JH型脱脂剂在涂装前处理生产线脱脂工段能耗分析.pdf

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2009年第28卷增刊
CEIEIMICAL AND ENGINEERING PROGRESS
JH型脱脂剂在凃装前处理生产线脱脂工段能耗分析
郭颖浩,贾春学,韩生2,曲丰作!,徐同宽1
(大连工业大学化工与材料学院应用化学教研室,辽守大连116038:2上海应用技术学院,上海200235)
摘要:以大连某电器生产厂家涂装工艺线的エ艺参数为准,其脱脂エ艺控制温度为50℃,改为常温操作(以室
温20℃计算)。通过计算表明,使用新型常温脱脂剂后可节约的柴油量为3.5lkgh,与エ厂实际节能数据进行对
比基本吻合,达到了指导生产之目的。
关键词:脂剂;涂裝工艺;节能降耗
当前,随着全球温室效应越来越显著,全球气
空气平均温度为20℃,通道内有脱脂剂喷
候变化问题引起了国际社会的普遍关注。而減少碳射到内側壁面,内側壁温为脱脂剂温度,为50℃,
排放为核心目标之一的节能减排问题在我们国家也实测外侧壁温为40℃,空气定性温度为外侧
越来越受重视1。目前,在东北地区金属涂装生产壁温和空气温度的平均值,即30℃,该温度
线工序中多数脱脂工段都是在加温过程中实现的。下空气的物性为:导热系数=2.673×10-2
随着节能减排的要求和技术水平的提高,常温脱脂WI(m?℃),空气密度p=1.165kg/m3,普朗特数
剂越来越成为趋势。但使用常温脱脂剂替代加温脱P=0.701P,黏度=1.85×10°,体积膨胀系数
脂剂在节能效率上的具体计算方法与数值,还未见
文献报道。本文以大连工业大学工业清洗研究所研B=
0.00330。
发的H型常温脱脂剂为主剂,并以其在大连某电
T273+30
器生产厂家涂装工艺线的工艺参数为准,通过计算,格拉斯崔夫数
得到脱脂剂改变为常温后节约的能量,并与工厂实
际节能数据进行对比,达到了指导生产的目的
G、BgtP_0.00330x9.81x20×3x1.165
6.858×x104
0.0001862
能耗计算
Pr=4.808x10-0
对流给热系数
1.1工艺条件
2.673x10
该工厂涂装工艺线在大型车间内,前处理设备
0.135-(Gr?P
0.135
(4808x10°
3
上部分为金属板围成的半密封的通道,通道底面架
=4.370W(m2?C
起,离地面1m,截面高3m、宽2m,其中脱脂工面积为4=2x(3+2)×10=100m
段长10m,涂装琴件入口属于开放型入口,通道的传热速率为Q1=aAr-4.370×100×(40-20)-8740W
顶端有100m宽的缝隙,用于吊钩的沿轨道运行。
8.740kW
下部脱脂剂槽长为2.9m、宽为1.9m、高为0.8m,1.2.2脱脂剂槽表面散失的热量
离地面0.2m,脱脂剂的温度为50℃,利用柴油锅
脱脂剂槽内的脱脂剂为50℃,属于双层金属
炉加热脱脂剂。产品材质为普通冷轧板,平均日处板,外侧壁温为40℃。
理量约为6t,设备链速为3mmin。
格拉斯崔夫数
工厂采用每天241连续生产方式,每周连续生
产6天,休息1天。
r=28tP_0.030x981x20x0.8'x1.165
11301×109
0.0000186
2计算?
Gr.P=9.100x10
该脱脂工段的热暈消耗如下
对流给热系数
1.2.1通道表面散失的热量
a=0.135(GrPN033=01.673X103
通道置于室内,散热属于不存在强制流动的大
(910010)
容积自然对流。相当于方管放于空气中。金属通道
4.368WV(mn2?℃)
为双层金属板,起一定保温作用。
面积为4=2×(0.8+1.9)×2.9+2×1.9×0.8=18.70m2
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110
化
进展
2009年第28卷
传热速率为Q2-a4Ar4.368×18.70X(40-20)-1.634kW
ちー2)_18.7x0.034x(50
0.343kW
1.2.3涂装钢板带走热量
0.050
该工厂每日处理6m23的钢板,钢密度为7850
总消耗热量
kgm3,则折合每秒处理量qm_-0.5452kg/s,考虑吊
g1+Q2+2+Q4=1.936+0.343+9,028+9,028-20.235kW
钩随钢板一起进出通道,处理量增加20%计,钢的
此时,整个工段消耗柴油量为2.5kgh,与传
比热为0.46kT你kg,钢板由室温升温到脱脂剂温度
统高温脱脂剂相比较,可节约28.6%的能耗。
钢板升温需要热量
2.2常温脱脂
-1.29m9(た-t)=1.2×0.5452×0.46×(50-20)=9.028kW
改用JH型常温脱脂剂,不需对脱脂剂进行加
这些热量随钢板向前移动而被带走
热,此时柴油消耗量为零,并且不必装备锅炉。JH
1.2.4钢板表面附着脱脂剂带走热量
型脱脂剂的操作工艺参数与产品检测指标如表1所
钢板表面会附着一薄层脱脂剂,另外工件的边不,经检测脱脂效果满足企业标准要求
角也会夹带一些脱脂剂。脱脂剂的比热容以水的比
热容计算为4.18kJkg,是钢的9倍,钢板越薄,附
表1JHI型脱脂剂工艺参数
着脱脂剂越多。平均地,取附着和夹带的脱脂剂为
管理项目
管理值
管理项目
管理值
钢板与吊钩质量的1/9,则钢板附着和夹带的脱脂
游离碱数
总碱泞离碱
2.5
剂带走热量与钢板加吊钩带走热量相同,为
处理温度
处理时间
3min
Q4-9.028kWw。
3结论
总消耗热量
O-1+Q2+g+4=8.740+1.634+9.028+9.028-28.43kW
通过对计算结果的比较,脱脂工段的能量消耗
按柴油锅炉和输送管路的效率为65%计算,每主要以工件带走热量消耗为主,其次是通道表面的
散失。对设备采取保温措施,可以较好的减少通道
小时消耗柴油为
28.43×3600
44800x0.65.Skc/h。
表面的能量损失,节约28.6%的柴汕消耗。使用常
根据统计该涂装工艺线平均每天的柴汕消耗量温型脱脂剂,可完全节约掉脱脂工段的能量消耗,
为9kg,即平均每小时的柴汕消耗为3.75kg。上述并減少了设备的投入和维护费用。因此,使用常温
的计算结果与生产实际耗油量基本吻合。
型脱脂剂代替高温脱脂剂,实现东北地区涂装前处
理生产线脱脂工段的工艺优化,对于工艺上的节能
改进方法
减排具有重要的现实意义
为实现节能减排的目标,工厂可采用两种方式,
参考文献
实现耗能降低
2.1保温处理
[]汪莉丽,王安建,王高尚全球能源消费碳排放分析资源与产业
对脱脂工段用填充聚苯乙烯泡沫塑料进行保
[]魏东,马一太,吕灿仁.温室气体减排与21世纪我国的能源发展
温,泡沫塑料厚度50mm,导热系数为0.034
战略.能源技术,2001,23(4):87-90