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引言：
经济的发展伴随着科技的进步，汽车便是科技的产物之一。其代替了传统的马车、自行车等出行工具，极大提升出行速度，方便各地区间的交流和沟通。为提升车身的美观程度，涂装工艺是比不可少的。涂装带来的是大量的废气，应国家环境保护的相关要求，环保材料、新型涂装工艺不断涌现，但废气处理最关键的还是对相关系统的节能优化。
一、系统组成及原理
涂装产生的废气需要经过系统处理，达标后才能向大气中排放。系统组成主要包括：过滤装置、浓缩装置以及燃烧室。废气处理过程大致如下：涂装废气首先进入到过滤装置中，经过多级过滤后，气体中较大的颗粒会分离出来。然后将其通入浓缩转轮，此装置可将废气体积最大程度的压缩，体积最大可达到原体积的1/25，废气浓度也随之大大提升。将压缩完成的气体通入燃烧室，其温度要求最低为730℃，在室内通入氧气完成氧化反应，生成无毒无害的洁净气体。最后将处理完成的气体向大气排放[1]。处理过程的前两步都是为最终的氧化反应做铺垫，过滤和浓缩越到位，氧化反应就越彻底。
二、节能规划
（一）喷漆室节能
目前我国的喷漆室主要分为干式和湿式两种类型，前者在先进的汽车生产车间比较常见，后者是很多中小型厂家的首选涂装方式。与干式喷漆相比，湿式的性能远远达不到节约能耗的要求。尤其是水性涂装，其产生的废气远远大于干式喷漆，相应系统在废气处理上能耗加大，每年消耗大量企业资金。在此情况下，循环风技术被运用到喷漆室当中，现阶段该项技术的模式主要包括以下两种：即局部循环风和全循环风。前者可实现对喷漆室的局部送风，有效减少废气的产生量，系统只需处理少量的废气即可,该模式适用于机器人和人工交替工作的情况。后者能够实现送风循环，且喷涂及废气处理过程完全由机器人操作完成，能够有效减少人工作业的错误率。全循环的模式，能够最大程度地减少废气产生量，同时优化系统处理效率，但其前期投入需要很多资金。
（二）热回收
闪干烘房存在于水性涂装过程中，其能完成色漆向清漆的转化，烘房排出的温度通常在80℃左右，其中空气的加热主要依靠热水、天然气等。色漆车身在闪干烘房的作用下，产生的其中含有大量VOC气体，若将其直接送往燃烧室，需要的天然气量很大，才能完成对废气的净化。若将其与喷漆室产生的废气充分混合，然后向浓缩装置中输送，可能会对浓缩装置造成严重损坏。经过不断的研究，汽车生产厂家将烘房产生的热气，用于对闪干段新送入风量的加热。
加热过程通过板式换热器完成，加热后的新风在温度上比原来提升30℃左右，同时烘房产生的废气温度降低为原来的一半，保持在50℃。经过热量交换的废气混合后，向浓缩转轮通入，废气中的湿度大大降低，对转轮起到良好的保护作用[2]。其热回收的原理，如下图1所示。
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图1 热量回收原理图
（三）焚烧装置的节能规划
现阶段我国汽车涂装工艺中，焚烧装置常用的有两种类型，分别为RTO、TAR。两类装置的工作原理基本相同，都为使废气在焚烧装置中发生氧化反应，然后生成的产物由通道排入大气。但在排放温度上，两类装置存在明显差异，RTO装置的温度最高可达130℃，而TAR装置的最高排放温度比前者多出200℃。前者的加热箱是独立的，对气体温度并未有明确要求，而TAR装置需要气体温度达到200℃左右才能排放。通过对两类设备性能的综合比较，最终确定RTO设备的性能更加优良，可有效降低焚烧过程中的能耗。
（四）其它措施
上述RTO装置排放的废气温度在120℃左右，目前大多数厂家都是将该温度下的气体直接排放，这样会加大热能的损耗。经过研究发现，可将此气体向除渣区域释放，对漆渣的干燥起到一定辅助作用，提高热能利用率的同时，减少干燥漆渣需要的成本。在科技的飞速发展下，全自动化的废气处理装置逐渐完善，且效率远超人工喷涂作业，可见喷涂、废气处理一体化和智能化，是节能规划的必然趋势[3]。此外研究者需降低全循环的前提投入，让此模式在汽车制造行业普及，真正贯彻落实节能减排的口号。
三、具体案例分析
某汽车涂装车间，使用的是常见的水性漆工艺，且喷漆室为湿式。经过全面检测发现车间喷漆工艺、烘房产生的废气都没有达到排放标准，因此需要对这两方面着重处理。
该废气处理系统是机器和人工交替作业，经过周密的计算，最终确定清漆的废气排放量，需要控制在42000m3/h范围内，且废气温度不能超过25℃。对应的烘房排放参数分别为17000m3/h和80℃。两类气体混合后，需要经过过滤、压缩等步骤，才能向大气排放[4]。根据此车间的实际情况，设计三种节能方案，其相关参数设计情况如下表1所示。
表1 参数对比
通过上表数据对比，发现利用第三方案，完成相应的涂装过程，产生的废气量较少。机器人的能耗较前两种方案明显降低，因此最终选择方案三，在原有涂装工艺的基础上，对相应设备进行优化。
四、结束语
车辆作为目前人类出行的主要工具，其年生产量一直呈现出直线增长趋势。综上所述是对废气处理系统的相关介绍，对其工作原理、节能规划进行阐述，并结合具体的案例，说明节能的重要性。在各项节能措施的帮助下，我国大气污染情况明显好转。目前很多节能技术正在探索当中，还有待进一步改进和优化。
参考文献：
[1]王锡春,李文刚,蒋小平.喷漆室排风循环利用的技术分析--谈喷漆室节能减排技术[J].现代涂料与涂装,2013,(12):13-22.
[2]曹晓根.汽车涂装节能减排工艺探讨[J].电镀与涂饰,2013,(2):67-69.
[3]杨建锁,马力,孟凡敬.汽车涂装喷漆废气处理技术探讨及应用[J].装备制造技术,2015,(5):230-232.
[4]王铮昊,董晓林,韩守习,陈广垠,郭昂.汽车涂装喷漆室循环风系统节能减排分析[J]. 现代涂料与涂装,2017,20(8):63-65,68.
论文作者:张晨
论文发表刊物:《科技尚品》2018年第12期
论文发表时间:2019/7/18
标签：废气论文; 涂装论文; 喷漆论文; 装置论文; 节能论文; 温度论文; 气体论文; 《科技尚品》2018年第12期论文;