空氣過濾器與汽車涂裝制造成本的分析

涂裝車間是汽車主機(jī)廠四大車間中公認(rèn)的耗能大戶??國(guó)內(nèi)奇瑞公司涂裝車間的耗能比例占到全廠的60％左右；即使號(hào)稱世界首個(gè)“綠色涂裝車間”的美國(guó)BMW Manufacturing Co.的涂裝車間能耗也占到全廠的50％。涂裝車間的噴漆室、烘干室是耗能的主要設(shè)備，在電力方面分別占到42％和6.8%，在熱能方面占到49.7%和27.3%，兩者的CO2排放量占CO2總排放量的64.8%5。

隨著轎車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，提高質(zhì)量、降低成本是適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段。涂裝成本占整車制造成本中可控制成本的比例較大，降低涂裝制造成本已成為各大廠商成本控制的重點(diǎn)。由于動(dòng)能成本一般占到整個(gè)涂裝制造成本（不含設(shè)備和廠房折舊）的25%左右，所以降低涂裝中的動(dòng)能成本是一條行之有效的途徑。全球各大汽車制造廠商已從各個(gè)方面、各個(gè)環(huán)（細(xì)）節(jié)采取成本控制措施，如奇瑞公司就是從涂裝工藝、涂裝材料、涂裝設(shè)備等進(jìn)行的6。

歐洲通風(fēng)協(xié)會(huì)也對(duì)空氣過濾器的生命周期成本進(jìn)行了分析，這里的LCC定義如下：

LCC = Investment + LCC(Energy) + LCC(Maintenance) + LCC(Disposal)

其中?????Investment:????????指初次安裝通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)涉及的空氣過濾器資金（包含過濾器費(fèi)用、安裝框架、勞動(dòng)力費(fèi)用等）

LCC(Energy): ??????? ??過濾器能耗現(xiàn)值（present cost）

LCC(Maintenance):?過濾器維護(hù)、更換費(fèi)用現(xiàn)值

LCC(Disposal):?????過濾器處理費(fèi)用現(xiàn)值

空氣過濾器的整個(gè)LLC?分析表明：空氣過濾器的投資費(fèi)用僅占4.5%，維護(hù)/更換費(fèi)用占14％、處理費(fèi)用僅占0.5％，而能耗占到了81%7！

空調(diào)箱中過濾器的阻力（壓差值）變化趨勢(shì)一般是：使用新過濾器后壓差值剛開始時(shí)是緩慢上升的，隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，過濾器捕集了大量的灰塵，其壓差值快速上升直到達(dá)到其終壓差值。而風(fēng)機(jī)（一般為調(diào)速風(fēng)機(jī)）為了克服空氣過濾器的不斷增加的阻力，其功率也將持續(xù)增大，相應(yīng)的能耗也將增大。而其耗電量可以表征為風(fēng)量、平均壓差值、風(fēng)機(jī)效率和運(yùn)行時(shí)間的函數(shù)：

[1]

式中???E: ???耗電量, kwh

: ??風(fēng)量，m3/s

:? ?平均壓差值，Pa，在此 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[2]

t : ???運(yùn)行時(shí)間，h

h:???風(fēng)機(jī)效率

按照一個(gè)過濾器在0.944m3/s（3400m3/h）的風(fēng)量下運(yùn)行，風(fēng)機(jī)效率以70％計(jì)，如果過濾器的壓差值平均升高100Pa，則風(fēng)機(jī)為克服該過濾器阻力而運(yùn)行1年（以8400小時(shí)計(jì)）的耗電量約為1133kwh。如果過濾器的壓差值降低10Pa，則每年可省電113kwh！

以近年來(lái)在國(guó)內(nèi)東北地區(qū)新建的兩個(gè)由歐系設(shè)計(jì)公司建造的涂裝車間為例，為整條噴涂線（包括1條中涂線、1條色漆線、1條清漆線和點(diǎn)補(bǔ)線）噴漆室供風(fēng)的總風(fēng)量都高于2,000,000 m3/h，所需的兩級(jí)袋式過濾器數(shù)量共計(jì)約1200個(gè)。這樣過濾器壓差值每降低10Pa，每年可省電約13.6萬(wàn)kwh，每年節(jié)省的電費(fèi)合人民幣約8萬(wàn)元！

可見，控制空氣過濾器的能耗可以為汽車制造廠商節(jié)約制造成本提供了一個(gè)新的思路和突破口！