汽车工厂通风节能技术研究与应用

李永渊 薛国欢 李敏华 吴绍玉

（郑州日产汽车有限公司，河南 郑州451450）

如今，企业工厂的建设规模不断扩大，在厂房内需要做好通风节能工作，就目前来看，我国的通风节能技术水平与发达国家存在很大差距。一直以来，我国对汽车工业的节能减排给予了高度重视，所以，研究通风节能技术具有重要的意义。

1 通风节能技术方案研究

1.1 工程项目情况

本文论述主要选择了某焊装厂房的通风工程进行针对性研究，整体厂房的建筑总面积约为10 万平方米，柱顶标高为10m。在厂房内设置了25 套空调机组，其风量100000m3/h，共装置了热回收设备14 台，空调机组的主要安装地点设置在了空调机房里。冬季送风服务取消，夏季主要负责送冷风。

1.2 通风工程相关系数

在制定送风指标以及通风次数的过程中，主要是根据实际作业期间厂房的需求而定的，根据节能标准计算进行确定，将换气的次数控制在每小时3 次左右。

1.3 节能设备的选择

1.3.1 转轮型设备

转轮型的节能设备主要由空气过滤装置、送风设备、排风设备、冷热盘管等构件组成，针对设备的类型来看，能够分为新风通道以及排风通道两种，就转轮结构来看，主要是通过复合材质纤维以及蓄热结构组成，并且附带驱动装置。

针对这种转轮型节能设备的使用来讲，通过回收通风系统产生的热量实现热能节约，但是在应用中也存在较多的缺陷，首先要分析转轮在工作中泄露的含量进行检测，如果是由系统压差造成的，可以利用挡板将新风和排风系统分隔开。

从热能的传递方式来看，主要分为显热转轮以及全热转轮。前者的能量回收形式属于显热热型，耐腐蚀能力一般，热回收率也比较低。后者的能量回收形式属于全热型，既可以回收显热，还具有吸湿性能，潜热可以被回收，热回收率约为80%。

1.3.2 热管式节能装置

该种节能装置的主要组成构件为热管元件，该装置也称之为热管换热器。对于热管管壳，其组成材料为铝制品，内部材料为卤烃类混合物。该装置结构简单，工作温度一般为40-80℃，换热效率比价高，新风和排风的交叉泄漏率不超过1%，只对产生热能的构件进行能量回收。

1.3.3 板式节能装置

板式节能装置主要有金属板、非金属塑料板。针对其他几种节能设备来讲，结构较为简单，但是回收的效率不高；针对空气中的灰尘含量有较高的要求，主要应用于风量较小的阶段。同时该种类型的节能装饰属于静比节能器，能量泄露含量和污染程度＜5%。

1.3.4 节能装置选择分析

热管式节能装置能够可以在微尘环境以及高温环境中应用，其风量中等；板式节能器，对空气中的灰尘含量有较高的要求且风量较小；转轮型节能装置风量相对较大，同时也能够出现交叉泄露。因此在部分低温厂房中，显热型的热转轮节能装置的使用优势较大；在其他环境中，一般应用全热回收装置。在制热系统中，其热量利用率要不低于55%，应用在全热热转轮式热回收装置，对于制冷系统，其热量利用率不低于65%。

1.3.5 节能设备的维护分析

对于热轮式热回收装置，如果运行时间达到了100h，需要重新检查V 型传动皮带。传动箱轴封、热轮密封也要都定期检查。该装置的接触表面一年至少清洗两次，选择压缩空气或者水清洗。

1.3.6 通风节能系统方案

空调机组的形式主要为组装式，通常利用分层送风方案，设置筒型的送风口，并将其与地面之间的距离控制在4.0m 左右，针对排风系统来讲，通常利用回风机进行排风，不同的送风管以及回风支管都要安装风量调控装置，实现不同情况下的风量调节，才能够促使其灵活的应对不同的送风需求，保证送风和排风之间平衡，并且要根据系统的规定在相应的位置安装送风回流挡板。

2 热回收技术的专项研究

2.1 热回收转轮系统分析

热回收系统中的转轮又被称为热轮，该技术在1930 年诞生，首次面世并且投入应用的热轮主要是由金属网构成轮子，根据其形象被叫作网状轮，在20 世纪70 年代，出现了氧化铝热轮，该装置可以显热交换，不过，潜热交换水平不高。在21 世纪初其，研究了全热交换热回收转轮，也就是第三代热论，不仅可以回收显热，还可以对潜热进行回收。

对于热回收转轮，其工作原理为：以转轮为载体，在蓄热、吸附水分的作用下，能够在新风系统以及排风系统中实现热量的交换，从而达到能源回收利用的价值，另外，由于新风系统以及排风系统在送风过程中主要为逆向流动，因此会将风流扰动至蓄热体的两侧，出热量的释放由排风负责，热量的吸收由新风负责。

2.2 节能热管技术分析

节能热管技术是在1960 年诞生该种技术受到了美国航天领域的重视。经过多年的发展，该技术应用在了工业换热领域中，不过，在就当前的应用范围来看，还未在汽车工厂中展开广泛的应用该项技术的主要原理是通过在真空状态的管子内置入某种工质，利用其毛细抽吸运动，使相关的工作介质始终呈现循环动作的状态；重力热管会吸收流经热管的热气流热量，挥发性液体会被蒸发，将高饱和蒸汽传递于冷凝端，当冷气流与冷凝热相遇后，就会形成蒸汽冷凝液，通过重力作用，冷凝液将会重新回到蒸发位置，由此实现能量的吸收循环，便也完成了冷热交换过程。针对热能的回收原理来讲，在热管元件的作用下，对能量进行回收，由新风系统以及排风系统进行能量的交换，从而实现回收利用。

2.3 板式节能技术分析

板式节能基数诞生时间为20 世纪20 年代，随着冲压以及密封技术的应用，换热设备的生产技术也在不断进行创新和优化，从现阶段看板式节能换热器能够在诸多的领域中进行应用。

针对板式节能技术的工作原理来看，主要是由金属以及非金属材质的不同板材，实现通风系统的分割，将其间隔成不同的通道，互不影响，因此也能够备称为板式能量回收。在金属板的两侧，存在不同的温度，是由新风和排风导致的，同时在二者工作过程中，不同通道的风经过金属板，便会形成能量的交换，主要的交换形式以显热为主。

3 汽车工厂节能技术的应用案例分析

3.1 工程案例分析

某汽车项目属于合资项目中，将热回收转轮技术运用在了总装厂房通风系统中，使用氧化铝热轮负责显热交换。在通风节能系统中，安装了20 台空调机，并安装了转轮热回收装置，新风量：60000m3/h。

3.2 运行状态分析

热回收转轮生产于德国，由于德国设计人员并不了解我国环境，而中国在热回收系统以及通风系统集成方面的经验不足，保养与维护不到位。在诸多因素的影响下，热回收转轮装置被迫停止工作，该项节能技术已经在我国汽车行业停滞20 年。

3.3 热回收系统冻结的原因

在冬季，排风侧会出现结冰现象，蓄热通道堵塞，蓄热体卡滞，这些就是冰堵现象。解决措施还需要进一步提升，转轮热回收装置的预热新风效果还需要进一步改善。

3.4 热回收装置与空调加热器装置防冻研究

3.4.1 热回收系统防冻方案

在排风段安装温度传感器，新风旁通阀电动执行器换为连续调节型，经过旁通阀分流部分新风到混合段，将排风段的温度保持在0 度以上，实现预热新风的任务，也解决了转轮热回收装置的冰堵转现象，在混合段，新风温度会升高，消除了结霜、结冰现象。

3.4.2 空调加热器装置防冻方案

为了消除加热器冻伤，关键要对管内的水流速进行提升，在水系统中安装1 台热水管道泵，水泵的参数包括：口径DN80，流量50t/h，电机功率2.2kW，扬程10m。

结束语

综上所述，在汽车工厂中，通风系统的节能水平直接影响着汽车工厂的生产效率，需要对通风节能技术进行合理应用，对60%热能进行回收应用，不过，在今后的汽车工厂中，还需要对通风节能技术进行深入研究，使其满足我国的发挥需求，实现企业的经济效益。