李 福, 凌春华, 颜 俊
(上海电缆研究所,上海200093)
绕包电磁线及漆行业节能减排技术的发展
李福, 凌春华, 颜俊
(上海电缆研究所,上海200093)
阐述了绕包电磁线(包括玻璃丝包线、薄膜绕包线等)及漆行业节能减排技术的发展。
绕包电磁线;节能;减排;发展
我国电磁线行业近年来发展很快,据不完全统计,现有电磁线生产厂家约2 000家。2013年总产量约150万t,年产量占全世界总量的一半以上,成为电磁线生产的第一大国。其中绕包电磁线约占全部电磁线总产量的四分之一。但是电磁线行业的污染问题却很突出,主要是在生产中采用的漆中有毒有机溶剂约占50%~70%,需要大力研究环保技术加以解决。本文着重介绍绕包电磁线行业节能减排技术的研发进展。
几十年来生产玻璃丝包线的设备涂漆烘焙都是敞开式的,蒸发出的溶剂直接排放在车间内,污染严重。随着国家环保政策要求的提高,有的生产厂研发出了一些低排放措施:
(1)改造烘线炉。收集蒸发出的溶剂进行催化燃烧,转化的热能再利用,但效果不够好,需要不断改进。
(2)绕包头部位及涂漆区加密闭系统。玻璃丝包头绕包时高速运转,车间里空气中玻璃丝尘埃很多,加了密闭系统,可改善车间空气质量。涂漆区采取密闭装置,尽量减少溶剂挥发。
现在的玻璃丝包线漆中溶剂约占50%,有的品种还要高,且大都使用苯类溶剂,对人体健康及环境造成很大危害。随着控制大气污染法律越来越严格,为了改变玻璃丝包线行业这种状况,进行了以下的研发:
(1)低毒溶剂漆。采用醇醚类等低毒溶剂部分或全部代替苯类溶剂,但是目前成本较高。
(2)高固体低粘度漆。调整漆的配方,减少有毒苯类溶剂的用量,可减少一部分污染。
(3)水性漆。改变高分子的结构,增加亲水基团,制成水溶性、水乳性、水分散体系漆,保护了环境。但是水性化合成的方式成本较高,而且因水的汽化热高,烘干耗能也高。
(4)无溶剂漆。一般无溶剂漆粘度高,为了降低粘度(分子量)便于浸透玻璃丝,同时保证性能,需改变配方,增加固化剂、催化剂等,因此成本很高,但对环境污染小。
普通的各种玻璃丝包线都是采用了不同的漆来多次浸渍绕包在导线上的玻璃丝,再经多次烘干以去除有机溶剂后形成绝缘层。这种传统工艺,不但耗电量大,而且蒸发出的有机溶剂严重污染环境。
采用涤纶(聚酯)丝与玻璃丝掺合合并绕包后,采用高频感应加热技术,使涤纶丝熔融,使玻璃丝之间粘结成为一个很牢固的整体,可大幅度提高绝缘层的附着力、电气强度及机械强度。因此同样性能的电磁线,可减小绝缘层的厚度,提高了发电机及电机的能效。此项新产品、新技术、新工艺使产品质量、节能减排及生产效率三个方面都取得了突出效果,因此该类系列产品的应用日益增长。
传统的加热烧结炉采用电阻丝加热,又是开启式的,所以耗电量大。采用高频感应加热,当铜线在高频磁场中切割磁力线产生涡流,使铜线迅速发热,热量从铜线表面传递给绕包的绝缘层。如果是涤纶玻璃丝包线,可将涤纶丝熔化与玻璃丝融为一个整体绝缘。如果是聚酰亚胺F-46薄膜绕包线,可使F-46粘结胶熔化,将薄膜粘结起来。烧结温度可以很好地控制,比起传统烘炉来讲,节能效果显著。
纸包线主要用于油浸式变压器中。在大中型变压器中,为了提高功率及减少涡流电损耗,大力发展纸包组合换位导线。它是把多根自粘性漆包扁线换位叠加粘结后,外层再用纸绕包而成。在我国,发电装机总容量2013年已居世界第二位,但我国电网建设一直落后于电站建设。目前还有很多高能耗变压器在运行,每年浪费电能约70亿千瓦时,迫切需要更换大量10 kVA以上的大中型变压器。为此,国内近几年来纸包组合换位导线生产能力获得了很大的发展,节能效果突出。
(1)玻璃丝包线涂漆设备向密封及催化燃烧低排发展。
(2)玻璃丝包线粘结漆向低(无)公害方面研发,例如低毒溶剂漆、高固体低粘度漆、水性漆及无溶剂漆等。
(3)涤纶丝与玻璃丝掺合绕包线烧结新技术日益发展,既节能又减排。
(4)采用高频感应加热技术,比传统烘炉生产聚酰亚胺F-46薄膜绕包线及涤纶玻璃丝包线等烧结效率高,而且节能。
(5)纸包组合换位导线对变压器减少涡流、降低能耗的效果显著。
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,工程师.
作者地址:上海市军工路1000号[200093].