李 福, 凌春華, 顏 俊
(上海電纜研究所,上海200093)
繞包電磁線及漆行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展
李福, 凌春華, 顏俊
(上海電纜研究所,上海200093)
闡述了繞包電磁線(包括玻璃絲包線、薄膜繞包線等)及漆行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展。
繞包電磁線;節(jié)能;減排;發(fā)展
我國(guó)電磁線行業(yè)近年來(lái)發(fā)展很快,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),現(xiàn)有電磁線生產(chǎn)廠家約2 000家。2013年總產(chǎn)量約150萬(wàn)t,年產(chǎn)量占全世界總量的一半以上,成為電磁線生產(chǎn)的第一大國(guó)。其中繞包電磁線約占全部電磁線總產(chǎn)量的四分之一。但是電磁線行業(yè)的污染問(wèn)題卻很突出,主要是在生產(chǎn)中采用的漆中有毒有機(jī)溶劑約占50%~70%,需要大力研究環(huán)保技術(shù)加以解決。本文著重介紹繞包電磁線行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)進(jìn)展。
幾十年來(lái)生產(chǎn)玻璃絲包線的設(shè)備涂漆烘焙都是敞開(kāi)式的,蒸發(fā)出的溶劑直接排放在車(chē)間內(nèi),污染嚴(yán)重。隨著國(guó)家環(huán)保政策要求的提高,有的生產(chǎn)廠研發(fā)出了一些低排放措施:
(1)改造烘線爐。收集蒸發(fā)出的溶劑進(jìn)行催化燃燒,轉(zhuǎn)化的熱能再利用,但效果不夠好,需要不斷改進(jìn)。
(2)繞包頭部位及涂漆區(qū)加密閉系統(tǒng)。玻璃絲包頭繞包時(shí)高速運(yùn)轉(zhuǎn),車(chē)間里空氣中玻璃絲塵埃很多,加了密閉系統(tǒng),可改善車(chē)間空氣質(zhì)量。涂漆區(qū)采取密閉裝置,盡量減少溶劑揮發(fā)。
現(xiàn)在的玻璃絲包線漆中溶劑約占50%,有的品種還要高,且大都使用苯類(lèi)溶劑,對(duì)人體健康及環(huán)境造成很大危害。隨著控制大氣污染法律越來(lái)越嚴(yán)格,為了改變玻璃絲包線行業(yè)這種狀況,進(jìn)行了以下的研發(fā):
(1)低毒溶劑漆。采用醇醚類(lèi)等低毒溶劑部分或全部代替苯類(lèi)溶劑,但是目前成本較高。
(2)高固體低粘度漆。調(diào)整漆的配方,減少有毒苯類(lèi)溶劑的用量,可減少一部分污染。
(3)水性漆。改變高分子的結(jié)構(gòu),增加親水基團(tuán),制成水溶性、水乳性、水分散體系漆,保護(hù)了環(huán)境。但是水性化合成的方式成本較高,而且因水的汽化熱高,烘干耗能也高。
(4)無(wú)溶劑漆。一般無(wú)溶劑漆粘度高,為了降低粘度(分子量)便于浸透玻璃絲,同時(shí)保證性能,需改變配方,增加固化劑、催化劑等,因此成本很高,但對(duì)環(huán)境污染小。
普通的各種玻璃絲包線都是采用了不同的漆來(lái)多次浸漬繞包在導(dǎo)線上的玻璃絲,再經(jīng)多次烘干以去除有機(jī)溶劑后形成絕緣層。這種傳統(tǒng)工藝,不但耗電量大,而且蒸發(fā)出的有機(jī)溶劑嚴(yán)重污染環(huán)境。
采用滌綸(聚酯)絲與玻璃絲摻合合并繞包后,采用高頻感應(yīng)加熱技術(shù),使滌綸絲熔融,使玻璃絲之間粘結(jié)成為一個(gè)很牢固的整體,可大幅度提高絕緣層的附著力、電氣強(qiáng)度及機(jī)械強(qiáng)度。因此同樣性能的電磁線,可減小絕緣層的厚度,提高了發(fā)電機(jī)及電機(jī)的能效。此項(xiàng)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝使產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能減排及生產(chǎn)效率三個(gè)方面都取得了突出效果,因此該類(lèi)系列產(chǎn)品的應(yīng)用日益增長(zhǎng)。
傳統(tǒng)的加熱燒結(jié)爐采用電阻絲加熱,又是開(kāi)啟式的,所以耗電量大。采用高頻感應(yīng)加熱,當(dāng)銅線在高頻磁場(chǎng)中切割磁力線產(chǎn)生渦流,使銅線迅速發(fā)熱,熱量從銅線表面?zhèn)鬟f給繞包的絕緣層。如果是滌綸玻璃絲包線,可將滌綸絲熔化與玻璃絲融為一個(gè)整體絕緣。如果是聚酰亞胺F-46薄膜繞包線,可使F-46粘結(jié)膠熔化,將薄膜粘結(jié)起來(lái)。燒結(jié)溫度可以很好地控制,比起傳統(tǒng)烘爐來(lái)講,節(jié)能效果顯著。
紙包線主要用于油浸式變壓器中。在大中型變壓器中,為了提高功率及減少渦流電損耗,大力發(fā)展紙包組合換位導(dǎo)線。它是把多根自粘性漆包扁線換位疊加粘結(jié)后,外層再用紙繞包而成。在我國(guó),發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘?013年已居世界第二位,但我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)一直落后于電站建設(shè)。目前還有很多高能耗變壓器在運(yùn)行,每年浪費(fèi)電能約70億千瓦時(shí),迫切需要更換大量10 kVA以上的大中型變壓器。為此,國(guó)內(nèi)近幾年來(lái)紙包組合換位導(dǎo)線生產(chǎn)能力獲得了很大的發(fā)展,節(jié)能效果突出。
(1)玻璃絲包線涂漆設(shè)備向密封及催化燃燒低排發(fā)展。
(2)玻璃絲包線粘結(jié)漆向低(無(wú))公害方面研發(fā),例如低毒溶劑漆、高固體低粘度漆、水性漆及無(wú)溶劑漆等。
(3)滌綸絲與玻璃絲摻合繞包線燒結(jié)新技術(shù)日益發(fā)展,既節(jié)能又減排。
(4)采用高頻感應(yīng)加熱技術(shù),比傳統(tǒng)烘爐生產(chǎn)聚酰亞胺F-46薄膜繞包線及滌綸玻璃絲包線等燒結(jié)效率高,而且節(jié)能。
(5)紙包組合換位導(dǎo)線對(duì)變壓器減少渦流、降低能耗的效果顯著。
Development of the Wrapped Electromagnetic Wire and Paint Industry Concerning Energy Saving and Emission Elimination Technology
LI Fu,LING Chun-hua,YAN Jun
(Shanghai Electric Cable Research Institute,Shanghai200093,China)
This paper reviewed development of the wrapped electromagnetic wire(including glass-fiber wrapped wire,film-wrapped wire,etc)and paint industry concerning energy saving and emission elimination technology
wrapped electromagnetic wire;energy saving;emission elimination;development
TM245
A
1672-6901(2015)01-0004-02
2014-09-12
李 福(1980-),男,工程師.
作者地址:上海市軍工路1000號(hào)[200093].