涂装节能与环保-强俊PPT课件.ppt

主讲人 强俊 涂装节能与环保 1 能源定义 能源 是指煤炭 石油 天然气 生物质能和电力 热力以及其他直接或者通过加工 转换而取得有用能的各种资源 中华人民共和国节约能源法 节约能源定义 节约能源 简称节能 是指加强用能管理 采取技术上可行 经济上合理以及环境和社会可以承受的措施 从能源生产到消费的各个环节 降低消耗 减少损失和污染物排放 制止浪费 有效 合理地利用能源 中华人民共和国节约能源法 2 按照生成方式不同 可分为一次能源和二次能源 一次能源是指可以从自然界直接获取的能源 如煤 天然气 水能等 二次能源是指必须经过加工 转换获得的能源 如汽油 煤气 电力等 按照可否再生 可分为可再生资源和不可再生资源 可再生能源是指可以在自然界中不断再生 永续利用的能源 如太阳能 风能 水能等 不可再生能源是指一旦使用难以再生的能源 如煤炭 石油等 按照利用状况 可分为常规能源和新能源 常规能源是指已经大规模生产和广泛利用的能源 如煤炭 石油天然气等 新能源是指尚未大规模利用 有待进一步开发的能源 如地热能 太阳能等 能源分类 3 长期以来 煤炭 石油 天然气和电力等 四大能源 被视为我国经济持续快速健康发展的重要保障 但是要看到 一方面我国人均能源可采储量远低于世界平均水平 另一方面 目前我国8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47 而这8个行业的能源消费占工业部门能源消费总量的73 把节能真正当作与煤炭 石油 天然气和电力同等重要的 第五能源 是一个明智的选择 这是一条由发展科技 提高教育 保护环境三位一体共同编织成的能源可持续发展道路 4 另外 经过科学的预算分析 节能将使我国每万元国内生产总值能耗 由1995年2 33吨标准煤 降低到2010年的1 25吨标准煤 2030年的0 54吨标准煤和2050年的0 25吨标准煤 专家认为 从节能的实现方式看 通过调整行业和产品结构实现的节能约占工业部门节能潜力的70 至80 依靠技术进步降低单位产品能耗实现的节能占20 至30 把节能这个有力的 拳头 攥紧 把节能真正当作 第五能源 节约使用各种资源 建立节能型工业 节能型社会 必将成为增强经济发展后续保障能力的重要途径 5 以 节能 作为 第五能源 以较少的能源投入 实现经济高速增长的目标 加强用能管理 采取技术上可行 经济上合理 以及环境和社会可以承受的措施减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费 更加有效合理的利用能源 第五能源 6 国家 产业结构调整目录 是引导投资方向 政府管理投资项目 制定和实施财税 信贷 土地 进出口等政策的重要依据 由鼓励 限制和淘汰三类目录组成 鼓励类 对经济社会发展有促进作用 有利于节约资源 保护环境 产业结构优化升级 需要采取政策措施予以鼓励和支持的关键技术 装备及产品 限制类 工艺落后 不符合行业准入条件的有关规定 不利于产业结构优化升级 需要督促改造和禁止新建的生产能力 工艺技术 装备及产品 淘汰类 不符合法律法规规定 严重浪费资源 污染环境 不具备安全生产条件 需要淘汰的落后工艺技术 装备及产品 国家节能导向 7 员工节能职责 正确使用能源 维护好耗能设备 器具 保温隔热设施和能源计量仪表 发现异常情况及时反映到主管部门 尽快消除隐患或故障 及时准确填写有关能源的原始记录和指示图表 对违反公司能源管理制度和合理用能标准等现象 及时制止 登记并向主管部门反映 主动学习节能知识 积极参与节能合理化建议活动 及时总结交流 推广应用节能经验 主动接受节能主管部门的监督与检查 及时整改用能不合格项 公司能源管理对全体员工的要求 员工节能行为要求 在自然光充足的情况下不采取人工照明 在没有生产任务情况下 及时关闭所辖设备的水 电 汽 气源 减少设备空运转时间 使用照明灯时 做到人走灯灭 使用电风扇时 无人情况超过5分钟 必须关闭 使用自来水后 及时关好水龙头 使用空调时 按规定设置温度 冬天不超过18 夏天不低于26 并关好门 窗 室内超过30分钟无人时必须关闭空调 不擅自操作 破坏能源供应设施设备及能源计量器具 发现跑 冒 滴 漏等能源浪费现象 及时通知公司能源管理部门 8 管理节能 技术节能 管理节能充分发挥人的主观能动性 从管理上下功夫 技术节能依赖设备与技术 节能模式 管理节能与技术节能 9 管理节能与技术节能优缺点对比 10 能将8千克的水烧开 25W的灯泡能连续点亮40小时 25英寸电视机能开12小时 能用吸尘器把房间打扫5遍 普通电风扇能连续运行15小时 家用冰箱能运行1天多 节能型冰箱能运行2天以上 1P空调能开1 5小时 可以用电炒锅烧两个非常美味的菜 节能的价值示例 1度电 电动自行车充一度电足够让你跑上80公里 电热水器充一度电可以让你洗一个非常舒服的澡 加工面粉16千克 灌液化气10瓶 生产啤酒15瓶 采煤27千克 生产化肥22千克 生产洗衣粉11 8千克 11 一台电脑 一台打印机 一台传真机 一台饮水机是现代办公室的流行配置 这些办公设备的待机功耗经测算 如果24小时待机 这样一个办公室一年的理论待机能耗将超过1000度电 常规办公室电器待机能耗 12 国家节水标志 由水滴 人手和地球变形而成 绿色的圆形代表地球 象征节约用水是保护地球生态的重要措施 标志留白部分像一只手托起一滴水 手是拼音字母JS的变形 寓意节水 表示节水需要公众参与 鼓励人们从我做起 人人动手节约每一滴水 手又像一条蜿蜒的河流 象征滴水汇成江河 3月22日 3月28日 13 中国节能认证标志和证书 中华人民共和国节约能源法 由中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议于2007年10月28日修订通过 自2008年4月1日起施行 14 涂装车间使用能源 电 空调 烘房风机各级循环泵照明设备输送设备 电泳烘房燃烧器PVC烘房燃烧器中涂烘房燃烧器面漆烘房燃烧器多功能烘房燃烧器 空调表冷器电泳系统输调漆系统前处理表调 空调加热脱脂 磷化加热输调漆系统浴室 工位气动工具自动喷涂机气动泵其它气动设备 前处理冲洗工位生产纯水系统制冷间补水废漆处理补水空调喷淋用水 冷冻水 天然气 蒸汽 工业水 压缩空气 15 一 在生产班次安排时 要充分考虑电能峰 平 谷的合理利用 如上图所示班次安排在保证焊装生产及总装交车的情况下 尽可能将生产安排在谷时生产 23 00 8 00 减少峰时 平时电能消耗 涂装能源的生产控制 16 二 设备开线时间通知必须提前2小时 否则 1 设备开启不及时 无法按时开线生产 2 设备 工艺无法得到保证 产生质量问题 3 部分设备无法及时达到工艺要求 导致生产线空运行 动能浪费 冬季时每小时浪费金额达1万元左右 17 否则 1 设备无法及时进行关闭导致能源浪费 2 蒸汽降压不及时导致设备空运行和动能公司动力管路的安全隐患 3 设备人员操作匆忙导致设备误操作及安全事故 三 设备关线时间通知必须提前1小时 18 四 提高可动率 加强班次质量控制 保证生产连续性 避免动能浪费 生产连续性是降低设备空运转时间 提高能源利用率的有效手段 在冬季每天消耗能源12万余元 单班生产10小时 按现在的生产节拍94秒 台 每个影响全线的空位会导致302元的能源浪费 所以提高可动率 保证生产连续性 是减少能源浪费现象的有效方法 冬季时每个空位消耗能源 302元 不包括开关机能耗 春秋季时每个空位消耗能源 218元 不包括开关机能耗 夏季时每个空位消耗能源 189元 不包括开关机能耗 冷冻水消耗 19 涂装节能工艺选择 1应用清洗水循环再生技术 超滤 纳米过滤和RO技术 及 逆流 全闭式清洗 零 排放技术的前处理和电泳工艺该工艺通过后一道工序的部分排放水作为前一道工序的补加水 以及选择循环纯水洗工序排放水通过PTRO系统过滤处理重新循环利用 减少了前处理工艺水的消耗和废水的排放 节省了部分污水处理设备的投资和运行费用 通过经EDRO系统处理过的超滤液作为车身最后纯水洗的 纯水 实现了电泳工艺的 零 排放 20 2取消钝化工艺目前欧美体系大多采用钝化工艺 有铬钝化或无铬钝化 日韩系大多没有钝化工艺 取消钝化工艺不仅减少设备投资 还可减少钝化材料费用和设备运行费用 同时也减少了钝化废水处理费用 3无磷酸盐前处理工艺该工艺前处理的转化膜是非结晶质的氧化锆 膜重约100mg m2 膜厚约40nm 该工艺取消了表调工序 缩短了成膜处理时间 120S 90S 由此可缩短设备长度和工艺时间 环保方面 沉渣减少90 以上 使P Ni Mn和F离子减少到原磷化处理工艺的1 8 该工艺于2006年已在日本丰田公司的零部件厂开始应用于生产 21 4分层阴极电泳取消中涂的工艺分层阴极电泳漆的主体树脂是环氧树脂和耐候性树脂 该工艺主要是通过控制电泳漆树脂特性SP值 使环氧树脂和耐候性树脂在烘烤过程中分离成两层 上层 高耐候性替代中涂层 下层 高防腐性能起到传统电泳涂层的作用 采用该工艺取消中涂 材料利用率高 不需投资中涂工艺相关设备 节省投资和相关运行费用 5取消PVC烘干工艺该工艺将电泳打磨工位设置在PVC密封线之前 电泳打磨后再实施PVC密封 PVC密封之后不烘干直接喷中涂连同中涂一起烘干 节省了PVC烘干设备的投资和运行费用 22 63C1B 三喷一烘 工艺就是中涂 色漆和清漆一起烘干 省去了中涂烘干设备的投资和运行费用 该工艺经日本马自达汽车公司和日本立邦公司协作在马自达汽车公司得到了应用 效果良好 7无中涂的面漆工艺BASF新开发的汽车底色漆能有效抵抗石子等划伤 能有效抵抗紫外线辐射 从而取消了中间涂层 该工艺已经成功应用在BMW在英国牛津的MINI生产线上 8取消灌蜡工艺随着电泳漆产品性能的提高和工艺的不断改进 未经灌蜡的油漆车身的防腐期限已经满足要求 因此取消灌蜡工艺 节省了相关设备投资和运行费用 23 涂装节能设备的选择涂装车间设备的规划 设计 选型 运行程序编制和控制方式等对运行动能消耗影响甚大 如何在涂装车间规划时选好节能设备 从而有效降低涂装车间的能耗和运行成本 是涂装车间规划必须关注的重点 24 1规划选型时充分考虑当地的能源供给现状和发展趋势涂装车间涉及到的能源主要有水 油 电 空混液化气 天然气和蒸汽等 在设备规划和选型时要对当地的能源供给现状和发展趋势进行综合的动能成本分析 2涂装车间设备规划中运输系统的选择前处理电泳运输方式主要有 电动葫芦系统 积放式推杆输送机 摩擦链输送系统 摆杆链式输送机 全旋反向浸渍输送系统和多功能穿梭机系统 这些运输系统各有特点 电动葫芦系统适用于间歇式前处理电泳生产方式 积放式推杆输送机和摩擦链输送系统结构简单 造价低 设备制造安装精度不高 任何场合均可使用但维护不方便 容易污染被处理工件 进出工艺浸渍处理槽角度小 不利于车身顶盖部位排气 槽子较长和 占地面积大 摆杆链式输送机 全旋反向浸渍输送系统和多功能穿梭机系统维护方便 能有效避免污染被处理工件 进出工艺槽角度大 大于或等于45度 利于车身顶盖部位排气 槽子短 化学品投槽量少 节省能源 但需要多层布局 喷涂和烘干运输方式大体分两种 地面推杆链运输方式 摩擦链运输方式和滑橇运输方式 地面推杆链运输方式造价低 驱动电机用量少 电气控制系统较简单但生产线排布不灵活 安装维护不方便 在保证同样的运输功能情况下 占地面积较大 摩擦链运输方式和滑橇运输方式造价略高 驱动电机用量多 电气控制系统较复杂但生产线排布灵活 安装 维护方便 可实现立体多层布置 占地小且无地下工程 因此在选择涂装车间的机械化运输方式时得充分考虑质量保证 运行稳定性 操作维修方便 备件便宜和易采购 和投资的经济性外 还要充分考虑节能环保性的要求 尤其要全面核算电机的功率并作比较 选择能耗较小的机械化运输方式 25 3供电系统的选择和布置合理的供电系统选择和布置 不仅可以节省电能 还可以保障设备正常运行 延长设备使用寿命 3 1合理安排变压器运行台数 应该按照总负荷大小和就近供电原则来合理安排变压器台数 变压器台数的选择和布置不合理 用电量的消耗就会增加 在奇瑞汽车有限公司从德国杜尔公司引进的涂装二车间内 分散布置有6台变压器 前处理线 电泳线和PVC线区域布置有2台变压器 中涂线和面漆线区域布置有2台变压器 空调平台区域布置有2台变压器 从近四年生产运行的情况看 选择和布置较合理 3 2当变压器的铜损等于铁损时 或者说固定损耗等于可变损耗时 变压器的损耗最小 效率最高 这时的变压器处在最佳负载率的状况下运行 节能效果最好 在变压器规划时 应合理选择变压器容量及安排线路负载 合理分散布置变压器之后 使各个变压器的负载均达到85 以上 26 4喷漆室设备的选择喷漆室设备一般由喷漆室本体 供排风系统 漆雾捕集装置及废漆清除装置等 在喷漆室设备的选择上应选用节能型元件和能源回收装置 如选用低压损洗净器和空调装置 高效率的电动机 风机和照明器具以及排风循环利用设备等 5烘干设备的选择高装饰性涂装用的烘干设备应符合清洁 节能和环保的要求 一般空气对流加热方式的烘干炉由以下几部分组成 废气回收式循环焚烧炉 加热段 保温段 废气循环风机 新鲜空气加热循环风机 入 出口气封段 强冷室等 从环保和节能的角度考虑 应选用具有废气处理功能 绝热密封性好和能充分利用废气燃烧热的烘干室 德国杜尔公司设计的 以天然气或柴油为热源的轿车车身涂装用的 型烘干室比较先进 具备上述各项技术要求 它采用具有烘干室废气处理功能的燃烧炉 内壁整体焊接结构的烘干室壳体 俗称通道 循环风机 过滤和换热器合为一体的三元体热交换室和自动控制系统等新装置 新结构 奇瑞汽车有限公司的涂装二车间就采用这种类型的烘干设备 运行四年多来效果良好 27 6车间送排风系统的选择目前汽车涂装车间的送风系统大多采用能控制温湿度的中央空调系统 中央空调系统一般由进风段 含手动 自控多叶阀 初中效过滤段 加热段 表冷段 自控加湿段 风机段 均流段 消声段 终中效过滤段 出风段 含多叶调节阀 等组成 温湿度自动控制 排风系统一般采用大功率的防爆风机 送排风系统一般均采用软启动变频控制 涂装车间的中央空调系统除了选用高效率的电动机 风机外 还要重点考虑部分排风量和排水量 尤其夏天的制冷水和冬天的蒸汽冷凝水 的回收利用 冬季控制喷漆室温度的时候 蒸汽加热空气产生大量的冷凝水 此冷凝水的温度一般在80 左右 由于奇瑞汽车有限公司涂装二车间距离动能厂较远 如果由动能厂回收冷凝水再利用会造成热量损失过大 为此直接在涂装二车间回收此冷凝水 用回收的80 左右的冷凝水对空气进行喷淋 加温和加湿 用于调节喷漆室的温度和湿度 节约了蒸汽和水的用量 动能厂也节省了用泵回收冷凝水时的电能消耗 7车间照明系统的选择涂装车间对照度的要求非常高 用于照明的电能消耗较大 选用节能型灯具相当重要 同时不同工位或区域的分块控制也很有必要 避免某个局部工位需要照明而全线照明系统均打开浪费电能现象 28 8设备运行程序和控制方式的选择 设备的运行程序 开关机控制 机械化系统和自动喷涂系统以及非标热工设备之间的互锁关系对能量的消耗影响较大 如 8 1设备开关机程序的设定 设备开关机程序的设定既要保证全线设备能同时开关的功能 也要保证能够手动对某个具体的设备开关的功能 涂装车间各工艺温度的升温时间对能量的消耗影响较大 如预脱脂 脱脂和磷化槽液的升温时间 过早升温浪费蒸汽 升温晚了不能准时达到工艺温度而导致其它设备空运转 浪费动能 因此要积累不同生产班次不同气候温度条件下升温时间的经验数据 针对具体的条件设定合理的开关机时间 电泳及电泳烘干室的开机时间要考虑从前处理进车到车到电泳和电泳烘干室入口的时间 原则上要求车到入口 电泳开始启动或烘干室温度刚达到工艺要求 中涂面漆烘干室也同样如此 生产结束时 也要根据各工位的具体情况来寻求合理的关机时间 8 2生产时设备运行程序的设定 有些设备在有车时需运行 无车时不需运行 若一直连续运行将浪费动能 如前处理电泳某些喷淋可以通过光栅识别控制将之设定为有车时喷淋 无车时停止 某些机械化运输系统滚床也可通过光栅识别或光电开关控制将之设定为有车时运行 8 3涂装车间某些换热系统的选择 涂装车间前处理的预脱脂 脱脂 磷化 送风系统等都需要利用蒸汽来加热 常用的方式是将蒸汽和工艺介质分别通过板式换热器进行换热 对于板式换热器 换热板的材质 波纹 结构等决定了换热的效率 在前期规划中从节能的方面考虑 要选择换热效率较高的换热器 在后期的使用中 密封垫不能损坏 安装时各换热板要压紧 否则造成蒸汽泄漏及蒸汽和介质混在一起导致能源浪费 同时一些需要保温的管路和室体的保温材料一定要达到要求 29 涂装材料的选择质量和成本的双重压力以及节能环保的要求使得汽车厂家和涂装材料厂商共同协作推动了节能环保和低成本材料得以开发并应用 目前开始使用或正在使用的节能环保涂装材料有 30 1新开发的低温脱脂剂通过对传统脱脂剂中表面活性剂的活性基团进行改进 使得白车身上的油污容易在该脱脂剂中乳化 从而达到传统脱脂剂的脱脂效果 而工艺温度由原来的50 60 降到40 50 脱脂工艺的能耗大大降低 2帕卡公司新开发的新一代表面处理剂该表面处理剂几乎不含有害物质 转化膜的成分是氧化锆 使用该表面处理剂的工艺是 将被处理物浸渍在处理液中 生成均一的处理膜 不需要表面调整工序 由此消除了由表调工序产生的废弃物 使缩短工艺成为可能 另外 使用该表面处理剂的脱脂工序和水洗工序与锌盐磷化相同 因此可利用现有设备 仅需换一下化学品材料即可 3汉高公司新开发的新一代表面处理剂该处理剂在金属表面形成的膜是基于氧化锆的转化膜 不含法规限制的重金属和磷酸盐 不产生残渣 适用于多种金属处理 不用加热 在某些情况下工序可减少 31 4凯密特尔公司开发成功的硅烷表面处理产品它是采用OXSiLAN超薄的类似磷化晶体的三维网状结构的有机涂层 同时在界面形成的Si O Me共价键 Me为金属 分子间力很强 与金属表面和随后的涂膜形成良好的附着力 它与锌盐磷化相比 具有环保 节能 操作简便和成本低等优点 硅烷表面处理工艺无需表面调整和钝化工序 可缩短工艺时间和设备长度 现有前处理设备不用改造 仅需更换槽液即可投产应用 适应多种金属底材 冷轧板 镀锌板 铝板和预涂板等 的混线处理 5得到广泛应用的低温少渣磷化液低温少渣磷化液磷化膜性能与常规磷化液的磷化膜无异 工艺温度为35 渣少 大约比常规低25 该磷化液在同等条件下升闻时间会缩短 相应能耗降低 6国内得到广泛应用的低施工电压阴极电泳涂料PPG公司开发的PPG第六代高泳透率阴极电泳涂料ED 6在国内的奇瑞汽车 上海通用汽车 烟台通用汽车 南京菲亚特 神龙汽车和海马汽车等均进行了大批量应用 从目前的应用情况看 与第五代产品相比 烘干温度由原来的170 180 30MIN降为现在的160 170 25MIN 施工三段电压由原来的100V 200V 270V降为现在的50V 100V 180V 施工电压大大降低 过滤袋的更换频次比原来有所减少 性能与第五代产品无异 但外观状况有较大改进 32 7分层阴极电泳涂料该分层阴极电泳涂料具备传统阴极电泳涂料和中涂涂料的功能 不需投资中涂工艺相关设备 节省投资和相关运行费用 8紫外光固化电泳涂料紫外光 UV 固化方式是利用紫外光照射涂料 树脂发生聚合架桥反应的固化方式 在低温条件下短时间内就能完成涂料的固化过程 紫外光 UV 固化电泳涂料是利用具有光固化性能的电泳涂料和电泳涂装相结合的复合技术 它不需要较高的温度 紫外光固化技术完全符合3E原则 即Energy 节