邓四际 李长生 严来良 安国义（深圳市深联电路有限公司，广东 深圳 518104）

PCB行业节能改造案例分析

Paper Code: S-125

邓四际 李长生 严来良 安国义
（深圳市深联电路有限公司，广东 深圳 518104）

文章通过PCB行业中洁净室空调、湿工序药水加热系统、压合加热系统、水平线节能改造前后工作原理分析，及能耗情况对比，充分地证明了节能改造的科学性、有效性和经济性。

节能改造；洁净室；湿工序；压合；水平线

1 前言

国家为缓解资源环境约束，应对全球气候变化，促进经济发展方式转变，建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力，制定了十二五节能减排规划：2015年，全国国内生产总值能耗下降16%、全国化学需氧量和二氧化硫排放总量比2010年各减少8%、全国氨氮和氮氧化物排放总量各减少10%、单位工业增加值（规模以上）能耗下降21%。

PCB作为电子产品的载体，随着电子信息产业的飞速发展而快步前行。数据表明，中国的PCB产值产量已经位居世界首位。但要想使行业可持续发展，环保治理、节能减排成为目前整个行业急需解决的课题。

我司为积极响应国家循环经济的战略发展目标要求及节能减排的号召，坚持可持续发展，利用先进节能环保及资源综合利用技术，确保在生产高效运行的同时，做到节能降耗减排和资源循环利用，以符合国家可持续发展的战略和趋势。

本文主要以三个不同的节能改造项目进行案例分析，希望能给同业朋友起到抛砖引玉的作用。

2 项目一：恒温恒湿洁净室空调改造

电路板企业一般在内外层图形、阻焊、压合工序设有恒温恒湿洁净室，以保证工具及设备工作的稳定性，材料稳定性，降低产品品质异常风险，减少报废。洁净室恒温恒湿主要是通过空调进行调节，温度控制（22±2）°，湿度控制（55±5）%。

恒温恒湿洁净室空调能耗十分惊人，有数据表明，其能耗是普通空调的10～15倍，故洁净室的节能已不容忽视。

2.1 改造前工作原理

改造前恒温恒湿洁净室空调采用传统的设计方案，其机组中表冷器将回风及新风混后冷却降温除湿，达到露点以下（表冷器出风温度通常在8 ℃ ～ 12 ℃），由于车间温度控制为（22±2）℃，故不得不采用电加热器把表冷器出风露点温度加热到送风状态点进行送风，经过与房间的空气混合后达到车间温湿度要求。在此空气处理过程中，不可避免存在一个较大降温、升温的能量抵消的过程，即表冷器降温与加热器加温对抗议，浪费了大量的能源。

如图1所示，空调一次室内回风C跟新风A混合后，进入主表冷器S冷却降温除湿，空气中的水分被告凝结排出室外，从而达到除湿效果。但由于空气经过主表冷器S冷却后，空气温度被降到12 ℃以下，现经加热器T加热到车间所需的温度，通过风机I送入洁净房内。故这种传统的恒温恒湿洁净室空调系统能耗十分惊人。

总之，大量携带余能价值的回风当新风处理，使回风余能被浪费。

2.2 改造后工作原理

恒温恒湿洁净室空调改造后，分别独立调节新风、回风湿度和温度，从而大幅降低空调系统的能源消耗。通过采用智能控制器、室内外温湿传感器和压差传感器，实时监控室内外的温湿度及压差变化，及时输入中央处理器计算分析房间潜热与显热负荷，根据中央处理器信号实时控制一次回风与二次回风、新风风量及冷冻水阀、加湿器电动阀的开启度，保证空调送风温湿茺及压差稳定运行，以满足车间要求。

如图2所示，其处理过程是：温度控制--当温度传感器P感应到室内显显热负荷增加时，先调节阀门F、G开度变大，如不能满足室内要求，再调节阀门V开度。湿度控制—当湿度传感器O、P感应到室内外潜热负荷增加时，先调节阀门G、F开度变大，如不能满足室内要求，再调节阀门U、V开度。

总之，大量携带余能价值的回风在智能化系统下其余能被有效利用，起到了节能的效果。

2.3 改造后节能状况

以上数据表明，恒温恒湿洁净室空调改造后节能效果明显。

图1

图2

表1 恒温恒湿洁净室空调改造节能情况

3 项目二：湿工序药水加热系统改造

本次湿工序药水加热系统改造主要是针对包括沉铜、全板电镀、图形电镀、沉金等工序，各工序相应的药水槽正常工作须在特定的温度下进行，如膨账、除胶、除油、沉镍、沉金等。

3.1 改造前工作原理

湿工序药水加热系统改造前使用直接加热方式，采用纯钛换热对槽液直接加热，自动控温，能源为电能。

以电能作为能源对湿工序药水进行加热，大量的耗电产生的成本已在生产成本中占有很大的比率。

3.2 改造后工作原理

湿工序药水加热系统改造后使用间接加热方式，通过生物燃料加热热水炉，热水通过药水槽内的蛇形钛管对药水加热。

如图3所示，生物燃料燃烧对热水炉加热，水温控制在96℃，热水经循环水泵流经各药水槽蛇形钛管进行热交换，各药水槽设有温控器及电磁阀，有效控制进入蛇形钛的热水流量，以保证各药水槽温度处正常范围。

我司使用的生物燃料是由生物质组成的固体燃料，可替代柴油、天燃气、煤对锅炉进行燃烧加热，是可再生能源。

图3

3.3 改造后节能状况

表2 湿工序药水加热系统改造节能情况

目前国家暂时无生物燃料转化为标准煤的标准系数，以上数据仅供参考。从企业实际出发，改造前用电量为162万kW·h/年，电费价格以0.75元/kW·h计算，能耗成本为121.5万元/年，改造后生物燃料价格1 100元/t，年消耗240 t，成本为26.4万元/年，改造后能耗成本节约78.3%。

4 项目三：压合加热系统改造

使用天然气对锅炉进行加热，使锅炉内的煤油温度达到240 ℃，加热后的煤油利用油泵经金属管对压机进行热交换，并用温控器控制压机热盘不同时间段的温度，从而使产品受热符合工艺参数要求。经过压机进行热交换的煤油经回流管道到回到锅炉中循环使用。加热流程如图4所示。

改造前使用柴油对锅炉中的导热油进行加热，改造后使用天燃气。其导热油对压机进行热交换的原理及方法不变。

因导热油温度要求较高，因而采用天燃气作为燃料而非生物烯料。

4.1 改造后节能状况

从表3可以看出，改造使用天燃气作为能料起到了明显的节能效果。

图4

表3 压合加热系统改造节能情况

5 项目四：水平线节能改造

5.1 改造前工作原理

喷淋水泵的功率输出固定，产生的药水压力须高于使用需求（超出生产工艺参数范围），调节喷淋阀门进行减压处理，以使喷淋压力达到生产工艺参数范围（图5）。

喷淋阀门减压用以抵消喷淋水泵输出的多余功率，属于能耗浪费。

图5

5.2 改造后工作原理

水平线喷淋管阀门全开，变频器跟据喷淋水压情况（压力表显示）对喷淋泵输出功率进行调节，从而使喷淋水泵最低限底地输出功率，避免了输出功率浪费，即改造后喷淋水泵将不会产生多余的功率输出。

5.3 改造后节能状况

表4 恒温恒湿洁净室空调改造节能情况

对水平线增设变频器改造，起到了良好的节能效果。

6 结论

文中提到的四个节能改造案例，在项目实施后都起到了显著的节能效果，不仅使企业在成本控制上发挥了重要的作用，而且符合国家节能政策，在资源节约上起到了示范作用。

邓四际，总经理，拥有多年的印制电路板工艺研发管理、工程管理、品质管理、生产管理经验。

Energy saving PCB industry case studies

DENG Si-ji LI Chang-sheng YAN Lai-liang AN Guo-yi

Through PCB industry clean room with air conditioning, heating system syrup wet process, lamination heating system, energy-saving work around the horizontal principle analysis, and comparison of energy consumption, this articled concluded the energy saving adequately proved the scientific validity and economy.

Energy-Saving; Clean Room; Wet Process; Lamination; Horizontal

TN41

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1009-0096（2014）04-0220-04