在现代制造业中,模具制造作为精密加工的重要环节,对生产环境的温湿度、洁净度以及空气流通性有着极为严苛的要求。某大型模具制造企业位于华东地区,其生产车间长期面临夏季高温、湿气重、通风不良等问题,导致设备运行效率下降、模具材料热胀冷缩频繁、员工工作效率降低,甚至出现因环境因素引发的产品尺寸偏差和表面缺陷。为解决这一系列问题,企业决定启动“车间环境改善工程”,重点实施工业空调系统的安装与优化。本文将围绕该案例,分析项目背景、方案设计、实施过程及最终成效。
项目初期,企业委托专业暖通团队对车间进行实地勘察。该模具车间总面积约3600平方米,层高8.5米,内部布置有数控加工中心、电火花机、线切割设备及精密测量室等高精度仪器。由于设备发热量大,且车间原有排风系统老化,导致热量积聚严重,夏季室内温度常高达38℃以上,相对湿度超过80%。此外,加工过程中产生的油雾和金属粉尘未能有效排出,进一步恶化了空气质量。经过综合评估,团队确定采用“分区控温+集中净化”的工业空调解决方案。
在方案设计阶段,考虑到模具制造对温度稳定性的高要求,空调系统选用了多联式变频工业冷水机组,搭配高效吊顶式空气处理机组(AHU),实现精准温湿度控制。整个车间被划分为三个温控区域:加工区、测量区和辅助办公区。其中,加工区设定温度为24±2℃,湿度控制在50%±5%;测量区则更为严格,维持在22±1℃,湿度45%±3%,以确保三坐标测量仪等精密设备的测量精度不受环境波动影响。同时,为应对高大空间送风难题,采用了双工况射流风口,使冷风能够远距离水平输送并均匀分布,避免局部过冷或死角现象。
空气净化方面,系统配置了初效、中效和高效三级过滤装置,并增设静电油雾净化器,专门处理机床运行中产生的油雾颗粒。新风系统按人均30m³/h的标准引入室外空气,并经过预冷除湿处理后送入车间,保证新鲜空气持续供应。排风系统同步升级,采用屋顶风机与侧墙负压排风相结合的方式,形成有序气流组织,有效排除热湿空气和污染物。
施工阶段,项目团队采取分段作业模式,避免影响正常生产。首先完成主机设备基础施工与管道预埋,随后在夜间停机时段进行设备吊装与管路连接。为减少对地面设备的干扰,空调风管采用高空架设方式,沿厂房桁架敷设,既节省空间又便于后期维护。控制系统集成至厂区能源管理平台,实现远程监控、故障报警和能耗统计功能。整个安装周期历时六周,未发生安全生产事故,也未造成重大生产中断。
系统调试完成后进入试运行阶段。监测数据显示,车间整体温度稳定在24℃左右,湿度维持在50%上下,空气洁净度达到ISO 8级标准。加工区设备表面温度较之前平均下降12℃,主轴热变形量减少约40%,产品尺寸合格率由原来的92%提升至98.6%。测量室内环境波动极小,重复测量误差显著降低。员工普遍反映工作舒适度明显提高,夏季中暑情况基本消除,生产效率提升了约15%。
从经济性角度看,虽然项目总投资约480万元,但通过节能运行模式(如夜间预冷、负荷动态调节),年节约电费约76万元,预计6.3年内可收回投资成本。此外,因产品质量提升带来的客户投诉减少和订单增长,间接经济效益更为可观。
本案例表明,科学合理的工业空调系统不仅能显著改善模具制造车间的物理环境,还能带来质量、效率与安全的全面提升。未来,随着智能制造的发展,车间环境控制将更加智能化、精细化。建议同类企业在实施类似工程时,充分考虑工艺特点与空间结构,选择定制化解决方案,并注重系统能效与可持续运营,真正实现“环境驱动生产力”的转型升级目标。
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