汽车涂装设备的节能问题研究

张宝金 刘洪波

华晨汽车集团控股有限公司 辽宁 沈阳 110034

随着人们审美的不断提高，对汽车的外观也逐渐关注，给汽车涂装工艺带来了巨大的发展空间。在汽车的整个制造环节中，汽车涂装是最消耗能源的一个环节。相关汽车企业应结合消费者对实际需求，对汽车涂装工艺进行优化，坚持环保的观念，减少能源的消耗，有效地降低制造成本。

1 目前汽车涂装设备存在的能源浪费的问题

（1）预热设备启动模式。在汽车涂装工艺中预热设备的启动模式大都存在着严重的能源浪费问题。多个烘炉阶段都需要在喷涂前进行预热启动，并且进行预通风。目前大部分的涂装车间，对于设备的预热模式的启动都是由人工来进行的，工人在生产前提前开启设备的预热模式，对于预热的时间没有进行严格的把控，在时间的测算上存在一定的误差，工人在实际的操作中容易出现不能及时地开启设备的启动模式这一问题，也不能保证预热的时间正好合乎规范。如果过早地对设备进行预热，容易造成水、电等资源的不必要的浪费，而如果过晚地对设备进行预热，可能会导致达不到进行生产所需的环境要求，从而影响生产的效率。除此之外，部分车间的所有前处理工序都是由一个开关控制的，相对位置较靠前的工序，相关设备造成的能源浪费越严重，因此，一键式的启动方式也在一定程度上造成了能源的浪费[1]。

（2）压缩空气泄漏。压缩空气的泄露会导致部分设备工作的不稳定，增加压缩机的电能消耗，从而引起汽车制造的总成本增加。压缩空气在各个环节中都会造成一定的损失，输入一定量的电能，在经过空气压缩之后只能输出原有含量的21%，其中由于压缩空气的泄露而损失的电能就能占到31%，远高于输出的总电能，极大地增加了汽车喷涂工艺的制造成本，给相关的制造企业带来巨大的经济上的损失。压缩空气的价值是很高的，如果一个孔径大小为5mm，压力大小为8kPa的压缩空气泄露孔，通过相关计算可以得出，每年会在这一环节造成大约13万元的经济损失。在目前的大部分汽车涂装车间内，由于对于泄露孔的监管不到位，导致压缩空气泄露孔的问题大量存在，在能源上造成了一定的浪费。

（3）低温余热利用。在工业制造中，国内现有的技术可以实现将70%的能源都转化为余热资源，在这其中，低温余热（温度低于350℃）能够占到全部余热资源的一半。在汽车的喷涂工艺中，对于烘炉余热的排放普遍存在着资源浪费的问题。能源转化为低温余热未能得到有效的利用，大部分都以废水、废气的形式排放出去，既造成了能源上的浪费，又不利于对环境的保护。在实际对汽车进行喷涂的过程中，可以回收利用低温余热，将全部的能源最大限度地运用起来，转化为电能或机械能，为之后的生产过程提供便利。在制造中可以利用低温余热对设备进行预热，也可以对电泳烘炉中的空气进行预干燥的过程，还可以将低温余热运用到压缩机、水泵等设备的驱动环节上，实现对能源的有效利用，降低企业的制造成本[2]。

2 汽车涂装设备的节能减排技术的优化

（1）针对预热设备的启动模式的优化。在实际的操作中，喷涂室和相应的烘炉设备需要进行一个半小时的预热和预通风，相关工作人员如果在早上八点开始正式工作，往往就会在早上六点三十就启动设备进行预热和预通风的工作，这一时间并未经过合理的测算，因此，在这一过程中就造成了电能、天然气等资源的浪费。针对预热设备的启动这一问题，做出了一些改进和优化。第一，对于烘炉和喷涂室的预热、预通风的时间都进行严格的计算和控制。由于在不同季节中对于环境的温度存在较大的差异，因此，需要按照季节的不同选择合适的预热和预通风时间，经过一些计算可得出，在夏季，电泳烘炉需要大约53分钟的预热和预通风，可以将设备在早上七点钟开启，而在冬天可以较早地启动，大概时间约为六点四十分；而对于中途喷漆来讲，在冬季需要较早地开启，大约在早上七点钟，在夏季则可以晚二十分钟再进行开启，其预热和预通风所需时间为四十分钟。第二，针对人工操作难以控制时间的问题可以采用自动化的程序来进完成设备的启动。西门子S7-300PLC设备能够实现对烘炉以及喷漆等一共六个设备的自动化准时启动控制，加入编程来实现对启动时间和计数的准确控制，能够有效地对需要预热以及预通风的设备进行自动化的启动，实现节能减排的目标。

（2）采用水溶性的涂料。目前在汽车的涂装工艺中，所使用的溶剂的载体一般为芳香族的一些化合物，容易挥发，属于易燃易爆物品，对环境也会造成一定的污染，甚至会危害到人们的健康，而水溶性的涂料的溶剂就是水，因此它易溶于水，也不易燃烧和爆炸，对于环境更加友好，也会极大地减少涂料对于人体健康的危害作用。由于芳香族化合物和纯水在化学性质上面存在较大的差异，因此，在具体的喷涂工艺中使用于不同的涂装设备。除此之外，在使用水溶性的涂料时，应注意到它具有的导电性，可能会发生漏电的情况，需要改变原先自动喷涂系统的加电压方式，转为外部加电压，提高制造的效率，节约能源，保护环境。

（3）喷漆室以及烘房的节能减排。在喷漆室和烘房等环节，可以利用计算机设备，通过对各种数据信息的采集，提前计算好所需的时间，优化相应的温度和湿度，并设置相应的监测设备，保证喷漆室开启后能够立即进行使用，降低电能的损耗，避免能源的浪费[3]。

3 结束语

综上所述，随着汽车行业的不断发展，需要更加注重对环境的友好以及对能源的节约等问题，相关企业需要在这一方面加大研究力度，针对涂装工艺的各个环节出现的问题，对汽车涂装设备进行优化和改进，最大限度地减少能源的浪费，从而降低汽车制造的成本，促进汽车行业的进一步发展。