بخشی از مقاله
چکیده
مدیریت انرژي و بهتر بگوئیم بهینه سازي مصرف انرژي یکی از اهداف استراتژیک بخش انرژي کشور می باشد، لذا متصدیان و مصرف کنندگان انرژي در بخش صنعت همواره باید کوشش نمایند تا بدون اینکه در فرایند تولید خللی ایجاد گردد مصرف انرژي را در حد مطلوب و بهینه و در حد استانداردهاي بین المللی قرار دهند. در این مقاله ابتدا نحوه تولید باطري در کارخانجات تولید باطري و همچنین انواع مصارف انرژي در هر بخش، میزان مصارف انرژي و راههاي کاهش و بازیافت آن در صنعت باطري سازي پرداخته شده، و در ادامه با بررسی بیشتر و همچنین با توجه به نتایج حاصل از ممیزي انرژي در چند کارخانه باطري سازي تراز مصرف انرژي که بصورت 70درصد انرژي الکتریکی و 30درصد انرژي فسیلی مصرف می نمایند، تعیین گشته و با در اختیار داشتن آمار مصارف انرژي الکتریکی و فسیلی متوسط مصرف ویژه انرژي الکتریکی و فسیلی و همچنین مصرف ویژه انرژي کل که بین 19.4 تا20.7 مگاژول برکیلوگرم تعیین گشته است.
بررسی فرایند تولید باطري
یک کارخانه باطري سازي را می توان به سه واحد یا کارگاه عمده تقسیم بندي نمود که عبارتند از : -1 کارگاه صفحه سازي -2 کارگاه مونتاژ -3 کارگاه شارژ، که هریک از کارگاههاي فوق داراي زیر بخشهاي جداگانه اي می باشند .لذا در ادامه به اختصار نحوه تولید باطري و فرآیندهاي مختلف را در هریک از کارگاهها به تفکیک شرح می دهیم .
-1 کارگاه صفحه سازي
در این کارگاه 5 بخش اساسی شامل واحد ریخته گري شبکه که در این واحد با سوختن سوختهاي فسیلی در پاتیل هاي ریخته گري شمش سرب ذوب شده و سپس توسط پمپاژ نمودن، سرب مذاب به قسمت ملاقه - Ladel - در بالاي پاتیل رسیده و با وارد شدن مذاب در داخل قالبهاي دستگاه عمل شکل پذیري و یا تولید شبکه انجام می پذیرد که نوع دیگري از تولید شبکه به نوار سازي معروف است در این واحد نیز توسط پاتیل هاي ریخته گري شمشهاي سرب مذاب شده سپس توسط دستگاه در حالت نورد به ورقه هاي سربی تبدیل شده که این ورقه ها در مراحل بعد پانچ شده و تولید شبکه انجام می پذیرد.
لذا در هر دو حالت تولید شبکه، مصرف زیادي انرژي فسیلی براي ذوب سرب و مصرف انرژي الکتریکی براي مراحل کشش و شکل پذیري و همچنین پانچ وجود دارد در ادامه واحد دیگري بنام اکسید سازي - ساچمه زنی - وجود دارد که در این واحد نیز شمشهاي سرب در پاتیل هاي ریخته گري مذاب گشته سپس قالبگیري و به ساچمه هاي کوچک سربی تبدیل می شود و این ساچمه ها به درون دستگاه میل انتقال و طی فرایند درون دستگاه به پودر - اکسید سرب - تبدیل می گردد بنابراین در این واحد نیز میزان قابل توجه اي انرژي فسیلی و الکتریکی مصرف می شود . بخش دیگري که در کارگاه تولید صفحه می توان به آن اشاره کرد واحد خمیر مالی می باشد.
در این واحد توسط دستگاه میکسر خمیر، از اکسیدهاي سرب تولیدي ، خمیر شبکه تولید شده و این خمیرها بر روي شبکه هاي تولیدي مالیده شده و در تانل خشک کن صفحات خشک می شود که در این واحد نیز هر دو انرژي الکتریکی و فسیلی مصرف می شود و واحد دیگر در کارگاه صفحه واحد کیورینگ- درائینگ می باشد که در این واحد صفحات تولیدي - شبکه هاي خمیر مالی شده - درون اتاقکهاي مخصوصی رفته و طی چند ساعت حدود 20 ساعت عمل کیورینگ - بخار دهی - با دماي حدود 60 درجه انجام می شود که با بخار آب ،درصد سرب آزاد موجود در صفحات را کاهش می دهند و 20ساعت درائینگ که با دماي حدود 90 درجه صورت می پذیرد که در هر دو حالت کیورینگ و درائینگ مشعلهاي دستگاه روشن می باشند . در حالت کیورینگ بخار تولید می شود و در حالت درائینگ هواي محیط پس از برخورد با جداره کوره مشعل ، گرم شده و هواي گرم تولید می شود که در هر دو حالت مصرف انرژي الکتریکی و فسیلی وجود دارد.
-2 کارگاه شارژ
باطریهاي تولیدي به دو شکل شارژ می شوند که عبارتند از : -1 شارژ خشک -2 شارژ تر که در حالت شارژ خشک ، صفحات تولید شده در کارگاه صفحه سازي شارژ می شوند، براي انجام این فرایند نیاز به دستگاه فر شارژ می باشد که در این واحد نیز هر دو انرژي الکتریکی و فسیلی مصرف می گردد. ولی در حالت شارژ تر باطري کامل با الکترولیت شارژ می شود که فقط انرژي الکتریکی مصرف می شود.
-3 کارگاه مونتاژ
پلیتهاي آماده شده که از کیورینگها خارج می شوند در دو حالت صفحه مثبت و منفی که در خمیر مالی با خمیرهاي مختلف پوشانده شده اند به قسمت مونتاژ آورده می شوند و در مرحله اول دستگاه پاکت زنی پلیتهاي مثبت را در پاکتهاي عایقی قرار می دهند تا از ایجاد اتصال کوتاه در داخل باطري بین صفحات مثبت و منفی جلوگیري شود که بر اساس چیدمانهاي مختلف - کنار هم قرار دادن تعداد معین از پلیتهاي مثبت و منفی - نوع باطري نیز تغییر می کند که دستگاه پاکت زنی می تواند بر طبق دستور داده شده است تعداد معین از پلیتهاي مثبت و منفی را با ترتیب مناسب دسته بندي کند که به این دسته هاي مشخص شده یک گروه گفته می شود.
سپس در مرحله بعد دستگاه C.O.S گروه ها را دریافت کرده و پرچم هاي آنها را به هم متصل می کند که عمل اتصال توسط مذاب سرب انجام می گیرد که در این قسمت نیز شمشهاي سرب ذوب شده توسط دستگاه فوق قالب گیري می شود سپس در مرحله بعد با ولتاژ بالا تست اتصال کوتاه روي باطري انجام می شود سپس در آخر خط دستگاههاي دیگر سلولها را به هم جوش می دهند و بعد از تست عمل پلمپ کردن باطریها و بسته بندي صورت می پذیرد که در این کارگاه نیز میزان کمی انرژي فسیلی مصرف می شود و اکثرا انرژي الکتریکی مصرف می شود.
بررسی سهم مصارف انرژي در کارخانجات باطري سازي –در کارخانجاتی که فرآیند تولید باطري به طور کامل باشد میزان مصارف انرژي الکتریکی و فسیلی غالبا مطابق نمودار زیر می باشد . نمودار سهم مصارف انرژي الکتریکی و فسیلی در یک کارخانه نمونه باطري سازي حدود %30 از انرژي ورودي کارخانه مربوط به سوختهاي فسیلی شامل گاز طبیعی ، گازوئیل و... و حدود %70 مابقی مربوط به انرژي الکتریکی می باشد، بنابراین با توجه به کارگاههاي تولیدي در کارخانجات باطري سازي و همچنین با توجه به زیر بخشهاي مختلف در ادامه ترازهاي مصرف انرژي فسیلی و الکتریکی ارائه می شود تا میزان مصرف انرژي در هر کارگاه به طور جداگانه بررسی گردد. بررسی تراز مصرف انرژي فسیلی در کارخانجات باطري سازي – همانگونه که در نمودار زیر مشاهده می شود بیشترین مصرف انرژي فسیلی در کارگاه صفحه سازي می باشد بنابراین اولین اقدام در جهت بهینه سازي مصرف انرژي فسیلی باید در کارگاه صفحه سپس در بخشهاي جانبی صورت پذیرد.
