汽車涂裝設備的節能問題研究

張寶金 劉洪波

華晨汽車集團控股有限公司 遼寧 沈陽 110034

隨著人們審美的不斷提高，對汽車的外觀也逐漸關注，給汽車涂裝工藝帶來了巨大的發展空間。在汽車的整個制造環節中，汽車涂裝是最消耗能源的一個環節。相關汽車企業應結合消費者對實際需求，對汽車涂裝工藝進行優化，堅持環保的觀念，減少能源的消耗，有效地降低制造成本。

1 目前汽車涂裝設備存在的能源浪費的問題

（1）預熱設備啟動模式。在汽車涂裝工藝中預熱設備的啟動模式大都存在著嚴重的能源浪費問題。多個烘爐階段都需要在噴涂前進行預熱啟動，并且進行預通風。目前大部分的涂裝車間，對于設備的預熱模式的啟動都是由人工來進行的，工人在生產前提前開啟設備的預熱模式，對于預熱的時間沒有進行嚴格的把控，在時間的測算上存在一定的誤差，工人在實際的操作中容易出現不能及時地開啟設備的啟動模式這一問題，也不能保證預熱的時間正好合乎規范。如果過早地對設備進行預熱，容易造成水、電等資源的不必要的浪費，而如果過晚地對設備進行預熱，可能會導致達不到進行生產所需的環境要求，從而影響生產的效率。除此之外，部分車間的所有前處理工序都是由一個開關控制的，相對位置較靠前的工序，相關設備造成的能源浪費越嚴重，因此，一鍵式的啟動方式也在一定程度上造成了能源的浪費[1]。

（2）壓縮空氣泄漏。壓縮空氣的泄露會導致部分設備工作的不穩定，增加壓縮機的電能消耗，從而引起汽車制造的總成本增加。壓縮空氣在各個環節中都會造成一定的損失，輸入一定量的電能，在經過空氣壓縮之后只能輸出原有含量的21%，其中由于壓縮空氣的泄露而損失的電能就能占到31%，遠高于輸出的總電能，極大地增加了汽車噴涂工藝的制造成本，給相關的制造企業帶來巨大的經濟上的損失。壓縮空氣的價值是很高的，如果一個孔徑大小為5mm，壓力大小為8kPa的壓縮空氣泄露孔，通過相關計算可以得出，每年會在這一環節造成大約13萬元的經濟損失。在目前的大部分汽車涂裝車間內，由于對于泄露孔的監管不到位，導致壓縮空氣泄露孔的問題大量存在，在能源上造成了一定的浪費。

（3）低溫余熱利用。在工業制造中，國內現有的技術可以實現將70%的能源都轉化為余熱資源，在這其中，低溫余熱（溫度低于350℃）能夠占到全部余熱資源的一半。在汽車的噴涂工藝中，對于烘爐余熱的排放普遍存在著資源浪費的問題。能源轉化為低溫余熱未能得到有效的利用，大部分都以廢水、廢氣的形式排放出去，既造成了能源上的浪費，又不利于對環境的保護。在實際對汽車進行噴涂的過程中，可以回收利用低溫余熱，將全部的能源最大限度地運用起來，轉化為電能或機械能，為之后的生產過程提供便利。在制造中可以利用低溫余熱對設備進行預熱，也可以對電泳烘爐中的空氣進行預干燥的過程，還可以將低溫余熱運用到壓縮機、水泵等設備的驅動環節上，實現對能源的有效利用，降低企業的制造成本[2]。

2 汽車涂裝設備的節能減排技術的優化

（1）針對預熱設備的啟動模式的優化。在實際的操作中，噴涂室和相應的烘爐設備需要進行一個半小時的預熱和預通風，相關工作人員如果在早上八點開始正式工作，往往就會在早上六點三十就啟動設備進行預熱和預通風的工作，這一時間并未經過合理的測算，因此，在這一過程中就造成了電能、天然氣等資源的浪費。針對預熱設備的啟動這一問題，做出了一些改進和優化。第一，對于烘爐和噴涂室的預熱、預通風的時間都進行嚴格的計算和控制。由于在不同季節中對于環境的溫度存在較大的差異，因此，需要按照季節的不同選擇合適的預熱和預通風時間，經過一些計算可得出，在夏季，電泳烘爐需要大約53分鐘的預熱和預通風，可以將設備在早上七點鐘開啟，而在冬天可以較早地啟動，大概時間約為六點四十分；而對于中途噴漆來講，在冬季需要較早地開啟，大約在早上七點鐘，在夏季則可以晚二十分鐘再進行開啟，其預熱和預通風所需時間為四十分鐘。第二，針對人工操作難以控制時間的問題可以采用自動化的程序來進完成設備的啟動。西門子S7-300PLC設備能夠實現對烘爐以及噴漆等一共六個設備的自動化準時啟動控制，加入編程來實現對啟動時間和計數的準確控制，能夠有效地對需要預熱以及預通風的設備進行自動化的啟動，實現節能減排的目標。

（2）采用水溶性的涂料。目前在汽車的涂裝工藝中，所使用的溶劑的載體一般為芳香族的一些化合物，容易揮發，屬于易燃易爆物品，對環境也會造成一定的污染，甚至會危害到人們的健康，而水溶性的涂料的溶劑就是水，因此它易溶于水，也不易燃燒和爆炸，對于環境更加友好，也會極大地減少涂料對于人體健康的危害作用。由于芳香族化合物和純水在化學性質上面存在較大的差異，因此，在具體的噴涂工藝中使用于不同的涂裝設備。除此之外，在使用水溶性的涂料時，應注意到它具有的導電性，可能會發生漏電的情況，需要改變原先自動噴涂系統的加電壓方式，轉為外部加電壓，提高制造的效率，節約能源，保護環境。

（3）噴漆室以及烘房的節能減排。在噴漆室和烘房等環節，可以利用計算機設備，通過對各種數據信息的采集，提前計算好所需的時間，優化相應的溫度和濕度，并設置相應的監測設備，保證噴漆室開啟后能夠立即進行使用，降低電能的損耗，避免能源的浪費[3]。

3 結束語

綜上所述，隨著汽車行業的不斷發展，需要更加注重對環境的友好以及對能源的節約等問題，相關企業需要在這一方面加大研究力度，針對涂裝工藝的各個環節出現的問題，對汽車涂裝設備進行優化和改進，最大限度地減少能源的浪費，從而降低汽車制造的成本，促進汽車行業的進一步發展。