熱處理車間節(jié)水措施分析簡述

馮廣財

機械工業(yè)第五設計研究院設總部，天津 300190

0 引言

眾所周知，水資源短缺是我國的基本國情。我國人均水資源少（不足2200m3）約為世界人均水資源占有量的1/4；全國水資源分布不均衡，總體上分布形式是南方多，北方少；同時，也存在年際降雨的變化較大，近年來水災旱災頻繁出現。目前，我國的水資源利用情況是：水資源利用率整體不高、水資源利用方式粗放、節(jié)水意識淡薄。隨著工農業(yè)的快速發(fā)展，水資源問題日益突出，已嚴重制約了經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

節(jié)水是指采取現實可行的綜合措施，減少水的損失和浪費，提高用水效率，合理和高效利用水資源。我國政府已相當重視節(jié)水措施的推行，節(jié)水將作為我國經濟社會可持續(xù)發(fā)展的一項重大國策長期堅持，“十一五”期間就已明確提出建設節(jié)水型社會的規(guī)劃。節(jié)水型社會的建設包括農業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)及第三產業(yè)等各行各業(yè)的建設，工業(yè)節(jié)水僅為節(jié)水型社會建設的一個方面。所謂工業(yè)節(jié)水是指通過加強管理，采取技術上可行的，經濟上合理的節(jié)水措施，減少工業(yè)用水量和取水量，提高用水效率，合理利用水資源，保證工業(yè)和經濟的可持續(xù)發(fā)展。

1 熱處理裝備節(jié)水措施

1.1 工藝設備

1.1.1 加熱設備

熱處理加熱設備用水主要是設備冷卻用水，用來吸收或轉移加熱設備的多余熱量，以保證設備的正常工作。設備冷卻水屬于間接冷卻水范疇，在熱處理車間內應用較為普遍，例如氣體滲碳爐循環(huán)風扇軸承的冷卻、鹽爐電極的冷卻、真空爐爐體及真空泵的冷卻、感應加熱設備電源及感應器的冷卻等等。為減少工業(yè)用水量，達到節(jié)水的目前，在設備選型時應注意節(jié)能節(jié)水型設備的選擇。譬如在高頻感應加熱設備中，全固態(tài)高頻設備與電子管式高頻設備相比冷卻水用量較少，節(jié)水效果明顯。例如同樣是80kW的輸出功率，電子管式振蕩器冷卻水耗量9.6m3/h，晶體管逆變器冷卻水耗量僅為2.4m3/h。

1.1.2 清洗設備

熱處理工廠污水的產生主要是在零件清洗工序，相對于涂裝、化工等行業(yè)熱處理行業(yè)污水的排放量很少，也沒有相關的強制性規(guī)定要求熱處理工廠內單獨建設污水處理系統(tǒng)，因此即使是大型國有熱處理工廠也很少有單獨建設的污水處理系統(tǒng)。大部分國有工廠選擇將污水收集后定期送到專業(yè)的污水處理公司來處理，而相當一部分民營企業(yè)則利用目前監(jiān)管不完善的漏洞選擇將污水偷偷直接排放，造成了附近水資源的污染。避免污水直排現象的發(fā)生，除相關環(huán)保部門加大監(jiān)管力度外，節(jié)水、環(huán)保知識的普及與宣傳也是必不可少的，同時行業(yè)內也應該加大環(huán)保型清洗設備的推薦和普及。

熱處理清洗設備種類很多，總體上可大致分為以下三種：一般清洗設備、超聲波清洗設備、脫脂爐清洗設備、真空清洗設備。真空清洗設備屬于環(huán)保型清洗設備，是采用對金屬切削液、防銹油和淬火油等有良好溶解性的環(huán)保型碳氫化合物為清洗劑，通過在真空狀態(tài)下用溶劑和溶劑蒸汽對工件進行有效清洗，然后真空負壓干燥工件，同時再生裝置在真空負壓狀態(tài)下對溶劑進行蒸餾，并冷凝回收溶劑，廢液分離后單獨排出。設備在選擇過程中，環(huán)保節(jié)能型設備應該是首先推薦和考慮的，然而并不是所有的工件均適合采用真空清洗設備，具體選擇何種清洗設備，這與零件對潔凈度要求、生產方式、生產批量及工件外形尺寸等多種因數相關。

1.2 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分為密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)相比，密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)優(yōu)勢明顯，冷卻水在設備內閉路循環(huán)、水質干凈、無雜物進入，冷卻系統(tǒng)不需要另設水池，設備電力安裝容量小，體積小、安裝方便等，尤其是節(jié)水效果顯著。

下面以流量100m3/h設備冷卻水為例對不同的循環(huán)冷卻系統(tǒng)（密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)與敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)）的耗水量進行簡單計算比較。

前提假設：設備冷卻水流量100m3/h，設備年時基數5230h（一般熱處理設備、三班制），設備利用率85%。

1）開式冷卻塔耗水量為：噴淋水的飄逸量+水池蒸發(fā)量（流量越大、水池越大、水的蒸發(fā)量越大，耗水越多）

開式冷卻塔噴淋水飄逸率為2%～3%；

年耗水量=100m3/h×2%×5230h×85%=8891m3。

2）閉式冷卻塔耗水量為：噴淋泵所噴淋到冷卻管上的水的飄逸量，無水池不存在水池蒸發(fā)量。

閉式冷卻塔噴淋飄逸率為0.1%～1%；

年耗量=46m3/h×1%×5230h×85%=2045m3。

由此可見，在假設條件下，僅飄逸量一項閉式冷卻塔與開式冷卻塔相比，年節(jié)水可達6846m3。熱處理車間冷卻循環(huán)系統(tǒng)主要包括兩項，一項是上述的設備冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，一項是淬火介質冷卻循環(huán)系統(tǒng)。對于閉式冷卻塔的應用在淬火介質冷卻循環(huán)系統(tǒng)中仍然是適用的，而且設備供應商開發(fā)出了淬火介質專用的密閉式冷卻器，效果理想，可以推廣使用。

2 管理與宣傳

建立健全節(jié)水管理制度，對各工序工位的用水量應做硬性規(guī)定，并嚴格監(jiān)督管理，把節(jié)水措施落實到實處。由于水管的老化，對于老車間“跑、冒、滴、漏”現象總是時有發(fā)生，這也造成了水資源的大量浪費。只有加強管理將責任落實到部門、落實到個人，才能較少這種情況發(fā)生。加大節(jié)水宣傳力度，增強員工節(jié)水意識，發(fā)揮每個人的主觀能動性，真正做到人人參與節(jié)水工作。

無論是先進的管理措施還是節(jié)水技術，最后的實施者還是企業(yè)的員工，所以只有每個員工節(jié)水意識提高了，行動上才能自覺落實節(jié)水工作。

3 結論

節(jié)水型企業(yè)就是采用先進適用的管理措施和節(jié)水技術，使企業(yè)用水效率達到國內同行業(yè)先進水平的企業(yè)。隨著管理措施的完善、節(jié)水技術的成熟，熱處理行業(yè)內對節(jié)水工作的重視和深入推進，大部分企業(yè)達到節(jié)水型企業(yè)的目標不是遙不可及的。節(jié)水型企業(yè)的建設不僅可以帶來明顯的社會效益，經濟效益也是相當客觀的。

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