文/ 范少林、盧琳 中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司 北京 100120

先進電鍍廠房的工藝設計思路

文/ 范少林、盧琳 中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司 北京 100120

調(diào)研目前國內(nèi)外電鍍行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，追蹤先進電鍍廠房發(fā)展趨勢，同時結(jié)合國家行業(yè)標準發(fā)展動態(tài)，總結(jié)先進電鍍廠房的工藝設計思路。

電鍍廠房；工藝設計；節(jié)水節(jié)能

1、前言

電鍍是通過化學或電化學的方法在金屬或非金屬表面制備具有特殊性能的鍍層的工業(yè)技術，根據(jù)應用場合不同，該鍍層主要包括耐酸堿腐蝕、耐磨、裝飾等功能［1］。電鍍工藝由于其優(yōu)異的性能廣泛用于航空航天、汽車、船舶等行業(yè)［2］。傳統(tǒng)表面處理廠房具有高耗能、高污染的特點，廠房內(nèi)部蒸汽、給排水管線多，廠房內(nèi)部布置雜亂。本次通過調(diào)研目前國內(nèi)外電鍍行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時結(jié)合國家行業(yè)標準發(fā)展動態(tài)，總結(jié)先進電鍍廠房的工藝設計思路，為后續(xù)電鍍廠房設計提供指導。

2、先進電鍍廠房工藝設計思路

1）優(yōu)化生產(chǎn)線設計

先進的生產(chǎn)線設計是提升電鍍廠房設計水平的重要方面，主要包括電鍍生產(chǎn)線化學槽配備自動槽蓋、生產(chǎn)線管線蓋板一體化設計、生產(chǎn)線生產(chǎn)線根采用平臺或樓層形式。

傳統(tǒng)電鍍廠房內(nèi)生產(chǎn)線化學槽散發(fā)大量酸堿等有害氣體，嚴重影響了操作工人的身體健康，同時廠房內(nèi)放置的設備和各類管線均受到揮發(fā)氣體腐蝕，整流器等設備無法放在主廠房內(nèi)，需要設置獨立的整流器間。生產(chǎn)線所有帶有腐蝕性槽液成分的槽體均設置自動槽蓋后，僅在零件進入和離開槽體時開啟，其他時間均處于關閉狀態(tài)，減少槽液揮發(fā)，有效防止槽液被車間空氣中的灰塵污染，延長槽液的使用壽命，大幅提升廠房內(nèi)空氣質(zhì)量，減少了廠房內(nèi)放置的設備、管線的腐蝕。

電鍍生產(chǎn)線配套給排水、送排風、動力等管線種類和數(shù)量均較多，直接暴露在主廠房內(nèi)顯得廠房布置雜亂。采用生產(chǎn)線管線蓋板一體化設計后，生產(chǎn)線上部采用封閉結(jié)構(gòu)形式，提高了廠房的美觀性［3］。

生產(chǎn)線采用平臺或樓層形式放置，管線布置于生產(chǎn)線平臺或樓層下方，方便管線維護和檢修。

2）變頻排風

傳統(tǒng)電鍍廠房普遍采用抽風機生產(chǎn)期間連續(xù)最大排風量運行，下班關機的模式，這種排風方式存在問題包括：排風機關閉后槽液揮發(fā)的氣體對現(xiàn)場設備、廠房等設施造成腐蝕性危害；不間斷抽風使車間處于負壓狀態(tài)，加快槽液蒸發(fā)；生產(chǎn)期間風機一直處于滿負荷工作狀態(tài)，耗電量大；廠房內(nèi)冬季太冷。

目前國內(nèi)外已有部分廠家采用變頻排風形式。生產(chǎn)線槽體兩側(cè)抽風罩配置風量調(diào)節(jié)閥，并與變頻抽風系統(tǒng)聯(lián)通，采用變頻控制，當槽蓋關閉時，排風機工作頻率變小，風量降至最小，使槽內(nèi)保持微小的負壓，保證車間空氣潔凈。當槽蓋打開時，排風量增大，確保槽液揮發(fā)氣體全部排出廠房外處理。

由于槽蓋在大部分時間均是閉合狀態(tài)（包括工件處理時），因此排風機多為低速運行，有效減少了排風系統(tǒng)電力消耗，極大延長送排風系統(tǒng)的使用壽命，同時減少槽液的揮發(fā)。

3）創(chuàng)新的新風補充系統(tǒng)設計

傳統(tǒng)的電鍍廠房采取槽體側(cè)邊排風，生產(chǎn)線廠房上部送風的方式，這種送風系統(tǒng)設計的問題在于整個主廠房上下形成大的空氣循環(huán)系統(tǒng)，選擇的風機送風量大，耗電量大，換氣效果差。

目前已有部分電鍍生產(chǎn)線設計中采用操作面格柵下送風的方式，送風口靠近吸風口，槽體側(cè)邊的排風管和格柵下的送風管形成小的空氣循環(huán)系統(tǒng)，依據(jù)排風量通過變頻控制送風量，所需的送風量小，節(jié)約能源，同時換氣效果好。

4）生產(chǎn)線水循環(huán)利用

傳統(tǒng)電鍍生產(chǎn)線工藝槽后設置水洗槽清洗工件表面的槽液，清洗后的水直接排入污水管。

目前部分廠家在生產(chǎn)線配備自動化噴淋裝置，零件在工藝處理完成后，槽蓋打開進行噴淋，噴淋水進入工藝槽補充蒸發(fā)的槽液，通過本次噴淋，零件表面進入相鄰水洗槽前已去除大部分槽液，極大節(jié)約了水洗用水量。

5）廠房美觀性高

傳統(tǒng)表面處理廠房外均布置大量生產(chǎn)線排風風機和噴淋塔，嚴重影響廠房外觀效果，為提高廠房外部美觀性，可考慮通過在廠房內(nèi)設計天井放置排風機和噴淋塔，廠房外側(cè)無表面處理生產(chǎn)線所需排風風機和噴淋塔，極大地提高了廠房的美觀性［4］。

結(jié)語：

隨著環(huán)境壓力、環(huán)保意識以及國家節(jié)能減排標準的提高，對電鍍廠房的工藝設計提出了新的要求，先進電鍍廠房工藝設計需順應社會和行業(yè)發(fā)展趨勢，開拓新的設計思路，才能實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會、資源、環(huán)境的有機結(jié)合，帶動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］ 沈品華. 現(xiàn)代電鍍手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2010.

［2］ 張允誠. 電鍍手冊. 北京：國防工業(yè)出版社，2011.

［3］ 盧少燃. 電鍍生產(chǎn)線設計的新思路［J］. 電鍍與涂飾，2008， 27（10）： 8-12.

［4］ 莊宏波，付明，馬宇洛. 表面處理廠房的清潔生產(chǎn)設計［J］. 電鍍與涂飾，2012， 34（9）：29-33.

范少林，男，1989年生，助理工程師，碩士，研究方向電鍍廠房工藝設計。