低碳綠色節能技術在汽車涂裝中的應用
來源:用戶上傳
作者:
摘 要：應用低碳綠色節能技術來促進節能降耗減排已成為現代化汽車涂裝生產的必然趨勢，本文簡要介紹了低碳綠色節能技術在汽車涂裝中的實際應用。
關鍵詞：汽車涂裝;涂裝工藝;節能;環境保護
中圖分類號：U466 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）10-0001-02
0 引言
黨的十九大報告中指出：堅持人與自然和諧共生，必須樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，堅持節約資源和保護環境的基本國策。為了適應建設資源節約型、環境友好型社會的要求和降低制造成本適應市場競爭的需要，各大汽車生產企業都在不遺余力地應用低碳綠色節能技術來減排降耗和加強對能源使用的管理。涂裝車間是汽車廠投資最大、工業三廢產生的主要來源，也是能源消耗的大戶，其能耗占整車生產過程總耗能的一半以上，直接影響整個企業生產成本。本文介紹幾種低碳綠色節能的涂裝新技術，通過工藝的改進優化、節能材料的應用和熱能回收技術的應用，能夠大幅降低涂裝車間的生產能耗，減少廢氣、廢水、廢渣的排放，降低投資和運營成本，推動汽車涂裝線節能降耗，將為汽車制造企業創造不可估量的的經濟效益和社會效益，這幾種技術也是現階段涂裝工程建設中的重點關注的項目。
1 低碳綠色節能技術的應用
1.1 環保型薄膜前處理技術
環保型薄膜前處理技術是近年來開發的新一代涂裝前處理技術。它包括氧化鋯處理、硅烷處理、氧化鋯與硅烷復合處理等幾種不同的技術路線，它們都能形成納米級的轉化膜，通過多條生產線的應用實績來看，其與涂層的配套性良好，能完全替代傳統磷化工藝。應用環保型薄膜前處理工藝，槽液無需加溫，工序少，工藝時間短，且環保型薄膜前處理槽液中不含錳、鎳、鋅等離子，產生的廢水易于處理，生產過程不產生含有重金屬的沉渣，節能減排效果明顯。與傳統磷化工藝相比，可節約能耗50%以上;減少90%以上的沉渣量或無渣。
1.2 低溫固化、低施工電壓、高泳透率陰級電泳涂料技術
為保證車身防腐蝕能力，其表面的泳涂膜厚應內表面不小于10μm，外表面18～22μm。為達到上述要求傳統陰極電泳涂料施工時不得不采用延長泳涂時間的方式，在內腔膜厚達到標準的同時車身外表面涂膜厚往往達到25～30μm，這就造成了電泳漆的極大浪費。應用低溫固化、低施工電壓、高泳透率陰級電泳涂料后，可削減陰極電泳涂料耗量20%左右。同時，新一代高泳透率電泳涂料的烘干溫度可降低10℃，烘干溫度每降低10℃可以節約能耗10%左右。在節能降耗方面，高泳透力陰極電泳涂料有著傳統陰極電泳涂料不可比擬的優勢[1]。
1.3 翻滾式輸送技術
圖1所示，翻滾式前處理電泳線中的白車身運動軌跡和連續式前處理電泳線中的白車身運動軌跡有較大的不同。在翻滾式前處理電泳線中車身能以180°旋轉出入槽體，車身空腔內的槽液在進入下道工序前能夠比較順暢地排出，車身上殘留的槽液量少，沖洗水量比傳統連續式方式降低25%左右，廢水的處理量也相應地減少，從而節省了廢水處理費用，有利于環境保護。除此以外翻滾式電泳線電泳槽長度更短，在布置上更加緊湊，節省空間。
1.4 PVC密封膠不單獨烘干工藝技術
該工藝指PVC底涂、粗細密封膠施工后不單獨進行烘烤，而直接進入中涂噴漆工序，PVC及密封膠與中涂油漆一起進行烘干加熱成形。應用該工藝使涂裝生產工序更為簡化，節省了PVC烘干室、強冷室等非標設備的投資，相應地減少了生產線的占地面積，減少了膠烘干及強冷的能源消耗，降低了涂裝生產成本。
1.5 免中涂噴涂工藝技術
水性免中涂工藝是一種環境友好型的涂裝工藝，也是目前汽車涂裝運用較為成熟的新技術，可以更好地滿足環保法規的要求，符合節能減排改善訴求。與傳統3C2B涂裝工藝按照涂裝每輛轎車比較：材料成本增加約7%，由于取消了中涂涂裝、中涂烘烤及中涂打磨，整體壓縮了工藝工序，設備成本降低約15%，人工成本降低約10%，耗能成本降低約8%，VOC減排約30%，具有相當的環保和成本優勢[2]。傳統工藝與免中涂工藝工序長度比較圖2所示：
1.6 低成本模塊化紙盒式噴漆室技術
傳統噴漆室用的濕式漆霧處理裝置擁有較高的的漆霧捕集率，但其伴隨著水的大量消耗（如汽車涂裝常用的文丘里式噴漆室，其每處理1.0kg漆霧會消耗3.0～3.3kg的水），以及漆霧絮凝劑等多種藥劑和能源的消耗，這種方式也造成了含水率高達80%以上的漆渣大幅增加。紙盒干式噴漆室是近年來開發的低成本新型噴漆室，它采用模塊式設計，適用于所有規格的噴房系統，漆霧過濾模組位于噴漆室格柵板的下方，噴涂過程中含有漆霧的空氣被迷宮式復合過濾器吸附，漆霧被均勻分布于各濾芯中，達到可以與濕式漆霧過濾器相媲美的分離效率。與傳統濕式噴漆室相比：該型噴漆室摒棄了水循環系統及除渣系統，投資大幅低;模塊更換及操作維護便利，即使非專業人士/清潔人員也可以操作;因為減少了水循環及除渣等系統，電的消耗量大約降低10%;噴漆室的排風無需經歷除濕再加熱等復雜的處理過程，僅需稍稍降溫就可再循環使用，可顯著降低空調的能源消耗;不用消耗水，也無廢水產生，固體廢棄物的量降低70%;采用這種新的漆霧捕集方法后，涂裝單車成本可減少10%以上[3]。低成本模塊化紙盒式噴漆室結構圖3所示。
1.7 噴漆室排風循環利用技術
傳統汽車涂裝噴漆室一般都是一次性供/排風，不循環回用或將手工噴涂段回用至自動噴涂段循環利用，送風循環使用的比例約在20%左右，其余80%左右仍為供新風的方式，因而送風空調處理室外空氣使之達到噴涂所需溫濕度參數的能耗很大。近年來噴漆室排風循環再利用等配套技術越來越成熟，在配備循環風系統的噴房內，分離凈化后空氣被再次回吸至噴房內，排風循環利用的比例達到80-90%，可顯著降低空調的能源消耗。噴漆室排風循環利用原理圖4所示。
1.8 烘干爐廢氣焚燒與加熱一體化技術（TAR或TNV）
TAR（TNV）是將廢氣處理和向烘干室提供熱能兩種功能合二為一的系統，廢氣采用多級熱回收，最后一級熱回收可用作烘干爐新風預熱或風幕風加熱。經幾級換熱器換熱將熱量帶給烘干爐，然后排放，廢氣排放溫度可控制到160～180℃。廢氣污染物去除率98%～99%;可減少1套烘爐加熱裝置，節約能耗10～20%。
1.9 蓄熱式廢氣集中處理技術（RTO）
該技術主要采用蓄熱式的熱量回收方式，這種方式可以將高溫煙氣中帶有的九成以上的熱能進行回收，從而使煙氣排出的溫度降低至180℃以下。冷爐啟動時，由天然氣燃燒產生的熱量來分解有機廢氣，當待處理廢氣中有機物達到一定濃度以上時，運行中就不需要額外燃燒天然氣，因此運行成本極低，揮發性有機化合物的去除率可達98%～99%，能顯著改善大氣質量。
1.10 涂裝清洗水再生循環利用技術
利用膜的特性，實現離子與水進行有效分離，將分離處理后的水重新使用，目前通常使用UF、RO技術再生脫脂后的清洗水，前處理和電泳后清洗的最終循環純水洗液。濾液當作自來水或新鮮純水使用，濃縮液返回處理槽。該技術可以實現電泳系統零排放。最終循環純水洗液的RO濾液取代純水噴洗。
2 結語
為了適應建設資源節約型、環境友好型社會的要求和降低制造成本適應市場競爭的需要，在涂裝生產中貫徹清潔涂裝生產的理念，在保證涂層質量的基礎上，應用環保節能新工藝、新設備和新材料成為各大主機廠不懈的追求，各種綠色節能技術勢必在汽車涂裝生產中越來越廣泛地被采用，在這些新技術的加持下，環保、節能、低成本、高競爭力的汽車涂裝更易于實現。
參考文獻
[1] 周杰，陳慕祖.中國汽車涂裝生產線新技術的應用及發展[J].現代涂料與涂裝，2007（4）：41-44+47.
[2] 王錫春.環境保護與汽車涂裝[J].中國涂料，2005（2）：5.
[3] 張川，黃鵬，孔飛.中國汽車綠色涂裝技術方案淺析[J].現代涂料與涂裝，2018（05）：57-62.
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/8/view-14877184.htm
