浅谈涂装车间节能降耗——精细化管理生产方式降低水电气能耗 孙加波; 刘江涛; 张英
【期刊名称】《《汽车实用技术》》
【年(卷),期】2019(000)024
【总页数】5页(P179-183)
【关键词】节能降耗; 烘房; 喷漆室; 天然气; 电能; 冷冻水 【作 者】孙加波; 刘江涛; 张英
【作者单位】吉利长兴新能源汽车有限公司生产准备部涂装模块 浙江湖州 313100
【正文语种】中 文
【中图分类】U445
汽车车身涂装车间是汽车制造厂的耗能大户，其耗能占车厂总能耗的55%（冲压7%、车身焊装12%、总装13%，厂房办公室13%）和占生产制造工艺能耗的73%（白车身制作和总装的能耗分别占17%和10%）。其中能耗最多的是喷漆室系统设备，其次是烘房。[1]
本文浅谈精细化管理生产方式在涂装车间的具体应用，重点在烘房启停时间的精细化管理上，以及喷漆室空调温湿度控制模式的精细化管理上。以达到降低天然气、电能以及冷冻水等方面的能源消耗。
1.1.1 传统生产方式烘房的启动
如图1所示，传统生产方式，烘房开启方式为：电泳烘房随前处理电泳生产线一同开启并升温至工艺参数设定的温度值；面漆烘房随喷漆室一同开启并升温至工艺参数设定的温度值。生产线全线准备完备后开始进车生产。
1.1.2 现行生产方式烘房的启动
如图2所示，现行生产方式，烘房开启方式为：电泳烘房在前处理电泳生产线进车生产时开启并升温至工艺参数设定的温度值；面漆烘房在喷漆室进车生产时开启并升温至工艺参数
设定的温度值。在第一台车未出前处理电泳线/喷漆室前，烘房完成升温准备。
1.1.3 精细化管理烘房的启动
如图3所示，精细化管理，烘房开启方式为：精确计算烘房升温至工艺参数设定的温度值的时间t，将升温时间t固化进入生产开机时间顺序程序中。每班次烘房生产开机后，可保证在第一台车身即将进入烘房时烘房完成升温至工艺参数设定的温度值。
1.2.1 现行生产方式烘房的关闭
道路广角镜
如图4所示，现行生产方式，烘房关闭方式为：最后一台车身出烘房后，烘房开始关闭。
1.2.2 精细化管理烘房的关闭
如图5所示，精细化管理，烘房关闭方式为：烘炉一般都分段（图5示意典型的5段式），精确监控车身所处位置，最后一台车身出烘房某一分段后，该烘房分段开始关闭。精确监控车身所处位置的方式有：通过输送系统上的行程（到位）开关监控、通过计算每一分段车身通过时间来反算车身所处位置等。
静电抑制器
计算原理与公式参考烘房设计手册。
1.4.1 烘房各种开启方式的计算基准
烘房计算结果采用的基准数据如表1：
1.4.2 电泳烘房各种开启方式的比较
前处理开始进车至第一台车到达电泳烘房前的时间约为89min（前处理电泳线生产节拍60JPH）。通过表2计算结果比较发现，精细化管理下电泳烘房升温完成后的等待时间可降低至0，比现行生产方式电泳烘炉升温完成后的等待时间节约14.73分钟。相对应的减少等待时间的天然气消耗99.79m³、电能消耗109.53Kw·h。
1.4.3 面漆烘房各种开启方式的比较
喷漆室开始进车至第一台车到达面漆烘房前的时间约为86min（喷漆室两线生产节拍60JPH，单线生产节拍为30JPH）。通过表3计算结果比较发现，精细化管理下面漆烘房升温完成后的等待时间可降低至0，比现行生产方式面漆烘炉升温完成后的等待时间节约27.77分钟。相对应的减少等待时间的天然气消耗177.67m³、电能消耗186.96Kw·h。
1.4.4 烘房各段通过时间
1.4.5 电泳烘房各种关闭方式的比较工作票管理系统
通过表5计算结果比较发现，精细化管理方式下电泳烘房各区段等待关闭的时间可降至0，比现行生产方式下电泳烘炉各区段等待关闭的时间节约详见表5。相对应的减少等待时间的天然气消耗54.26m³、电能消耗114.26Kw·h。
1.4.6 面漆烘房各种关闭方式的比较
通过表6计算结果比较发现，精细化管理方式下面漆烘房各区段等待关闭的时间可降至0，比现行生产方式下面漆烘炉各区段等待关闭的时间节约详见表6。相对应的减少等待时间的天然气消耗99.34m³、电能消耗87.26Kw·h。
1.5.1 密封胶烘房计算基准
1.5.2 密封胶烘房各段通过时间
1.5.3 密封胶烘房各种关闭方式的比较
通过表9计算结果比较发现，精细化管理方式下密封胶烘房各区段等待关闭的时间可降至0，比现行生产方式下密封胶烘炉各区段等待关闭的时间节约详见表9。相对应的减少等待时间的天然气消耗24.60m³、电能消耗24.20Kw·h。
2.1.1 空调器传统控制模式
如图6所示，空调器温湿度传统控制模式：采用“控制基准点”模式，即控制温湿度处于基准点上。典型基准点为温度23℃±2℃，湿度65%Rh±5%Rh。
2.1.2 空调器精细化管理控制模式
FABS-034
如图7所示，空调器温湿度精细化管理控制模式：采用“控制基准区域”模式，即控制温湿度处于基准区域范围内。典型基准区域为温度18℃～28℃，湿度65%Rh±5%Rh。
2.1.3 空调器精细化管理控制模式说明
空调器温湿度精细化管理控制模式在保证油漆生产工艺的前提下，同步考虑人员舒适性需求，综合一年四季的外界空气温湿度不同与变化，确定温度范围为18℃～28℃。在空调器
原始进风温湿度变化时，空调器自动控制系统通过比较进风温湿度与控制基准区域要求两方面数据差异，自动计算出最短最佳的温湿度调节路径，以最快最节能的路径确保出风温湿度达到工艺生产的要求。比如：外界空气温度为30℃，空调器自动控制系统选择控制基准区域上限28℃为控制要求点；外界空气温度为15℃，空调器自动控制系统选择控制基准区域下限18℃为控制要求点；外界空气温度为26℃，空调器自动控制系统判断该温度处于控制基准区域内，温度可不调节，26℃即为控制要求点。
计算原理与公式参考暖通设计手册。
2.3.1 外界气象条件
2.3.2 空调器温湿度不同控制模式的比较光触媒涂料
计算基准：原始进风温湿度参数依照外界气象条件的限值；1台新风空调器，风量160000m³/h。
（1）空调器制冷能耗的比较
通过表11计算结果比较发现，单台喷漆室新风空调器在精细化管理模式下每小时制冷需求的冷量为1161Kw，比传统模式下每小时制冷需求的冷量降低了892Kw。废盐焚烧炉选型
（2）空调器制热能耗的比较
通过表12计算结果比较发现，单台喷漆室新风空调器在精细化管理模式下每小时加热需求的天然气量为206m³，比传统模式下每小时加热需求的天然气量降低了69m³。
（3）非极端气象条件下空调器能耗比较
在夏季高温和冬季低温情况之外，春秋季的气象条件适宜，相当一部分时间的气温处于18℃～28℃之间，湿度在65%RH±10%Rh范围内。如表13所示（外界气象条件28℃，70%Rh），此时精细化管理模式下的空调器温湿度调节能耗（冷水或者天然气）将降为0，节能降耗将非常显著。
3.1.1 现行生产方式热闪干炉的开启模式
如图8所示，现行生产方式，热闪干炉开启方式为：热闪干炉与喷漆室一同启动，喷漆室准备完成并且热闪干炉升温完成后开始进车生产。
3.1.2 精细化管理热闪干炉的开启模式
如图9所示，精细化管理，热闪干炉开启方式为：精确计算热闪干炉升温至工艺参数设定的温度值的时间t，将升温时间t固化进入生产开机时间顺序程序中。每班次喷漆室生产开机后，可保证在第一台车身即将进入热闪干炉时热闪干炉已完成升温至工艺参数设定的温度值。
3.1.3 现行生产方式热闪干炉的关闭模式
如图10所示，现行生产方式，热闪干炉关闭方式为：最后一台车身出清漆喷漆室后，热闪干炉与喷漆室一同关闭。
3.1.4 精细化管理热闪干炉的关闭模式
如图11所示，精细化管理，热闪干炉关闭方式为：最后一台车身出热闪干炉后，即刻关闭热闪干炉。
3.1.5 热闪干炉各种启停方式计算
计算原理与公式参考烘房设计手册。
计算条件如下表14所示。
3.1.6 热闪干炉各种开启方式比较
喷漆室开始进车至第一台车到达热闪干炉前的时间约为34min（喷漆室两线生产节拍60JPH，单线生产节拍为30JPH）。通过表15计算结果比较发现，精细化管理下热闪干炉升温完成后的等待时间可降低至0，比现行生产方式热闪干炉升温完成后的等待时间节约34.00分钟。相对应的减少等待时间的天然气消耗34.94m³、电能消耗125.8Kw·h。
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