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1、会计学1汽车涂装节能减排的新技术汽车涂装节能减排的新技术汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日2目录目录1、前言2、汽车涂装能耗现状、国内外的差距3、新的节能减排工艺技术（21项）前处理5 阴极电泳（CED）5 中涂面漆喷涂工艺2喷漆室4 烘干（涂膜固化）55个方面4、涂装工艺及设备和管理的精益优化设计（5项）5、结语第1页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日3一、前言一、前言 2009年我国汽车产量为1379.10 万辆，成为世界第一汽车生产大国，2010 年为1800 多万辆，今年按510增长，预计年产
2、汽车近2000 万辆。涂装成为汽车制造的四大专业之一。汽车涂装是汽车制造业中的耗能大户，又是最大的污染源。环保、原材料涨价和市场竞争激烈，促使汽车涂装要革新。21世纪汽车涂装的主题：世纪汽车涂装的主题：“环保清洁生产、节能减排、降成本、创建绿色涂装”具体目标：具体目标：1、工艺流程精益化，紧凑化、经济规模化、低投入、低运行成本、高产出。2、质量稳定可靠，管理上水平，一次合格率高。3、资源利用率高、高能效、CO2 排出量少。4、环保达标（低VOC化、低碳化、无害化）。5、绿色涂装：“优质高产、低成本、少公害”（或“节能、降耗、减污、增效”清洁生产。汽车涂装的目标要兼顾高品质、商业价值、经济性、环
3、境友好性等四个方面（参见图1）。第2页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日4汽车涂装的关键要因汽车涂装的关键要因汽车涂装的关键要因汽车涂装的关键要因商业价值商业价值经济性经济性高品质高品质环境的友好性环境的友好性汽车涂装工艺技术的发展趋向汽车涂装工艺技术的发展趋向材料及工艺成本的最优化材料及工艺成本的最优化图图1 1 汽车涂装目标汽车涂装目标第3页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日5n n按生命周期分析法：按生命周期分析法：按生命周期分析法：按生命周期分析法：工业涂层的耗能和工业涂层的耗能和C
4、OCO2 2发生量主要在涂装过发生量主要在涂装过程中（参见表程中（参见表1 1）。）。表1 各工业涂装系统的CO2发生比例原材料涂料制造涂装废弃工业涂装403552汽车涂装253702建筑涂装90253汽车涂装耗能大，在生命周期中涂装排出CO2比率大（70），其原因：多涂层体系、环境条件（空调）要求高，烘干次数多。长期以来，人们不把CO2当作有害气体，现今它是温室气体要限排。为保护人类的生存环境和可持续发展，联合国会议要求各国制定节能减排（削减CO2排放量）的目标值。本文主题就是介绍汽车涂装能耗现状及差距，和推荐成熟的，已获得工业应用的节能减排新工艺技术。第4页/共33页汽车涂装节能减排的新工
5、艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日6n n二、汽车涂装耗能现状、国内外的差距二、汽车涂装耗能现状、国内外的差距二、汽车涂装耗能现状、国内外的差距二、汽车涂装耗能现状、国内外的差距n n 汽车涂装车间是汽车制造业的耗能大户汽车涂装车间是汽车制造业的耗能大户n n 德国杜尔公司：汽车涂装能耗占汽车生产总能耗的德国杜尔公司：汽车涂装能耗占汽车生产总能耗的7070，零部件制造零部件制造n n占占1919，装配占，装配占1111。n n 意大利意大利GEICOGEICO公司：涂装车间的能耗占整个汽车生产公司：涂装车间的能耗占整个汽车生产7070电能和电能和8080n n的热能。每辆汽
6、车涂装产生的热能。每辆汽车涂装产生COCO2 2235235kg/kg/台。台。n n 日本大气社：日本大气社：20002000年报导年产年报导年产2424万台轿车车身的涂装万台轿车车身的涂装车间，年排出车间，年排出n nCOCO2 24 4万多吨，每台车身涂装产生万多吨，每台车身涂装产生COCO2 2169.6169.6kg/kg/台（参见图台（参见图2 2、表表2 2）。）。图2 涂装车间及各种设备的CO2排出量细分（）第5页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日7表2 汽车涂装设备的能耗表和CO2排出量的试算设备电能加热能冷却能合计额定CO
7、2排出量年平均消耗量CO2排出量年平均消耗量CO2排出量tCO2/年KgCO2/台KwtCO2/年KgCO2/台MJ/htCO2/年KgCO2/台MJ/htCO2/年KgCO2/台前处理2785782.424918913.714696.3电泳98921949.121949.1烘干室75612045.022871630926.3751031.3喷漆室（空调）3972739330.8479881122646.810762421.01886178.6工位（空调）88515186.313316270511.3144280.1425117.7其他788473619.7705116456.8166320.
8、1641326.6合计76681762373.3937172277394.913863021.240698169.5丰田汽车公司：发展规划2010 年后的单台车身涂装CO2排出量为45KgCO2/台。一汽大众公司：1和2轿车车身车间2009 年度能耗和CO2排出量列于表3中。CO2排放量1车间为192.0 kgCO2/台，2车间为232.2 kgCO2/台。注：CO2排出量换算系数：电力0.555KgCO2/（Kwh），天然气0.0513KgCO2/MJ（其发热量为基准）第6页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日8表3 一汽大众1、2轿车车身涂
9、装车间的能耗和CO2排出量一览表涂装车间名称（车间概况）一涂（1995年投产，2009年生产37万台二涂（2004年投产，2009年生产30万台）备注年耗量及CO2排出量能源名称年消耗量（2009年）CO2排出量年消耗量（2009年）CO2排出量换算CO2排出系数：电0.555KgCO2/（Kwh）；采暖、高温水：0.07kgCO2/MJ；天然气：2.12895kgCO2/M3一涂是超负荷生产，二涂是满负荷生产。tCO2/年KGCO2/台tCO2/年KGCO2/台用电（兆瓦时）6350435244.7295.2565812332258.26107.53采暖（吉焦）485453398.159.1
10、84430963016.7210.06高温水（吉焦）16373511461.4530.97715256910674.8335.60天然气（千立方米）984320955.25456.6361127524003.9180.01合计71059.57192.05369953.72233.2广州本田公司：2007 年介绍单台车身涂装能耗为电150KWh/台。LGP：15Kg/台，换算成CO2排出量为128.55KgCO2/台。上海临港涂装线：2009 年一季度单台车身涂装能耗为电285.6KWh/台；热水2.35106KJ；天然气32.7m3（N）；换算成CO2排出量为392.628 KgCO2/台。第
11、7页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日9 据日本期刊最新报导：日本汽车涂装在节能减排方面又取得较大进步，2012年后的中期目标为100kgCO2/台（见图3）图3 日本汽车涂装工程CO2排出量的变迁（摘自日刊“涂装技术”2011年5月号P.50）第8页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日10 按HJ/T2932006汽车制造业涂装清洁生产标准一级：3C3B耗电量20Kwh/m2，换算成CO2排出量为11.1kgCO2/m2，按车身面积80m2/台计，则CO2排出量11.180888kgCO2/
12、台。我国已向世界承诺至2020年将单位GDPCO2排放量在2005年基础上减少45。目前单位GDP的耗能量，我国是日本的5.5倍，美国的2.35倍。综上所述：汽车车身涂装CO2产生量（kgCO2/台）也是日本的25倍，这也说明我们节能减排潜力巨大。换句话说：我国现已是世界第一的汽车生产大国，2010年产1800万辆，涂装所耗能量在日本可涂装36004000万辆汽车，也就是说我国汽车工业大而不强的原因之一。第9页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日11三、新的节能减排工艺技术（三、新的节能减排工艺技术（2121项）项）针对工业涂装能耗（电能和热能
13、）的特点，节能减排的技术措施可归纳为：（1）削减能耗技术，提高能源的有效利用率（2）回收再生，综合利用未被利用的热能和废热（3）选用单位发生热量的CO2排出量小（即COP高的）能源和技术（如热泵技术，参见图4）。图4 利用1KWh的热时的CO2排出量比较*COP（coefficient of performance）成绩系数第10页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日12n n 为节能增效，缩小能耗差距，必须从节能减排，环保清洁为节能增效，缩小能耗差距，必须从节能减排，环保清洁n n生产的角度，解放思想转变观念，再认识和审核现行涂装工艺生产的角
14、度，解放思想转变观念，再认识和审核现行涂装工艺n n及涂装设备，必须依靠技术进步，走创新之路，开发研究，采及涂装设备，必须依靠技术进步，走创新之路，开发研究，采n n用更节能、更环保、成本更低的新涂装材料、涂装工艺和涂装用更节能、更环保、成本更低的新涂装材料、涂装工艺和涂装n n设备。例如，喷漆室排风可否循环再利用；如何减少烘干工设备。例如，喷漆室排风可否循环再利用；如何减少烘干工n n序，开发采用：序，开发采用：“湿碰工艺，能量仅供给涂膜而工件本身在涂湿碰工艺，能量仅供给涂膜而工件本身在涂膜膜n n固化时不升温（如采用光固化材料及工艺，靠化学能固化的双固化时不升温（如采用光固化材料及工艺，靠
15、化学能固化的双n n组分涂料），如何选用工艺性更好的涂装材料、涂装设备、和组分涂料），如何选用工艺性更好的涂装材料、涂装设备、和输输n n送设备等。送设备等。n n 总之，如何用同数量的原材料和能源，能加工出更多更好总之，如何用同数量的原材料和能源，能加工出更多更好n n的产品，创造出更高的产值，其排污（的产品，创造出更高的产值，其排污（VOCVOC、CO2CO2、污水等）、污水等）n n少，来增强产品和企业的竞争力。少，来增强产品和企业的竞争力。从前处理、阴极电泳、中涂面漆喷涂工艺、喷漆室和烘干室等五方面推荐、介绍已获得工业应用的新的节能减排工艺技术。第11页/共33页汽车涂装节能减排的新工
16、艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日133.1在涂装前处理工艺方面在涂装前处理工艺方面：磷化低温化、快速化、低渣化、采用新一代环保型涂装前处理工艺、预清洗逆工序补水法和滚浸式输送机等。（1 1）磷化处理低温化、低渣化。）磷化处理低温化、低渣化。现用的磷化工艺，一般使用Zn、Mn、Ni三元磷化液，现今改进采用液体表调剂、磷化温度由50下降到43，现今为35，沉渣减少30%，处理时间由180s72s，可节能和提高资源利用率。（2 2）采用新一代环保型涂装前处理工艺（氧化锆处理和硅）采用新一代环保型涂装前处理工艺（氧化锆处理和硅烷处理技术）替代现用的磷化工艺。烷处理技术）替代现用的
17、磷化工艺。新工艺能彻底不用P、Mn、Ni、NO2等有害物质，膜薄（纳米级），少渣或无渣，资源利用率高；可在室温下处理，且处理快速；工艺简化（不需表调和钝化）；其中硅烷处理的发展潜力更大，它无渣，处理时间短（530s）；因此其经济技术效果更佳。（参见表4）第12页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日14表4 两代涂装前处理工艺特性及成本对比第13页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日15n n （3 3）预清洗逆工序补水法）预清洗逆工序补水法）预清洗逆工序补水法）预清洗逆工序补水法（如图（如图5
18、5所示）：经所示）：经2323次水洗被清洗件的次水洗被清洗件的清洁度清洁度 1/1001/100处理液浓度。即洗一次稀释处理液浓度。即洗一次稀释1010倍以上，排放清洗水的污染倍以上，排放清洗水的污染度控制为度控制为1/101/10处理液浓度；并可作为各处理液槽的补加水。与各槽都补水处理液浓度；并可作为各处理液槽的补加水。与各槽都补水相比，可成倍地削减用水量（参见图相比，可成倍地削减用水量（参见图6 6）。）。图5 四室喷射式清洗机预喷洗的流程图6 水洗的多段水洗化 （4 4）采用热泵技术，替代燃气锅炉或电加热）采用热泵技术，替代燃气锅炉或电加热第14页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主
19、讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日16n n （5 5）前处理、阴极电泳涂装线选用先进的滚浸式输送机）前处理、阴极电泳涂装线选用先进的滚浸式输送机）前处理、阴极电泳涂装线选用先进的滚浸式输送机）前处理、阴极电泳涂装线选用先进的滚浸式输送机。滚浸式输送机的。滚浸式输送机的长处是：工艺性好，能使车身在浸渍处理过程中旋转长处是：工艺性好，能使车身在浸渍处理过程中旋转360360（或（或180180），车身外），车身外表朝下，处理面积达表朝下，处理面积达100%100%，外表水平面的颗粒大幅度减少，带液量减少，外表水平面的颗粒大幅度减少，带液量减少90%90%左左右，设备长度较短，槽容积较
20、小（参见表右，设备长度较短，槽容积较小（参见表5 5和图和图7 7）。）。n n表表5 5 前处理前处理 电泳涂装线常用四种输送方式的工艺槽大小对比电泳涂装线常用四种输送方式的工艺槽大小对比工艺槽名称（工艺时间）推杆悬链摆杆链滚浸式（Rodip-3）多功能穿梭机脱脂槽（浸3min）磷化槽（浸3min）浸洗水槽（浸入即出）喷洗水槽（喷0.5min）电泳槽（电泳4min）浸洗槽（浸入即出）喷洗槽（喷0.5min）183m3193.3m3（底部漏斗状）83.4m35.5m3261m377m37.3m3125m3125m3(平底)65m39m3224m365m39m395m395m3（平底）39m31
21、2m3184m339m39m3134m3134m3（平底）50m310m3220m357m38m3注：轿车车身涂装线的规模：JPH35台/h，挂距6m，链速V=3.5m/min第15页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日17n n 随外观质量提高，打磨作业量减少；耗水量减少，材料利用率提高，随外观质量提高，打磨作业量减少；耗水量减少，材料利用率提高，随工艺槽容量的减少，投槽费用和运行费用也将大幅度减少。随工艺槽容量的减少，投槽费用和运行费用也将大幅度减少。Ro-Dip运输机Vario-shuttle运输机倒挂升降运输机RO-DipE-DipE-
22、ShuttleJ-Jump图7 滚浸式输送机的照片第16页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日18n n3.2.3.2.在阴极电泳涂装方面：在阴极电泳涂装方面：在阴极电泳涂装方面：在阴极电泳涂装方面：开发采用高和超高泳透力开发采用高和超高泳透力CEDCED涂料，省搅拌型涂料，省搅拌型CEDCED涂料、涂料、ED-ROED-RO清洗水再生法。清洗水再生法。n n （1 1）高和超高泳透力）高和超高泳透力）高和超高泳透力）高和超高泳透力CEDCED涂料。涂料。涂料。涂料。第第1 1、2 2代代CEDCED涂料的泳透力较低，涂料的泳透力较低，要保证车
23、身内腔表面的泳涂膜厚要保证车身内腔表面的泳涂膜厚 1010 mm，外表面涂膜厚往往达，外表面涂膜厚往往达25302530 mm（按标准一般只需（按标准一般只需18221822 mm），有的部位因泳涂时间长则更厚。这种超值），有的部位因泳涂时间长则更厚。这种超值膜厚，虽不是质量问题，但膜厚，虽不是质量问题，但CEDCED涂料耗量增大，涂装成本增高。采用新开涂料耗量增大，涂装成本增高。采用新开发的第三代高或超高泳透力发的第三代高或超高泳透力CEDCED涂料后，可削减涂料后，可削减CEDCED涂料耗量涂料耗量20%20%左右左右（降低成本（降低成本10%10%）。与延长电泳时间（）。与延长电泳时间（
24、3min3min延长至延长至4 45min5min）来提高泳透力）来提高泳透力工艺措施相比，在节能减排和降低运行成本方面，采用高泳透力工艺措施相比，在节能减排和降低运行成本方面，采用高泳透力CEDCED涂料涂料占明显的优势。占明显的优势。n n （2 2）省搅拌型）省搅拌型）省搅拌型）省搅拌型CEDCED涂料。涂料。涂料。涂料。为防止沉淀和凝聚，电泳槽液无论作业时，为防止沉淀和凝聚，电泳槽液无论作业时，还是停产时一般都需连续搅拌，还需配置备用电源。采用新开发的省搅拌还是停产时一般都需连续搅拌，还需配置备用电源。采用新开发的省搅拌型型CEDCED涂料，停产时和节假日可不搅拌或间歇式搅拌（最长可停
25、搅拌涂料，停产时和节假日可不搅拌或间歇式搅拌（最长可停搅拌1010天）天），在生产前搅拌即可。可削减循环搅拌槽液的能耗，（在实际生产线上年，在生产前搅拌即可。可削减循环搅拌槽液的能耗，（在实际生产线上年耗电量削减耗电量削减8585）不需配置备用电源。）不需配置备用电源。（3 3）ED-ROED-RO清洗水再生法。清洗水再生法。最初用ED-RO装置由UF液制RO再生水，现今用来再生UF液清洗后的循环纯水洗液（电导50s），RO水代替新鲜纯水（电导5s），浓缩液逆工序补给UF液洗工序。实现无排放的、闭合的电泳后清洗体系（参见图8）。第17页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春
26、王锡春2011年10月14日19图8 闭合式阴极电泳及后冲洗工艺流程示意图 （4 4）精益优化）精益优化CEDCED工艺及设备设计（如电泳槽大小、极距、泳透力、工艺及设备设计（如电泳槽大小、极距、泳透力、后清洗工艺等方面后清洗工艺等方面 （5 5）采用热泵技术替代制冷机组，回收热能（参见图）采用热泵技术替代制冷机组，回收热能（参见图1818）。第18页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日20n n3.3 3.3 中涂中涂中涂中涂 面漆喷涂工艺的精益优化设计面漆喷涂工艺的精益优化设计面漆喷涂工艺的精益优化设计面漆喷涂工艺的精益优化设计n n （1
27、 1）在保证质量的前提下，简化工艺（减少烘干工序）扩大）在保证质量的前提下，简化工艺（减少烘干工序）扩大“湿碰湿湿碰湿”（wet in wetwet in wet）工艺技术的应用。）工艺技术的应用。n n PVCPVC车底涂料密封胶不单独烘干，与中涂或面漆一起烘干。车底涂料密封胶不单独烘干，与中涂或面漆一起烘干。n n 开发、选用新型中涂开发、选用新型中涂 底色漆（溶剂型或水性），推广采用底色漆（溶剂型或水性），推广采用“三湿（三湿（3 3wetwet）”喷涂工艺：如喷涂工艺：如3C1B3C1B和双底色（和双底色（20102010）工艺，免中涂工艺（参见图）工艺，免中涂工艺（参见图9 9、10
28、10）图9 混溶效果的断面显微镜照片第19页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日21图10 涂层结构及各涂层涂膜厚度 注：a.水性金属底色漆空气喷涂 b.水性金属底色漆静电喷涂 第20页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日22图11 Robot和ESTA两种静电自动杯式静电喷涂机的喷涂轨迹涂和涂装效率n n （2 2）静电喷涂技术）静电喷涂技术）静电喷涂技术）静电喷涂技术n n 进入进入2121世纪以来，随机器人和电控技术的进步，智能化程度的提高，小型轻世纪以来，随机器人和电控技术的进步，智能化
29、程度的提高，小型轻量化的杯式静电喷枪开发成功，机器人（量化的杯式静电喷枪开发成功，机器人（RobotRobot）静电喷涂机已淘汰了往复式自动）静电喷涂机已淘汰了往复式自动静电喷涂机静电喷涂机(ESTA)(ESTA)。两者相比，机器人喷涂机的优点是：涂装效率高，。两者相比，机器人喷涂机的优点是：涂装效率高，3434台机器台机器人就能承担由侧喷机和顶喷涂机组成的车身用人就能承担由侧喷机和顶喷涂机组成的车身用9 9杯杯ESTAESTA的喷涂任务；适用于多品种的喷涂任务；适用于多品种的柔性化生产；压缩空气和清洗溶剂，维修工作量仅为的柔性化生产；压缩空气和清洗溶剂，维修工作量仅为9 9杯的杯的ESTAE
30、STA的的35%35%左右，涂左右，涂装效率高（参见图装效率高（参见图1111），运行成本低。），运行成本低。n n 机器人静电喷涂的喷涂质量优，且稳定，可在线外按最佳的喷涂程机器人静电喷涂的喷涂质量优，且稳定，可在线外按最佳的喷涂程序及参数示教，能克服人的因素带来的喷涂质量问题，实现喷涂全自动化序及参数示教，能克服人的因素带来的喷涂质量问题，实现喷涂全自动化（无人化）。（无人化）。第21页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日23n n 3.43.4在喷漆室方面在喷漆室方面在喷漆室方面在喷漆室方面：干式漆雾捕集装置替代湿式：干式漆雾捕集装置替代
31、湿式漆雾捕集装置，喷漆室排风再生循环利用，精心设计漆雾捕集装置，喷漆室排风再生循环利用，精心设计控制供排风量和温控制供排风量和温 湿度；选用节能型配套件等。为湿度；选用节能型配套件等。为适应节能减排，降低喷漆室的运行成本，近年来喷漆适应节能减排，降低喷漆室的运行成本，近年来喷漆室有着革命性的大变革。室有着革命性的大变革。n n（1 1）干式漆雾捕集装置替代湿式漆雾捕雾捕集装置。）干式漆雾捕集装置替代湿式漆雾捕雾捕集装置。）干式漆雾捕集装置替代湿式漆雾捕雾捕集装置。）干式漆雾捕集装置替代湿式漆雾捕雾捕集装置。汽车车身喷涂线几十年一直采用水洗式漆雾捕集装置，汽车车身喷涂线几十年一直采用水洗式漆雾捕
32、集装置，它虽具有优良的捕集效率，但其致命的不足之处是耗它虽具有优良的捕集效率，但其致命的不足之处是耗水、耗化学药品，使漆雾成为危险物，且成倍地增量；水、耗化学药品，使漆雾成为危险物，且成倍地增量；污水及废弃物处理费用大增；在欧美汽车工业已有被污水及废弃物处理费用大增；在欧美汽车工业已有被干式漆雾捕集装置取代之势。干式漆雾捕集装置取代之势。第22页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日24 德国杜尔和艾斯曼公司近年分别推出干式漆雾捕集装置（Eco Dry Scrubber）和半干式静电漆雾捕集装置（ESCRUB)，（参见图12、13）。图12 Ec
33、o Dry Scrubber 图13 ESCRUB第23页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日25 （2 2）喷漆室排风循环再利用。）喷漆室排风循环再利用。现今汽车车身用的大型喷漆室一般都是一次性供/排风，不循环再利用或少量（20%左右）循环利用，因而在夏季（冷却）、冬季（加热升温）耗能很大。为节能减排，已有喷涂水性涂料+干式漆雾捕集技术+喷漆室排风循环再利用等配套技术（参见图14、15）。采用后节能和降成本效果显著（可降低单车涂装成本10%左右）。文丘里湿式喷漆室静电漆雾净化喷漆室图14 湿式和静电漆雾捕集（净化）装置的供/排风运行状况第24
34、页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日26图15 喷漆室供风的再循环流程第25页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日27图16 再循环空调器的原来方式和采用热泵后的方式 （3）精心设计，尽力减少喷漆室的供、排风量）精心设计，尽力减少喷漆室的供、排风量。在工艺和设备设计中严控喷漆室的长度和宽度，以及风速。它们是决定喷漆室供、排风两的三要素，还有对喷漆室空调的温湿度和气流控制应充分探讨。选用节能型的配套件。选用节能型的配套件。选用高效率电机，灵活应用变频技术，随工况自动调节供、排风量。（4）在图）在
35、图15 循环风空调器中采用热泵技术循环风空调器中采用热泵技术（加热、冷却同时使用），则削减CO2效果特别显著（68）。（参见图16、17）图17 再循环空调器采用热泵的CO2削减效果第26页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日28n n 3.53.5在干燥（固化）设备方面：在干燥（固化）设备方面：在干燥（固化）设备方面：在干燥（固化）设备方面：工业涂装用干燥（烘干）设备可分干工业涂装用干燥（烘干）设备可分干燥水份和涂膜固化两种用途。燥水份和涂膜固化两种用途。n n（1 1）改进涂料的固化特性，实现涂膜固化低温化、快速化，如：双组份）改进涂料的固
36、化特性，实现涂膜固化低温化、快速化，如：双组份涂料，可实现低温、快速固化；光固化涂料可实现光（可见光或紫外线）涂料，可实现低温、快速固化；光固化涂料可实现光（可见光或紫外线）固化或固化或UVUV与热双固化，并可使工件不升温。与热双固化，并可使工件不升温。n n（2 2）烘干能源混合化和加热方式复合化。）烘干能源混合化和加热方式复合化。n n（3 3）精益优化设计。如加强隔热保温措施，烘干室紧凑化（尽量缩小烘）精益优化设计。如加强隔热保温措施，烘干室紧凑化（尽量缩小烘干室容积，循环风管布置在烘干室内等）；减少换热器（如干室容积，循环风管布置在烘干室内等）；减少换热器（如CEDCED底漆、中底漆、
37、中涂烘干采用燃气的烟道气直接加热）等。涂烘干采用燃气的烟道气直接加热）等。n n（4 4）开发采用热泵技术，提高能效，回收低温热能，削减）开发采用热泵技术，提高能效，回收低温热能，削减COCO2 2排放量。排放量。n n 日本的第一台日本的第一台CO2CO2热风热泵应用于变压器外壳的电泳、面漆涂装线热风热泵应用于变压器外壳的电泳、面漆涂装线上，供烘干室补充新鲜空气的预热（上，供烘干室补充新鲜空气的预热（8080120120），冷水供电泳槽液调温，），冷水供电泳槽液调温，经使用显示：经使用显示：CO2 CO2排放量削减排放量削减1313 液化气（液化气（LPGLPG）使用量削减）使用量削减242
38、4 降低运行成本降低运行成本1212 （参见图（参见图1818）。）。第27页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日29图18 采用热风热泵系统图和效果 第28页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日30图19 晾干装置的原来方式与采用热泵方式 （5）采用低温低湿空气干燥水份。）采用低温低湿空气干燥水份。如水性底色漆喷涂后罩光前干燥，使涂膜的NV达85以上，常规采用吹热风（80、15g/kg）3min，随后吹冷风（20），1min冷却到35。又如塑料件在前处理后的水份干燥（升温慢，冷却也慢）。采用热
39、泵技术吹低温（50）低湿（8g/kg）空气替代现水份干燥工艺，取消冷却工序，能大幅度削减CO2排放量（参见图19、20）。图20 晾干装置采用热泵的CO2削减效果第29页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日31 四、涂装工艺及设备和管理的精益优化设计四、涂装工艺及设备和管理的精益优化设计 在设计采用节能减排硬件的同时，软件（管理）也要跟上。4.1涂装工艺和设备设计应有涂装清洁生产的目标值涂装工艺和设备设计应有涂装清洁生产的目标值（参见表6）。设计要精益化（如削减或消除无效益作业和超值功能），工序紧凑化、快速化、经济规模等。项目指标指标（1）备注
40、一级国际水平（接轨级）二级国内基本水平资源能源 利用指标耗新鲜水量（L/m2）810水循环利用率（）8070循环、重复利用和再生利用用之注意待定耗电量（KWh/m2）1.52以总能耗量（2）换算成CO2产生量来考评耗燃气（油）量（kg/m2）0.40.5污染物产生指标VOC产生量（g/m2）3560CO2产生量（kgCO2/m2）1.52.5废水产生量（L/m2）56产业废弃物产生量(g/m2)100150禁用有毒物质应符合国家法规要求如Hg、Gr、Cu、As、Pb、Ni等一类金属污染物注：1、表中的指标是作者根据收集到的资料2007年南京汽车涂装技术交流会上作出的推荐值，供参考。2、总能源消
41、耗量含电和燃气（燃油）等，它们之间的用量之比可任意调整。表6 汽车涂装清洁生产目标值第30页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日32n n 4.24.2开展全员管理活动，创建零涂装缺陷涂装线，提高一开展全员管理活动，创建零涂装缺陷涂装线，提高一次合格率（高水平的由次合格率（高水平的由90909898）和设备开动率（高水平的）和设备开动率（高水平的有效利用率有效利用率93939595）。）。n n 4.34.3涂装工艺、设备管理自动化、智能化。如杜尔公司的涂装工艺、设备管理自动化、智能化。如杜尔公司的ECO EMOS EnergyECO EMOS
42、 Energy软件。软件。n n 4.44.4加强人员培训，提高企业的管理水平加强人员培训，提高企业的管理水平n n 通过培训，提高全员（管理人员、技术人员、操作人员）通过培训，提高全员（管理人员、技术人员、操作人员）的素质、树立经济观念，环保节能意识，参与管理意识；提高的素质、树立经济观念，环保节能意识，参与管理意识；提高技术水平及操作熟练程度、职业道德和竞争意识等。技术水平及操作熟练程度、职业道德和竞争意识等。n n 4.54.5健全规章制度，加强考核。由粗放经营转为精益生健全规章制度，加强考核。由粗放经营转为精益生产管理，如材料和能耗和工时等有统计有考核、有分析，考核产管理，如材料和能耗
43、和工时等有统计有考核、有分析，考核与奖惩制度挂钩。与奖惩制度挂钩。第31页/共33页汽车涂装节能减排的新工艺技术主讲人主讲人:王锡春王锡春2011年10月14日33n n五、结语五、结语五、结语五、结语n n 经经“十一十一 五五”期间汽车工业飞跃发展，尤其轿车工业期间汽车工业飞跃发展，尤其轿车工业“井喷式井喷式”的的大发展。我国已成为世界生产汽车的第一大国和第一大汽车销售市场，已大发展。我国已成为世界生产汽车的第一大国和第一大汽车销售市场，已成为我国国民经济的支柱产业。新建和扩建改造汽车涂装线上百条，我国成为我国国民经济的支柱产业。新建和扩建改造汽车涂装线上百条，我国汽车涂装工艺技术产生了质
44、的飞跃，工艺水平和涂装质量已与国际接轨，汽车涂装工艺技术产生了质的飞跃，工艺水平和涂装质量已与国际接轨，其装备水平可称世界一流。可是在环保、节能减排和资源利用率方面与国其装备水平可称世界一流。可是在环保、节能减排和资源利用率方面与国外先进水平相比尚存在较大的差距，且发展不平衡，有的涂装线在外先进水平相比尚存在较大的差距，且发展不平衡，有的涂装线在VOCVOC排排放量、能耗（放量、能耗（COCO2 2排放量）、耗水量等方面为先进水平的好几倍。排放量）、耗水量等方面为先进水平的好几倍。n n 应总结经验教训，不能再走应总结经验教训，不能再走“先生产、先污染、再治理先生产、先污染、再治理”的路子，的
45、路子，要破要破“只要把只要把GDPGDP搞上去，什么都好搞上去，什么都好”的观念，树立有质量的（的观念，树立有质量的（低碳、绿低碳、绿化和环保化和环保）的）的GDPGDP增长的观念。为国民经济可持续发展和保护人类的生存增长的观念。为国民经济可持续发展和保护人类的生存环境，望国家早日出台强制性的涂装清洁生产法规；加强环保清洁生产宣环境，望国家早日出台强制性的涂装清洁生产法规；加强环保清洁生产宣传教育力度和执法力度，使企业领导和全民成为清洁生产的促进派，负起传教育力度和执法力度，使企业领导和全民成为清洁生产的促进派，负起社会责任，人人都能自觉地遵守法规、去扶植和完善环保、节能减排技术社会责任，人人都能自觉地遵守法规、去扶植和完善环保、节能减排技术的发展，不当保守派的发展，不当保守派*。n n 希望我们涂装、涂料相关的专业人员和企业领导响应国家创建环境希望我们涂装、涂料相关的专业人员和企业领导响应国家创建环境友好型、低碳经济型社会的号召，坚持科学发展观，依靠技术进步，为创友好型、低碳经济型社会的号召，坚持科学发展观，依靠技术进步，为创新实现新实现绿色涂装绿色涂装多作贡献！多作贡献！谢谢 谢谢 大大 家家 ！第32页/共33页