农业机械节能降耗技术（精选12篇）
农业机械节能降耗技术 篇1
农业机械化的节能减排是贯彻落实科学发展观、构建和谐社会的重大举措, 是以节能、节药、节水、节种及减少排放为重点的农业机械化节能减排的重要载体和手段, 做好农业机械化节能减排工作, 对于建设资源节约型、环境友好型农业和农场具有十分重要的意义。农业机械化作业主要依靠石油、电力等来提供动力。农业机械化的发展, 不可避免地对石油的消耗、对环境的污染, 同时传统的不可持续的农业生产方式也会造成土地的退化。因此, 如何以最低的资源和环境代价确保农业机械化的有效作业, 已成为农业机械化发展过程中所面临的重大问题。
1 农业机械化生产作业中的节能减排
现代农业机械的推进, 应该结合农时, 组织开展专项培训活动, 向农机手传授先进适用农机化技术和农艺技术。比如推进安装国Ⅲ排放标准发动机的非道路上行驶的农业机械, 其发动机自运行中可以减少5%的燃油消耗。充分利用“阳光工程”等农民培训项目, 将农机手和修理工作为培训重点, 加大技术人才的培训力度。现在让职工先有节能减排的意识, 再提高职工的节能减排动作, 提高职工的环保和节能方面的知识, 让职工意识到农业机械高耗能问题产生的重大的能源浪费。传统的农业秸秆焚烧会造成大气污染, 造成生态环境的影响, 需要解决的是农作物残留秸秆与焚烧的矛盾, 可以通过采用免耕 (秸秆粉碎+土地深松+播肥+旋耕+播种+开沟+镇压) 的机械化复合一体式作业方法, 这样可以减少单一的作业方式, 减少生产成本、降低燃油消耗。另外, 秸秆还田还有利于改良土壤物理和化学结构, 发挥土壤自我疏松、秸秆自我腐解功能, 提高土壤有机质含量。实践证明, 这种耕作方式可以减少农业机械动力的15%~20%, 降低油耗20%~35%。在利用机械化精量播种技术时, 将农作物的种子按照农艺的栽培技术要求播入土壤, 并随即适当镇压的机械化种植技术。机械化精量播种在保证农作物出苗情况下最大限度的减少种子用量、种子运输及贮存量。同时也能提高肥料的利用率, 省去田间间苗的作业环节, 改善农作物生长环境, 提高农业生产面积的能量效率, 这样也可以减少能源的消耗, 同时实现稳产增产。据调查, 采用精量播种机所需种量是人工的1/3, 是普通播种机的1/2。使用这种技术能够达到苗全、苗齐和苗壮;省种、省工、提高肥料的利用率、节本增效。使用免耕精量播种机播种的同时, 采取的一次性复合作业, 可以实现灭茬、旋、种、肥同时运作, 减少耕作次数、降低燃油消耗、实现秸秆还田、肥地力和增加土壤有机质, 促进农业可持续发展, 比如福田雷沃的2~12行气吸式精播机。使用该播种机械后, 可一次完成施肥、播种、覆土、开沟及镇压多道工序, 其行距、株距、播种深度和施肥量均能任意调整。通过应用新的播种机械播种作业, 深浅一致, 出苗整齐, 抗旱效果显著, 同时, 还具有节约种子、播种准确和不用人工间苗等特点, 节能降耗, 并且产量可提高15%以上。
2 加大机械节能减排技术的开发力度
农业机械生产高耗能问题的解决有赖于节能减排技术的研发与推广。目前农机作业项目还比较单一, 高性能复合式大型作业机具没有普及开, 另外对于农场职工来说机械技术还比较缺乏的现状, 需要重视农机节能以减少不必要的功率损失。国家必须增加对农业机械大量资金投入, 通过合理的技术改进, 减少农业机械作业中高耗能的现状, 加强职工农业技术方面的培训, 以促进现代农业的实现。一是重点促进大功率、高性能和复合式作业机械的发展, 加快老旧农业机械的更新报废, 促进作业机械和拖拉机配套机具的发展, 改善配套比, 提高利用率, 降低单位能耗, 避免低水平重复购置、资源浪费和效益下降。二是在促进重点突破的同时各领域各环节协调推进。继续集中力量主攻薄弱环节, 尽快提高粮食生产机械化水平, 由耕种收环节机械化向产前、产中和产后全过程机械化延伸。农垦是国有企业, 也是国家的后备粮仓, 是优质高效的种子、粮食生产基地, 应该很好的利用好农垦土地、农业机械化的优势, 加大给予农垦注入财政补贴, 整合农垦原有土地及外部土地流转资源, 把小块地整理成大快地, 促进农垦系统更新换代更加优质高效大功率农机及配套的大型复合式农具, 减少农业机械能源消耗。以突出的农垦全程社会化服务的优势, 对粮食作物同一品种, 统一布局, 起示范带头作用, 生产出高品质的良种, 绿色的粮食。
3 提高主机配套比例, 优化农机装备结构
一要制定发展规划。认真做好现有机具普查, 立足农业主导产业发展需要和经济地理条件, 科学制定装备需求规划, 提出优化农机装备结构布局调控引导措施。二要加强政策引导。通过合理确定农机购置补贴范围及比例、建立完善农机报废更新制度等政策引导措施, 努力实现大中小型机械、高中低档次机械、动力机械与配套农具、粮食作物机械与其他农产品机械合理配置。三要强化科研推广。加强关键环节、重点领域机械装备和技术的攻关, 加快开发多功能、智能化和经济型农业装备设施, 探索适合不同区域特点的农业机械化技术路线和模式。四要推进社会化服务。通过发展整合农机合作社、农机作业公司等新型农机服务组织和农机大户, 引导促进先进、大型、高效农业机械的购买使用和集成配套。
4 结论
总之, 农业机械节能工作是一项艰巨而长期的任务。现代化农业是要求节能农业机械渗透到农业生产的各个环节当中, 以实现农业发展的环境可持续性和经济可持续性, 此外节能农业机械的推广使用又为农业现代化和可持续发展的实现提供了物质保障和基础。当前农垦应把农业机械节能增效工作放在重要位置, 积极推广运用复合型农机具, 积极与农机具生产厂家建立试验示范基地, 以点带面抓出成效, 切实运用有效措施, 尽可能减少农业机械的能源消耗, 为建设节约型社会做出贡献。
摘要：当前农业机械化存在高能耗现状的基础上, 提出了一个严肃的问题, 就是农业机械化生产作业的节能减排, 这对我国节约能源消耗, 增产增效有着重大意义。
关键词：农业机械,节能减排
农业机械节能降耗技术 篇2
引言
近年来，在国家购机补贴政策的推动下，各种农业机械进入农村，在减轻农民劳动强度的同时，提高了生产效率和土地产出率，达到了农业增效、粮食增产和农民增收的目的。农业机械在农业生产中发挥着巨大作用，也消耗着大量的能源。因此，农业机械的节能减排不可小视，做好农业机械的节能增效，是降低农业机械使用成本，提高农民种植效益，促进农业机械化又快又好发展的必然选择。，北京市拥有农业机械总动力207.7万kW;机耕面积7.26万hm2，机耕率87.8%;机播面积14.75万hm2，机播率66.8%;机收面积12.86万hm2，机收率56.3%;耕种收综合机械化水平达到72.05%。数据表明北京开展农业机械节能增效将具有显著的现实意义。
推广农机节油技术发展节能型农业 篇3
关键词：农机节油；环境保护；技术；节能产品
中图分类号：S232文献标识码：ADOI编号：10.14025/j.cnki.jlny.2015.16.021
随着我国对农业发展的高度重视，农村经济体制不断完善，农业机械化发展不断走向成熟，农业生产机械化和农机程度的规模化，使得对农业机油的使用率越来越高。油料的供应成为农业机械化发展的重要基础。如何有效推广农机节油技术关系到我国农业改革之路的新形式。把节能放在农业发展的大前提下，是我们共同努力的方向。
1农机节油技术
随着环境污染的加剧，我国对环境保护的关注率越来越高。除了工业污染外，农业对环境的破坏也逐渐显露出来。重视农业机油技术的发展，推广清洁能源的使用已经成为农业改革道路上的又一道门槛。
农业节油技术主要分为以下四大类。第一，通过外部添加达到节油的目的。即通过柴油助燃剂等外来物质提高农机油的使用效率，将其价值最大化，从而节省柴油；第二，通过放置节油设备，进行技术改进，节约耗油量，从而达到节油的目标；第三，加强农机操作培训。不合理地使用农机会加大耗油量，因此要规范农机操作。实践证明，技术不同的农机操作人员因为自身技术水平差异，在同一型号的机械上产生了不同幅度的耗油量；第四，通过机械的清洗和防漏装置的使用以及设备的回收利用，节省耗能。
2推广与应用农机节油技术的重要意义
2.1实现资源的优化配置
作为农业大国，农业仍然占据我国国民经济发展的重要地位。在农业发展和探索改革的道路上，建设节约型农村是我们始终不变的目标。可持续发展的目标需要我们不断努力，实现资源的优化配置，杜绝资源浪费。
2.2实现农业发展的新突破
高度机械化是农业发展的新形势。农机的高使用率可以有效减少农村劳动人口，机械化在我国农村事业中遍地开花。所以，农业机械化水平的提高已经成为我们关注的新焦点。要改变农民的生活质量，实现农业发展的新突破，需要在提高农机普及率的同时加强专业技术的学习。
2.3提高农民收入
农机节油技术的提升，在减少人工操作的同时，节约了不必要的经济成本。节油技术不仅推动了环境保护，也使成本大幅度下降，提高了经济效益。
2.4落实环境保护政策
农机节油的重点之一就在于环境保护。在环境污染有增无减的今天，节油技术能够为环境保护奉献一份力量，推动能源最大化利用这一正确的风向标。
3农机节油技术推广应用工作中的问题
3.1资金紧缺
经济基础的薄弱，农业投入资金的有限性成为农机节油技术推广过程中的最大阻力。大型机械的改造和使用节油设备都意味着大批资金的投入。在资金并不充裕的农民，面对这样的现实利益更多的是选择了放弃。
3.2宣传力度不够
农机节油技术存在着宣传力度不够的问题。农机使用者并没有认识到能源节约对社会发展、环境保护的重要性。个人的现实利益往往高出社会效益。要从根本上改变这一观念，还需要我国环保部门、农业发展部门的多方面配合。
3.3节油技术不到位
在科学研究工作者的努力下，我国的农机节油事业不断发展，但节油效果并没有预想中的那样好。如何将科学技术发展到更完备的阶段，是科研工作者的研发目标。只有效果好的节油设备才能为农机使用者提供客观的现实利益，才能扭转这一局面。
4加大农机节油技术推广的方法
4.1制定切实可行的推广方案
农机节油设备的使用和推广需要有一套合理可行的产品方案。只有了解用户需求，解决用户的切实困难，才能将产品价值体现出来。
4.2加大节油技术推广的宣传
宣传工作如何深入基层，让农民切身体会到节油设备带来的利益是让农民接受并愿意投入使用的关键。通过节油技术的宣传，不仅要让农民了解我国环境保护政策，更重要的是站在农民的立场，通过正确的操作演示，进行农机节油技术的推广。
4.3加强技术培训
在各方面条件都具备之后，如何规范农机操作成为节油技术推广的最后一步，也是至关重要的一步。提高农民的机械操作水平，要从基层工作做起。同时要对超过使用年限的农机进行检测，及时折旧，更新农机产品。
5结语
通过上述理论分析，笔者认为农机节油技术的推广需要政府各部门之间的相互配合，想要提高农业生产效率，增加农民的切实利益，同时保证环境质量并不是一朝一夕就能实现的。新农村建设需要科学技术的支持，需要农民在观念上进行彻底的改变。促进农业经济发展，需要社会的协助和监督，需要每一位科研工作者在技术上的支持。将经济效益和社会效益相结合，才能实现经济和环境齐发展的大格局。开发和节约是农机节油技术推广应用的必由之路。
参考文献
[1]虞伟英，邵永华.农机节油技术推广实践与思考[J].农业机械，2010，（03）.
[2]贺勇，孔令英.农机节油技术研究[J].黑龙江科技信息， 2010，（35）.
节能降耗技术在机械采油中的应用 篇4
最近几年中, 螺杆泵采油机械设备在国内外油田开采中都获得较为广泛的应用效果, 相较于抽油机来说, 该系统具备有实际运行效率相对较高, 投资成本少、能源消耗量小、不宜对环境造成噪音污染等等优势, 伴随着该项应用技术的健全与完善, 其发展前景是非常美好的。
螺杆泵实际就是一种容积泵, 其的排量跟转子的运转速度是呈正比关系的, 所以, 可以依据地层供液的相应能力来实现泵转速的合理改变, 可以这么, 在进行等量油液举升的时候, 相较于普通的抽油机来说, 螺杆泵的耗电情况要比其低百分之三十左右。为了充分保障螺杆泵井的运行, 延长正系统的使用寿命, 则需强化螺杆泵井生产管理, 在其进入到工作状态以后, 在没有进行盘根更换以及停电等等情况的时候, 不可以轻易使机器暂停运行;在螺杆泵设备停止运作的时候, 也需使其保持在最低速度情况下运行, 待到液面稳定之后, 过载电流最高极能超出正常运行时的1.2倍;停止生产以后, 待机器停止运转, 将过载以及时间及时重新调整好, 等到系统机组开始正常运行的时候才能离开。
2 间歇采油技术
针对储量丰度以及单井产量、渗透率值均相对较低的地域范围内, 若是运用一般意义上的开采方法来实施开采行为, 就会造成很多没有必要的浪费。这时候, 间歇式采油就会发挥作用。下面将针对两种间歇采油技术进行介绍。
2.1 活动式螺杆泵间歇采油技术
在该种技术的运用过程中, 所使用的设备时最为常规化的螺旋杆设备, 其地面上的主要采油动力源是拖拉机, 连接时运用的是螺杆泵井口的驱动头以及变速用的万向连轴节, 如此一来, 可以使拖拉机的动力向井下的螺杆泵进行有效传递, 此刻, 井下液体则会举升至地面位置。已经抽出来的油液需送入到油罐车中, 再送至中转站实施加工并处理, 旨在实现工艺简化以及成本节约的相关目标。该项系统技术关键内容在于起抽时候的扁动扭矩, 井的间歇时间主要是由扭矩以及油井的实际恢复程度所决定的。唯有将每口井的具体间歇周期合理把握好, 方能利用螺杆泵间歇来实施采油行为, 达到降低能耗的目的。
2.2 提捞采油工艺技术
机器采油成本主要由电费、药剂费以及作业费所构成, 在此之中, 电费所占据的比重是非常大的。提捞采油技术在运用过程中不会形成相应的药剂费用以及电费, 只在这两个方面, 便可实现使用成本的大幅度节约。与此同时, 相较于抽油机来说, 提捞井的实际作业费用又要少很多。对于等待开发的区块来说, 提捞采油技术不需要上集油管线、井口装备以及电力设施等, 节约了投资总成本。在有些使用常规抽油技术低于开发经济界限的区域范围内能够运用提捞采油技术, 在很大程度上, 油田的实际开发范围被有效扩大。
3 小井眼采油技术
满足下列条件之一的油井就可以称为小井眼井:
(1) 井径不得超过215.9mm;
(2) 整个井90%的井径不得超过177.8mm;
(3) 井径小于152.4mm;
(4) 井径不得超过该地区常规井的井径。
小井眼井所具备的诸多优势均在钻井过程中可获得体现, 譬如说, 其可以实现钻井液用量的有效节约, 用地面积占用较小, 钢材使用量较低, 实际的运输量相对较少, 劳务费用比较省一些等等方面。针对机械采油工作而言, 由于抽油杆质量一般较轻, 抽油设备体积较小, 可以在很大程度上实现采油成本以及采油能耗的优化降低。
4 抽油机井上的节能技术
抽油机上的节能降耗工作可以采用应用节能设备。它主要包括节能抽油机、节能电机和节能配电箱。常规游梁式抽油机有着很强的耐用性, 操作起来很方便, 结构也相对简答, 可是其运行过程中所产生的能耗则是非常大的, 结合该缺点, 对其实施优化改造, 进行偏轮抽油机以及双头驴、低矮型抽油机的合理开发, 在保留游离式抽油机优势的相关基础上, 解决了能耗高的问题, 一举两得。
5 结语
伴随着油田开发工作的不断深化, 现今的新型油井主要为加密调整井以及低渗透井、低产油井这几种形式, 单个油井的产量值非常低, 吨油耗能和吨液耗能量非常高。无论是在优化生产参数, 还是在升举方式的选择等方面来选择节能设备时, 都必须以经济适用、合理有效当作是主要原则, 实现成本投入以及能源消耗的合理降低, 力求获得更为优良的经济效益以及开发成果。
摘要：随着对油田的不断开发, 大多数的油田含水量比较高, 能耗大, 节能形势相当严峻。目前我国机械采油节能技术主要有螺杆泵采油配套技术、间歇和小井眼采油。通过不同节能技术的使用情况以及使用效果, 证明不同节能技术的节能效果。
关键词：节能降耗,螺杆泵,间歇采油,提捞采油
参考文献
[1]李国太.河南油田机械采油系统节能潜力分析[J].石油地质与工程, 2009.
[2]董德明.抽油机节能措施的选择与优化[J].油气出地面程, 2008.
水泵机械节能总结 篇5
我司柳东、柳南、城中水厂于2006年将取水泵全部更换为KSB的OMEGA型单级双吸离心卧式清水泵，共11台。该批水泵的轴封形式全部选用填料密封，外接清水用于填料冷却及润滑（原水浊度高，水泵循环水不宜用于填料冷却及润滑）。
经过几年的使用，我们发现在使用过程中存在如下几个问题：
1.1轴封漏水大，填料压盖调整困难；
1.2更换填料需要拆除泵盖，增加维修人工及维修强度；
1.3填料切制合适与否受人为因素影响太大，密封质量不易控制；
1.4不锈钢轴套磨损大，更换成本高。
鉴于以上问题，我司认为有必要将KSB的OMEGA型取水泵的填料密封更换为机械密封，可在一定程度上降低水厂值班人员及水维部人员的工作强度及密度，也可在一定程度上达到节能降耗的目的。2.理论分析
机械密封与填料密封相比存在以下优缺点：
2.1优点：
2.1.1密封可靠，在长期运转中密封状态很稳定，泄露量很小，其泄露约为填料密封的1%。
2.1.2使用寿命长，在油，水介质中一般可达1～2年或更长。
2.1.3摩擦功率消耗小，其摩擦功率仅为填料密封的10%～50%。
2.1.4轴或轴套基本上不摩损。
2.1.5维修周期长.端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需要经常性维修。
2.1.6抗震性好，对旋转轴的振动以及轴对密封腔的偏斜不敏感。
2.1.7适用范围广，机械密封能用于高温，低温，高压，真空，不同旋转频率，以及各种腐蚀介质和含磨粒介质的密封。
2.2缺点：
2.2.1结构较复杂，对加工要求高，成本较高。
2.2.2安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的技术水平。
2.2.3发生偶然性事故时，处理较困难。3.改造过程
3.1机械密封的选型
根据OMEGA型水泵的结构及KSB厂家推荐，并考虑到我司维护人员的操作习惯，我司确定选用博格曼的BGM7型机械密封，该机械密封为单端面、非平衡型、任意旋向，密封端面采用碳化硅及石墨，具有应用广泛、互换性强、结构紧凑、性能可靠等优点，运行参数均符合我司水泵的运行工况。
3.2机械密封各配套零件的加工
3.2.1轴套加工
因原使用填料的轴套已有较大磨损，已不适用于机械密封，故需重新加工，材料选用304不锈钢。
3.2.2挡套加工
挡套用于定位位于轴套上的机械密封的不锈钢底座，材料选用304不锈钢。
3.2.3密封压盖加工
密封压盖用于放置并定位机械密封的静环，材料选用球墨铸铁。
3.3机械密封的安装
此次改造涉及水泵较多，而我司维护人员人手有限，故采取逐厂逐台的安装计划，整个改造耗时较长。但单台泵的改造则相对简单，其简略安装步骤如下：
3.3.1水泵本身结构不变。
3.3.2拆除原水泵填料函内的填料、分水环及填料压盖。
3.3.3拆除原水泵已磨损的轴套。
3.3.4依次安装轴套、挡套、机械密封及密封压盖。
3.3.5堵死原填料密封的冷却水入水口，机械密封冷却水改由密封压盖上的进水口接入。
从上可知，改造机械密封步骤简单，一台水泵的改造需时约1周（包括水泵解体、安装及调试）。其改造难点在于其密封端面安装时受力易崩裂，造成密封失效。
4.改造效果分析
4.1机械密封改造后使用情况
在机械密封改造完成并经历了约3个月的原水高浊过程后，我们发现：
4.1.1机械密封可靠性高，轴封处无泄漏，无需进行调整，降低了员工的工作强度。同时可靠的密封也有利于提高水泵的水力性能；
4..1.2运行平稳，水泵振动与填料密封相比相差不大；
4.1.3轴套无磨损。使用填料密封轴套易磨损，导致密封质量下降；
4.1.4机械密封在运行过程中要保持有冷却高压水，水压应在0.2MPa以上，除起冷却、润滑作用外，还可有效防止异物进入密封端面。
4.2节能效果分析
更换水泵的轴封形式，从原理上说仅避免（减少）了泵壳泄漏以及填料和泵轴套间磨擦所造成的能量损耗，节能效果并不明显。从水泵改造前后的取水单耗数据来看，其下降幅度在0.5%左右。
4.3改造的经济性分析
4.3.1机械密封改造的费用估算：
水泵改造机械密封需新增机械密封压盖、机械密封挡套、机械密封、不锈钢轴套，每台泵费用约需1.8万元。因配件为自制，故费用较低，如购买原厂配件，则费用更高。
4.3.2使用填料密封的成本及人工成本估算：
①每台水泵年更换外填料4次，材料费用约为240元；
②每次每台水泵每年更换填料的人工费用约为1120元；
③根据经验，每台水泵年更换轴套费用约为2667元；
④估算年费用4027元；则11台泵总费用44297元。
4.3.3使用机械密封的配件成本及人工成本估算：
根据机场加压站的机械密封使用经验来看，其机械密封更换周期约为3年，以3年为周期计算，每个机械密封的平均价格约为3000元/个，每次换2个机械密封；换算为年费用约为2000元；则11台取水泵估算年费用约为22000元。
4.3.4取水单耗下降0.5%所节约的电费估算：
据统计，柳东、柳南、城中三水厂的取水量约为6316万m3；
按三水厂年平均取水单耗78KWh/Km3，电费0.66元/KWh计算，得机械密封改造后的年节约电费16257.38元。计算可得年节约费用为 38554.38元，改造投资回收期为：19.8万元÷38554.38元/年=5.14年。
5.结论
此次各水厂取水泵的机械密封改造的经济效益从以上的估算来看并不明显，但改造的意义甚大，主要表现为：
5.1封的密封可靠性有效提高，有利于水泵水力性能提升；
5.2降低了员工的工作强度。因KSB泵的填料压盖呈喇叭型，易与泵壳挤死，造成员工在进行拆卸工作时存在很大困难，且易于形成安全隐患；
农业机械节能降耗技术 篇6
引言
“十二五”期间，中国中央提出了把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。把深入贯彻节约资源和保护环境昨晚了我国的基本国策，提出了节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化，促进经济社会发展与人口资源环境相协调，走可持续发展之路。装卸机械在我国矿产运输、能源储备、化工原料、电厂输煤等行业都有着极为广泛的应用。装卸机械在生产过程中需要使用大量的电力能源或非可再生化石能源，其电气自动化环保技术水平直接关系着电力能源节约及碳排放水平。另一方面，散料类装卸机械在生产过程中会造成粉尘类污染，这是从设计阶段到生产管理都不容忽视的，其节能减排的需求也对电气自动化行业提出了更高的要求。
1、装卸机械环保能力现状与分析
1.1装卸机械简介
装卸机械是为车、船或其他设备进行装卸作业的物料搬运机械的行业统称，其特点是能够实现自行取物。装卸机械按装卸的物料不同可分为成件物品装卸和机械散状物料装卸机械两种。成件物品装卸机械主要用于袋装、包装、捆装、箱装的物品和木材、金属型材、机器设备等成件物品的装卸工作，一般用配有相应取物装置的各种起重机和起升车辆来完成。集装箱和托盘所用的装卸机械主要是集装箱运载桥、集装箱门式起重机、跨车、叉车和托盘搬运车等。散状物料装卸机械有车辆用（包括火车车皮）和船舶用之分，主要包括装载机、装车（船）机、卸车（船）机、翻车机、斗轮堆取料机、皮带机等。
1.2装卸机械环保能力现状与分析
成件物品装卸机械使用电力能源和石化能源为主，碳排放量主要集中在电厂发电时产生的间接碳排放和装卸机械本身内燃机产生的直接碳排放。机械散状物料在生产工作的同时不但消耗能源，如果环保设施的建设不到位，还会造成粉尘污染，不但有害于周边环境，还会对生产人员的健康造成损害。用电设备以集装箱运载桥（又称岸桥）为例，单台岸桥的总电力装机容量在260kw左右，其中电机占大概200kw，其它设备用电占60kw。按岸桥每日平均有效工作时间18小时计算，单台岸桥每年平均要消耗电能在1708200kw·h，相当于683280kg标准煤。以此计算，每台岸橋每年需要排放排放0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳（CO2）、0.03kg二氧化硫（SO2）、0.015kg氮氧化物（NOX）。石化能源设备以市场保有量最高的ZL-50型轮式装载机为例，其全部动力来自一台162KW 的柴油机，在中等工作强度下每小时消耗柴油15升左右。按每日平均有效工作时间8小时计算，每年需要消耗柴油43800升。按IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）核算方法计算，计算公式如下：E=∑Fa×EFa；公式中，E为移动源CO2排放，kg；Fa为燃料用量，J；EFa为CO2排放因子，kg/J；a为燃料类型，如汽油、柴油、天然气等。柴油的CO2排放因子为74100kg/TJ。将数据代入公式，可以得出每升柴油排放CO2为3.1863kg×0.84=2.6765kg。由此得出，每台装载机每年需要排放CO2117230.7kg。从单台排量来看，装卸机械排放量不算很高，但装卸机械使用的行业都是基础工业、建筑业等行业，所以装备保有量非常大，仅以港口设备和轮式装载机为例，我国目前有54个集装箱码头，装备了大量的集装箱装卸设备。轮式装载机的工程应用更为广泛，据不完全统计，截至自2011年底，我国轮式装载机保有量151.4-164.1万台。其它类型的装卸机械没有详细数据统计支持，但可以看出装卸机械数量非常庞大，碳排放的总量也非常惊人。综上所述，装卸机械的节能减排的实施可以为我国“十二五”节能减排计划添砖加瓦。电气自动化技术作为装卸机械的“大脑”和“肌肉”，是节能减排的主要执行力，应该在节能减排中发挥主导作用。
1、电气自动化技术在装卸机械节能减排设计阶段的应用
1.1在设计阶段实现电气设备的可控性
对于使用电力驱动的装卸机械，可以在设计阶段对其用电设备的进行归纳，总结出用电设备的分布图（图1）：
根据图片的能源结构可以分析得出，变频电机用电量占总用电量的接近50%，是装卸机械的主要用电设备，其它用电设备的总能源消耗量也很高。为了节能减排，必须对所有用电设备实现可控性，这是实现节能减排自动化的初始条件之一。只有在设计阶段实现了可控性，才能使生产阶段的能源限制成为可能。变频电机是用电量最大的设备，在设计阶段就要考虑如何降低其能源消耗。因为变频电机都是使用变频器驱动的，所以需要在变频器的用电来源的上端增加自动化控制设备，是变频器的消耗可控。在生产的空闲阶段，要能够将变频器关闭，实现节能设计。对于风机，水泵类设备，以往的设计可能会让其在不适用的阶段也一直处于在工作状态，需要使用人工来关闭。在节能减排设计中，要对这类设备实现可控设计，实现自动关闭。空调和其他辅助设备用电情况往往容易被忽视，也要实现可控性，为智能控制做好准备。
1.2提高电气设备的能源利用率
装卸机械在非生产工作状态下可以采用关闭非必要设备的方法来实现节能，而在设备工作时间，则需要采用提高电气设备能源利用率的方式，主要有以下几项
1.2.1采用更加高效的电机
未来高效电机的节能潜力会有更广阔的市场，其本身就具有部分节能的效果。自从1997年10月美国以法律形式（EPAct）推广高效电动机以来，在世界范围内推进了高效电动机的研究、开发、生产和应用。1999年欧盟提出了CEMEP-EU协议，将电机效率分为EFF 2-EFF13等多个等级，我国也在CEMEP-EU协议的基础上制订了国标GB18613-2006“中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级”。由此可见高效电机将在未来的节能市场占据非常重要的角色。据相关统计，一台电机的能耗成本在整个电机生命周期成本中占 97%以上，而其采购和安装维护成本仅占不到3%。高效电机产品通过电、磁、机械和通风的优化，优质材料及先进制造工艺的使用，并结合先进全面的试验及测试手段，可以切实有效地降低电动机的各方面损耗，帮助用户降低运行成本，加快投资回收高效电机可以适合所有的驱动设计，电机功率损耗可降低高达45%。并且由于温度降低，不仅延长了电机和润滑剂的使用寿命，同时还实现了间接性经济能耗节约。
1.2.2推广高低压变频节能
变频器是电动机系统节能的重要部件，它通过调节电动机的转速使其“小马拉大车”和变负载的情况得到很好改善。此外，交流电机调速驱动是我国近年发展较快的新技术，变频调速被列入国家重点组织实施的10项资源节能综合利用技术改造示范工程之一。以典型的节能应用产品高压变频器为例，其经用户认可的节能效果达到30%-60%，而高压变频器在装卸行业的普及率不到10%。但高压变频器应用已从导入期进入高速发展阶段，随着经济复苏和国家节能减排力度的加强将促进以高压变频器为代表的自动化节能快速发展。
由于变频调速具有调速范围广、调速精度高、动态响应好等优点，在许多需要精确速度控制的应用中，变频器正在发挥着提升工艺质量和生产效率的显著作用。变频器用于机械控制风机、泵类和压缩机以及经常处于低负荷率的电机。变频器可以精确地根据要求使电气传动设备以可调节的转速运行，有效的节约能源，对风机、泵类及压缩机等应用极为有效，节约能源最高可达 50%左右。
1.2.3选用更为高效的电源系统
2002年5月1日开始实施的中国强制认证，把电源系统的PFC设计列为必备标准，这也是从节能方面的考虑。PFC分为主动式PFC设计和被动式PFC设计两种。相对于被动式PFC来说，主动式PFC拥有更高的转换效率，但是在电源的转换中依然有百分之三十左右是被白白浪费掉了。因此，如果能在设计时选配使用满载、50%负载、20%负载效率均在80%以上和在额定负载条件下PF值大于0.9的电源，就可以使转换效率提高10%以上，在减少电能的浪费的同时还有如下优点：1）降低能源消耗，节省电费开支；2）降低电源发热量，从而降低散热支持；3）增强电气自动化系统的可靠性，减少维修保养成本；
1.3在设计阶段对能源管理提供硬件支持
在装卸机械长达数十年的使用周期中，只有实现坚持科学发展，用统计学和大数据对能源消耗进行分析，才能实现持续的节能降耗。这就需要在装卸机械的设计阶段就要在其自动化系统集成专用的硬件设备，对今后生产中使用的能源管理系统提供硬件支持。专用的硬件集成方案可以使用工控方案，即使用专用的能源管理PLC或DCS硬件，来对能源消耗做记录和分析。以年度为周期，将每日中各个设备所使用的能源及能源效率记录到专用的数据库中，然后将各个设备，不同企业的大数据上传至云平台的数据库。将上传数据由政府部门或者独立的机构对能源数据进行管理分析。这样就可以实现跨设备、跨企业甚至跨行业的节能减排综合性整体控制和管理。从执行机构层面上，可以找出比较隐蔽的能源消耗欠缺点。在装卸机械设备层面上，可以对不符合能源管理规定的执行设备实现技术升级。从企业管理层面上，可以督促企业选择能耗更多的装卸设备及设计方案，从而实现宏观上的调控作用。
2、电气自动化技术在装卸机械节能减排生产使用阶段的应用
2.1通过自动化控制系统采用优化操作、优化调度实现节能减排
装卸机械在获得经济效益的同时实现节能降耗和资源优化，生产阶段可以通过自动化控制系统采用优化操作、优化调度的方式来实现。对于能够实现全自动执行的设备，再生产阶段可以通过智能化软件分析，对生产过程的操作步骤建立数据库。通过数据库的分析结合设备动作步序性分解查看，来确定全自动操作最优化方案。
2.2通过自动化能源管理系统实现节能减排
除了在执行层面上采用先进技术和优化技术外，装卸机械还应该通过生产系统中集成的能源消耗管理的一体化综合过程自动化系统来实现节能减排的自动化控制。能源管理系统是以帮助装卸机械在扩大生产的同时，通过能源计划、监控、统计、消费分析、重点能耗设备管理和能源计量设备管理等多种手段，合理计划和利用能源，降低单位产品能源消耗，提高经济效益为目的信息化自动管控系统。能源管理系统是耗能装卸机械实现优化资源配置、合理利用能源的系统节能战略措施。通过能源管理系统可以对装卸机械设备中不良的能源使用习惯和高能耗设备，以及高能耗运转周期等问题进行深入挖掘和控制，实现安全生产、优良供能，提高工作效率并降低能耗，最终达到降低产品成本的目的，同时通过节能达到减排的目标。现在很多装卸机械已经具备了基础能源设备，如智能仪表、物位计、流量开关等，而如何将数据用最快捷的方式进行传输，并且实时监控能源的消耗情况，成为能源系统未来的发展方向。
2.3通过科学化管理使节能减排观念深入人心
通过对装卸机械设备自动化能耗管理数据的深入发掘，结合数据库中人力资源管理部分的相关数据记录的分析。就可以实现按单位设备、生产班组、操作司机等不同的编制进行单位能耗的比较和分析，通过竞争机制对节能减排指标不好的单位进行监督及考核，对达标的单位和个人实行奖励，从而实现的节能减排科学化管理。使广义上的节能减排在细节上落实到每台装卸设备，落实到每个人，使节能减排观念深入人心。
4、结束语
综上所述，电气自动化技术在装卸机械节能减排中的应用非常的广泛，不论是在设计、制造阶段还是在生产运营阶段都可以发挥重要的作用。我国的装卸机械制造行业目前正在处于有生产密集型产品向技术密集型产品升级的关键阶段，与发达国家装卸机械整体制造水平的差距在逐步缩小，设备出口量逐年增加。另一方面，随着全球变暖趋势更加明显，发达国家对装卸机械等基础工业设备的排放要求也越来越苛刻，进口门槛也越来高。装卸机械制造行业应该抓住契机，加大节能减排技术的研发力度，实现技术升级，在保护环境的同时创造更大的经济价值。
（作者单位：1.大连华锐重工集团股份有限公司装卸设计院；2.国华徐州发电有限公司燃料生产部）
作者简介
夏广宇.男（1980·7）籍贯：辽宁大连人，电气工程师，现任职大连华锐重工集团有限公司，学士学位，从事电气及自动化系统设计工作。
工程机械节能技术解读 篇7
机械调速油门系统的高压泵由柴油机凸轮轴驱动,输送到燃烧室的供油量随柴油机转速的变化而变化,但不能控制各种转速下的最佳供油量,燃油利用率不高,工作噪声大,尾气排放异常,污染严重。
为解决这些问题,20世纪80年代,随着电子技术的发展,柴油机已开始采用电子控制技术。由于电控柴油机的动力性、经济性、排放及噪声等各项指标比传统柴油机有进一步改善,因而得到广泛应用。
现阶段工程机械上广泛采用了共轨式喷射系统的电控柴油机。共轨式喷射系统将产生喷射压力与喷射过程完全分开,通过对共轨管内的油压实施精确控制,使高压油管内压力大小与柴油机的转速基本无关。这项技术最大限度地降低了柴油机的振动、噪声、尾气和油耗。其主要特点有以下3个方面:
一是喷射压力的产生与实际燃油喷射过程分离,喷油压力和喷油过程由ECU (电子控制单元)实时控制;二是可依据柴油机工作状况调整各缸喷油压力、喷油始点、持续时间,从而保持喷油的最佳控制点;三是能实现很高的喷油压力,并具备柴油的预喷射和后喷射功能,可显著降低噪声和碳氢化合物排放量。
可见,柴油机的节能和减排是一种相互促进的关系,只有在降低燃油消耗的基础上才能进一步降低燃烧污染物的排放。
2. 液压系统的节能措施
液压系统能量损失主要包括流量损失和压力损失,所损失的能量最终大都转变成热能,并被液压系统及周围环境所吸收。
当液压泵提供的流量大于执行元件所需要的流量时,多余的流量会以溢流的形式流回油箱,造成油液发热升温。当压力油流经各个阀口、节流口、弯管时,会形成局部压力损失和沿程压力损失,这些压力损失也转变成热能使油液发热升温。
液压系统节能的主要手段是按照执行元件对流量和压力的实际需求,通过控制系统动态提供所需的流量和压力,尽量减少溢流现象发生,并通过合理的控制阀选型、管路排布、液压油选择等途径,减少能量损失。
(1)流量控制系统的节能
定量泵与三通压力补偿器组成的流量控制系统液压原理如图1所示。它采用负载传感技术,通过三通压力补偿器形成了一个负载敏感系统。三通压力补偿器比较节流阀进、出油口压力P与PL之间的压差△P,并使之保持恒定,使液压泵的出口压力始终比负载压力高一个恒定的压差△P(一般0.3 MPa),系统则按流量控制阀的要求提供给执行元件相应的流量,多余的流量以比负载压力高于△P的压力溢流回油箱。
恒流变量泵与负载传感技术组成的流量控制系统也是一个负载敏感系统,其原理如图2所示。液压泵采用恒流变量泵,变量泵只按执行元件的需求供油,故没有溢流损失。恒流变量泵一般与外部节流阀配合使用,泵上的变量控制阀比较节流阀进、出油口压力P与PL之间的压差,并使之保持恒定,使油泵的出口压力始终比负载压力高一个恒定的压差△P (一般△P≤0.3 MPa)。恒流变量泵的输出压力随着负载变化而变化,同时仅提供执行元件所需的流量,其节能效果良好。而在外部节流阀关闭时,恒流变量泵的排量基本为零,泵出口压力也很低(一般△P≤0.3 MPa),此时泵处于功率输出很小的低压待机状态,节能效果也很明显。
1.定量泵2.三通压力补偿器3.节流阀
(2)压力控制系统的节能
有关压力控制的系统节能多采用恒压变量泵,其原理如图3所示,静态特性曲线如图4所示。它在停机状态下处于最大排量位置A,启动后的运行过程中也一直处于最大排量位置,一旦泵的出口压力达到并要超过恒压变量泵的设定压力P1(即在曲线上的位置B),变量泵将自动减小排量,斜盘朝最小排量位置方向运动,即在曲线上沿直线BC运动,直至压力接近超越设定压力P1,此时泵的排量在最大排量B和最小排量C之间的某一位置保持稳定,泵出口压力一直为油泵的设定压力P1。
1.恒流变量泵2.外部节流阀3.变量控制阀4.变量缸
1.变量泵2.变量控制阀3.变量液压缸
当执行器运动到极限位置时,如果换向阀没有回到中位或仍需要为执行元件保压,采用恒压变量泵系统则具有极好的节能效果。
(3)恒功率控制系统的节能
液压泵的输出功率与压力和流量有关,当输出功率恒定时,压力和流量沿循功率双曲线关系变化。
恒功率变量泵系统原理图如图5所示。液压泵启动后,一直在最大排量位置工作,随着负载的增加,泵的输出压力也相应增加。泵输出功率由以下公式确定。
式中:
Pst——泵输出功率设定值,KW;
Q流量——L/min;
△P——压力差,MPa。
如果液压泵的输出压力继续上升,则其排量会沿着恒功率双曲线减小,如图6所示。这意味着随着负载的增加,执行元件的运动速度会减慢。
恒功率变量泵系统主要用于工作压力和流量变化范围较大的环境中,如果按照最大工作压力和最大流量来计算液压泵的输出功率,则需要选择很大功率的柴油机才能满足要求,而实际上同时出现最大工作压力和最大流量的工况很少。选用恒功率变量泵后,可以限制液压泵的输出功率不超过设定值,避免柴油机过载现象的发生。
1.变量泵2.变量控制阀3.变量缸
(4)复合控制系统的节能
如果一个系统采用恒压、恒流和恒功率3种节能控制方式进行复合控制,则会有更好的节能效果,但需要注意的是,在同一时刻,系统只能对其中的1个参数(压力、排量或功率)进行精确的控制,其他2个参数则低于给定的设定值。
3. 液压泵与柴油机的合理匹配
液压泵与柴油机之间功率的合理匹配要求柴油机的输出功率和扭矩能够正好满足液压泵的要求。这就需要采用电控液压泵和电控柴油机,并有压力传感器和柴油机转速传感器,通过中央控制器与它们进行数据交换,根据负载压力大小,调整液压泵的排量和柴油机转速,达到合理匹配的效果。
(1)采用自动功率分配节能技术
一般把液压系统中的回路分为主回路和辅助回路。要提高整个系统的节能效率,在总功率输入恒定的情况下,重点是提高主回路的工作效率。
以混凝土泵车为例,其液压系统主要有泵送液压缸回路、S阀换向回路、搅拌回路、臂架回路和冷却水泵回路,其中泵送液压缸回路为主回路,其他可视为辅助回路,故泵送液压缸的功率是决定混凝土泵车工作效率的重要因素。传统的混凝土泵车功率分配计算,常常以柴油机的额定转速为基准,先计算辅助回路在最高工作压力下所需的功率,然后将柴油机在额定转速下的剩余功率全部分配给主回路,该剩余功率P即为主回路系统液压泵恒功率阀的设定功率。而当泵送坍落度较高的混凝土或砂浆时,负载阻力小,S阀换向回路、搅拌回路的工作压力低,此时辅助回路存在富裕功率,如何将该富裕功率转移到主回路上,提高主回路的功率,成为一个关键的节能技术。
传统的混凝土泵车通过机械方式对主液压泵的恒功率进行限定,即设定一个恒功率值,它能根据液压系统中主回路的工作压力自动调整主液压泵的排量,从而限定主液压泵的输出功率,但不能与柴油机合理匹配。
新节能技术的主液压泵采用电控功率调节装置,根据泵车主回路、辅助回路的工作压力和柴油机转速信号,经中央控制器处理后,如果辅助回路存在富裕功率,则将这部分功率转移给主回路。方法是通过改变主液压泵的恒功率控制电流,提高主液压泵的恒功率限定值,实现自动的功率分配。对混凝土泵车而言,在柴油机消耗相同数量的燃油情况下,主回路可泵送更多的混凝土。
(2)采用多功率模式的节能技术
对于长时间连续工作的挖掘机、混凝土泵车等,常规的控制模式均为柴油机在额定转速下工作。此时柴油机能够满足液压泵对功率和扭矩输入的要求,但根据柴油机的转速一燃油消耗曲线,柴油机往往工作在燃油高消耗区域。对于重负载工况,柴油机与液压泵均全负荷工作,基本上没有功率损失:对于中载或轻载工况,柴油机的输出功率大大高于负载所需功率,多余的功率会以各种形式消耗掉,并最终转变成热能。由于机器不是总在重负载工况下工作,因此整个作业过程的能量损耗是比较大的。
针对这种情况,可将机器的工况模式详细分级,并采用恒功率控制技术。其特征是:根据现场的工况设定要求,中央控制单元根据负载压力PL和柴油机在这一工况的功率匹配关系,计算出柴油机的工作转速ne和液压泵排量控制电流I,再通过中央控制单元将控制信号传给柴油机和液压泵控制单元,从而控制柴油机转速和液压泵的排量,即柴油机输出功率Pe与负载压力PL、液压泵排量控制电流I、柴油机工作转速ne有关。具体原理如图7所示。
该技术的核心是构建柴油机的最佳燃油消耗率模型和柴油机一液压泵的动力匹配模型,它能根据不同的设定工况,自动调节柴油机转速和液压泵排量,使柴油机的输出功率和扭矩刚好能满足液压泵的需求,并留有适当的储备。特别是在中载和轻载工况模式下,柴油机转速和液压泵排量自动按功率匹配要求减小,使柴油机能够在经济转速运行区工作,有利于降低噪声,减少能耗和排放。当传感器检测到机器处于空载工况时,中央控制单元将自动使柴油机转速降到怠速,液压泵排量相应调到最小位置,处于节油待机模式。
(3)采用多种柴油机特性曲线
对于混凝土搅拌运输车,有满载混凝土并搅拌行驶的重载工况,也有空罐行驶的轻载工况。如果2种工况下柴油机的额定功率不变,以相同的外特性曲线工作,则在轻载工况下柴油机的输出功率会富余很多,燃油浪费严重。
对混凝土泵车、轮胎式起重机等,一般有行驶工况和驻车作业工况,行驶时所需功率一般大于泵送或起吊等驻车作业工况下所需的功率。如果2种工况下柴油机的额定功率不变,则在驻车作业工况下柴油机的输出功率会有富余,也会有功率浪费现象。
针对这些有本质区别的多工况模式,只通过控制柴油机转速往往达不到既节能又满足功率需求的效果,因为降低柴油机转速后,将会降低液压执行元件或者底盘的行驶速度,导致工作效率降低。而采用具备多条外特性曲线的柴油机可解决这一问题。
在柴油机ECU内存储着各工况下标定的柴油机功率和扭矩外特性曲线,通过获取当前的工况,并由功率转换控制装置(手动开关或负载感应开关)通过中央控制单元对柴油机ECU进行控制,将柴油机扭矩切换到当前工况对应的标定扭矩上,可使柴油机运行在当前工况对应的柴油机外特性曲线上。该技术可使柴油机在不同的负载下提供相应的输出功率,达到节能环保的效果。
由柴油机功率、扭矩和转速的关系(见图8)可知,在柴油机转速不变的情况下,如果其扭矩增加,功率随之增加;反之,柴油机扭矩减小,其功率随之减小。通过切换柴油机标定的扭矩,就可以切换柴油机到相应的输出功率上。在轻载或空载的情况下,将柴油机切换到较低的标定扭矩上,就可以降低柴油机的输出功率。另外根据柴油机功率和油耗特性可知,在车速不变的情况下,高功率下油耗大,低功率下油耗小,降低轻载或空载下柴油机的输出功率,就能够减小油耗,达到节能环保的效果。
目前,挖掘机、装载机等具有多种工况且负载差别较大的工程机械上也已经开始广泛应用这一节能技术。
建筑机械节能技术研究 篇8
随着社会的城市化进程不断地加快, 各种建筑工程大量的进行, 建筑机械的需求越来越大和覆盖面变广。而以往的研究发现建筑机械的大量应用而这一种类的机械大部分能耗消耗太大, 浪费资源的同时还降低了工作效率。为此在本文中对工程机械的这一问题进行了研究, 并提出了一些能够起到节能的改善措施[1]。
1 建筑机械简介
1.1 建筑机械的概念
所谓建筑机械就是用来进行建筑工程应用的工程机械的笼统称谓。它是建筑工程企业以及相关实施单位的主要的应用工具, 它标志着这些企业的施工能力以及外观形象。由于建筑机械是建筑工程中重要的应用工具, 所以它的使用的好坏对于整个建筑工程业来说都是至关重要的。所以有必要全面透彻的了解建筑机械, 以使施工的质量以及效率得到较大程度的提高。
1.2 建筑机械的种类以及特点
由于建筑工程种类较多, 应用的目的也不尽相同, 所以就产生了多种建筑机械[2]。这些建筑机械按照不同的分类方式可以分为以下几类:
(1) 运输建筑机械。这类机械包括例如翻斗车、推土机铲运机等。
(2) 挖掘建筑机械。这类机械包括例如挖掘机、装载机等。
(3) 夯实地面建筑机械。这类机械包括例如压路机、夯实机、压桩机等。
(4) 起吊建筑机械。这类机械包括例如常见的塔吊起重机、升降机、吊车等。
(5) 搅拌建筑机械。这类机械包括例如混凝土搅拌机、空心板挤压成型机等。
(6) 装修建筑机械。这类机械包括例如装修吊篮、涂料喷涂机械、地面修整机械等。另外还有一些高空作业平台等机械, 路面作业的建筑机械和其他用途的机械。
通过上面的分类可以了解到建筑机械的种类繁多, 作业的环境多为露天的, 环境差, 受到的恶劣的自然环境的考验比较大。又由于作业时的主要的对象多为混凝土、石子以及腐蚀性的建筑材料, 这就要求建筑机械具备能够承受载荷重, 耐腐蚀、耐摩擦等性能。由于工作环境的不同, 建筑企业要能够因地制宜的选择合适的建筑机械来完成工程建设。
2 建筑机械节能概况
2.1 节能现状
近年来, 随着我国城镇化步伐的不断加快, 建筑业迅速的发展。据统计到2020年我国的建筑总面积将达到大约700亿平方米。这一庞大的数据显示了建筑行业的巨大潜力, 然而建筑行业也是一个高能量消耗领域, 随着建筑面积的不断增加能耗也在不断地增加。据统计在全社会能耗的三分之一来自于建筑业。我国的人口众多, 人均资源较少, 即便是能源大国, 节能减排也是当下的主要关注点, 已经迫在眉睫。而这么大的能耗与建筑工程中的建筑机械是密切相关的。建筑机械作为建筑工程中的主要机械设备, 它的节能对于整个建筑业的节能效果来说很重要。西方发达国家由于发展较早, 建筑业发展得也比较的先进, 建筑机械发展水平更是高出我国一个档次, 这就使得其建筑机械的节能工作开展的较早, 水平较高, 制度以及标准体系都比较的完善。而我国建筑机械的节能工作开展晚, 水平低, 又由于法律制度以及标准体系的不完善, 使得各方面的指标都比较的偏低, 这严重的制约了我国建筑机械的健康发展。针对这种情况, 国家对此投入了大量的人力物力, 希望对建筑机械的健康发展提供一定的帮助。但是不容忽视的是仍然水平较低, 这也就使得建筑机械的节能成为了今后的一种必然的发展趋势。
2.2 建筑机械节能存在问题的原因
2.2.1 建筑机械节能制度的缺失与不完善
我国的建筑机械节能工作开始较之发达国家比较晚, 这使得从国家宏观角度来说没有完善的法律制度以及标准要求, 使得建筑机械节能工作的顺利进行受到了限制。此外, 国内的建筑企业单位对于节能减排的环保意识还比较淡薄, 利用的建筑机械往往只是考虑成本而放弃更为长远的环境成本。在监管制度上对于建筑机械制造企业的监管力度不够, 由于没有相关的法律作为保障, 监管部门无法可依, 使得管理缺失, 进而造成设备落后、很多新技术、新工艺没有得到长足的应用和发展。而企业又没有相关的机械节能条例, 没有一系列的节能标准规定, 浪费严重, 设备损耗大。另外企业对于在使用中机械的维修不及时, 超负荷运转, 使得机械处于危险状况下。
2.2.2 建筑机械设备的落后
研究表明, 建筑机械的动力系统与作业系统的连接程度的好坏直接影响着节能的效率以及工作效率[3]。而我国的建筑机械由于技术水平落后, 动力系统常常是消耗大而效率低, 磨损也比较严重, 整体的性能较差。这样一来就使的整个建筑机械的效率大打折扣, 落后的建筑机械设备消耗的能源大, 产生的污染也就更为严重甚至在工作过程中噪音特别大还夹杂着粉尘, 这些都给施工周边的环境带来了影响, 更与整个社会提倡的节能减排, 保护环境的理念相违背, 更阻碍了整个机械行业的发展。
3 改善措施
通过以上分析建筑机械节能存在问题的原因, 需要从以下几个方面进行改善。
3.1 建立完善的建筑机械管理制度
当下全国正在进行以节能减排, 保护环境为主题的节能环保行动。各级管理部门要抓住这个契机, 建立完善的监管部门, 并且各级监管部门要加大执法力度确保有法可依, 有法必依, 违法必究落到实处。对于那些能耗大而效率又低的机械设备责令强制报废, 从而达到全面的治理。另外还要加强宣传的力度, 做好与企业的沟通营造出良好的社会节能氛围。同时, 建筑机械企业要结合自身的发展情况与实际, 制定出切实可行的节能标准体系, 按照相关法律法规完善自身制度, 做到定期检查和维修使机械始终处于良好的运行状态, 为社会的节能减排做出贡献。
3.2 加强建筑机械设备的安全管理
一些企业由于目光短浅, 只看到了短期利益, 忽略了长期的利益对机械设备的管理维护不是特别的重视[4]。经常利用一部分专业人员来管理设备, 由于现在设备的种类繁多以及一些管理人员管理知识的匮乏, 使得机械在操作过程中使用不当造成损坏, 利用率受到影响。
因此, 企事业单位要慎重考虑各种利益, 聘用专业的人员管理与操作设备, 定期检修, 确保机械设备能够高效率的运转, 节约能源。
3.3 合理的选用设备
不同的设备由于不同的结构与性能其工作效率是不同的, 能源的消耗是不同的以及使用的要求也不同。可是在实际生产当中大多数的施工单位在选用机械设备时忽略了这些不同一味强调完成任务, 这大大降低了机械设备的效率, 增加了机械设备的能耗。因此今后施工单位在进行施工时要科学合理的选用建筑设备, 只有这样才能够充分的发挥机械设备的工作效率, 降低其能源的消耗。
4 结论
建筑机械的节能过程是以漫长的过程, 这直接关系到整个行业的可持续发展。所以各个单位应该重视起对于建筑机械的节能。从自身做起, 强调好机械设备的管理与操作, 制定完善的管理制度定期对机械设备进行修检从而提高设备的效率, 降低能耗。政府部门要制定好法律法规, 并且落实好监管职能真正做到为节能创造良好的氛围。
参考文献
[1]章崇任.工程机械节能降耗新途径[J].建筑机械, 2010:64-66.
[2]杨学峰, 蔡志刚, 方明等.工程机械车辆的转向形式及其特点[J].建筑机械上半月, 2013 (7) :67-72.
[3]王勇.对建筑机械环保节能的研究[J].消费导刊, 2011 (16) :83.
农业机械节能降耗技术 篇9
1.1重视节能降耗工作
机械加工行业是目前我国开展社会生产的重要一环,其承担着促进社会经济发展的重要任务。我国科学和教育等领 域的深入发展,促使工业企业在发展的过程中获得更多先进的生产技术指导,在机械加工过程中采用新工艺,可以大大增加 工业生产的产品加工精度和准度,提高工业生产的效率,从而缩短产品生产的社会必要劳动时间,既在一定程度上解放了劳动力,减少了人工支出,又能够很好地避免废料的产生,减少资源浪费。
企业在进行机械加工生产活动时,不仅要重视工业产品质量的提高,用物美价廉的商品逐渐打开市场,用卓越的产品 性能赢得消费者的青睐,让渡商品的使用价值,实现商品的价值,为生产厂家带来更多的生产效益,而且还应该不断推行节能降耗技术的革新工作,采取先进的机械加工工艺指导生产。
同时,企业的领导层应该重视日常工业生产过程中关于节能降耗规章制度的制定,使员工在下班时随手关灯,杜绝“长明灯”现象,节约用水等。另外,企业还应该加强机械设备的日常管理,安排专人负责每日停产之后切断电源和复位操作档的工作,确保生产机械不发生“空转”,有效避免能源的浪费。
1.2安排员工学习先进的节能降耗技术
企业的高层领导要重视在厂区内部培养懂技术、会维修的专业人才,为其提供较高的薪酬,安排其到全国五百强等名 优生产企业参加考察 和技术培 训活动,学习先进 的节能降 耗技术,并与名优生产企业的内部员工进行深入而广泛的交流,找到本企业节约产能和降低工业消耗的创新方法。本企业的 专业人才回到自己的单位之后,可以安排讲座等介绍自己的学习成果,向整个厂区的一线工作人员介绍先进的生产技术,分享名优企业内部的节能小措施。
1.3坚持科学合理的管理方法
高层领导应该要坚持科学合理的管理方法,提高整个生产线的加工效率,调动员工的生产积极性。一方面,企业的领 导应该重视对内部机械加工人员节能环保意识的培养,在大家日常工作和休息的区域张贴节能降耗方面的标语,经常召开节约能源、降低排放的经验研讨介绍会,从而在整个企业的内部 形成一种“人人节约,人人遵守”的氛围。另一方面,应鼓励企 业机械设计加工方面的技术人员积极开展节能降耗加工技术的创新工作,奖励节能降耗思想独到并且能够用创新思维方式对生产技术提出改进的员工,并在整个厂区范围内对此类员工的创造性思路进行推广,让节能降耗意识渗透到日常机械加工的每一个具体环节中去。但企业的高层领导在进行生产技术 革新的时候一定要注意“批判的借鉴”,对于一线员工提出的建议不能盲目地加以实行和推广,而是应该先对他们提出的方法进行检验,作出实施的可行性评估,最终再决定是否应用到 具体的工业生产活动中去。
1.4坚定走能源节约的发展道路
企业在针对整个机械加工生产线开展节能降 耗工作的 时候,一定要严格按照国家关于走“环境友好型、资源节约型”可持续发展道路的各 项方针和 政策要求,结合本厂 区的生产 实践,考虑到企业内部各员工对各生产岗位的熟练程度,综合企业工业产品的生产和销售情况,制定出适合本企业发展要求的规划书,从而使企业在发展过程中能够克难奋进、恪守节约、力争最优。
2节能降耗的技术措施
2.1开展生产线技术改造
企业在开展节能降耗工作的过程中,首先要针对发动机开展技术改造工作。因为加工机械的发动机是企业生产线 生产加工时至为关键的部件,它可以为整个机械加工过程提供充足的源动力。
另外,企业在选购生产线的发动机时,一定要向 专业的发动机专家进行技术层面的咨询,了解发动机的性价比、耗电 耗油量等基本的数据情况。通过货比三家,找出不同生产厂家发动机性价比的差别,从而用最小的成本代价购得最经久耐磨并且节约能源的发动机。从环保节能的角度来说,企业在挑选发动机的时候应该选择能耗较低的机型,用较低的发动机能耗来保证更低的消耗品 排放,以减少在 机械运转 过程中产 生的废气、废渣、废料等对环境的污染。
由于机械加工是针对未经过处理的 原材料进 行的,因此,难免会有边角料的产生,企业在选购机床的过程中选择生产精度较高的机型,可以保证在日常的机械化工业生产中机械臂和切割刀具操作的精准性,从而减少产品物料的报废率,降低由于机械操作误差造成的原材料损耗。
2.2减少能源损耗
加工机械一旦运转就会产生一定的能源损耗,因此企业在进行加工生产的过程中要特别注意避免机械空转的情况发生。在产品加工完毕、工人下班之后应断电断水,为此,一定要安排专人检查机械是否已经停止运行,其内部的各个操作部件是否已经全部归置到了空档的位置。从另一方面来说,工厂机械采购部门的人员在进行采购时,一定要注意选用生产噪音较小的机型,不要购买价格比较便宜但是噪音特别大的加工机 械,因为噪音比较大的机械在进行工业加工生产的过程中会产生一定的噪音污染,从而影响附近人们的工作、生活。另外,噪音比较大的机械往往会存在一定的设计缺陷,造成能源浪费,而噪音较小的加工机械则可以很好地避免工业生产过程中的零件磨损问题。噪音较小的生产线还能够为一线操作 员工提供 一个安静的工作环境,保证员工舒适地进行各种加工机械的技术操作,这样既能提高工人的工作效率,又能很好地保证生产 线员工的身体健康,从而提高机械加工操作的精准性,保证工业产品的生产质量和数量,满足市场需求,实现较高的市场份 额占有率,让生产企业获得更多的资金进项,促进工厂生产和 扩大再生产活动的高效展开,使企业不断发展壮大,在加工机 械技术改造的过程中获得更大的社会、经济效益,再用更多的 盈利投入到生产工艺的革新中去,最后形成一个良性的循环,保证生产企业在行业内能够不断提高自身的市场竞争力,最终在市场化竞争浪潮中始终立于不败之地。
3结语
企业的高层领导还应该注重向兄弟企业展开经 常性的生产技术交流和合作,向他们学习和借鉴最先进的生产技术,并注重引进高效的日常机械设备保养方法,用最科学合理的机械设备维修养护措施为加工企业节能降耗工作的开展提供保障。此外,加工企业节能降耗的目的不是一朝一夕就能够实现 的,必须下大决心,才能够形成日常的节能减排维 护机制 ,让更多的员工都能够 厉行节约,切实地投 入到节能 降耗的事 业中去。
摘要：针对工业企业在机械加工过程中的节能降耗问题展开讨论,提出了合理的管理及技术措施。
起重机械节能应用技术探讨 篇10
随着我国社会主义市场经济的发展,运输业越来越发达,甚至出现了以集装箱为标志的现代运输业,伴随而来的是超大集装箱及重大物料的搬运,起重机械则成为解决重大物料搬运的重要设备。根据我国起重机械当前所采用的电能来源形式,起重机械主要分为2类:一类是以公共供电网络来供电的起重机,另一类是以燃油发电机来供电的起重机。其中,前者大多数被固定在一定作业区域展开运转,对机动性的要求不是很高,例如码头边的大型起重机。后者大多数要求要有比较高的机动性,可以很好地被移动到需要作业的区域,例如汽车吊。以公共供电网络来供电的起重机很多都是顺着固定的特定线路移动,其电源可借助电缆卷筒或滑触线等部件提供。
因为起重机开始运转工作时,会产生大量的电能与势能,并且它们之间能够互相转换,所以可以考虑回收利用由势能转换而成的电能,而且借助起重机内部的供电设备可向公共供电网络进行回送,实现起重机节能的效果。
本文结合多年实践认为,能够适合采用交流变频驱动的起重机应用的节能技术大多数还是面向公共供电网络的起重机,因为它们既能够借助电缆卷筒,又能够借助滑触线。这种节能技术主要是通过交流变频器上的直流母线把势能转化成电能,然后借助一个直流一交流变流器最终反馈给供电网络。该技术的通用性非常强,所有的通用型变频器均适用,此外,该工程实施的成本比较低,而且实施十分简易。
2 采用燃油发电机供电的起重机节能技术进展概况
实践表明,通过燃油转化成电能的方法效率低,造成大量的能源浪费。通过发电机燃油的方式达到供电的起重机节能技术在国外早已被探究过,最早的是超级电容储能技术。但是由于采用燃油的方式转化成电能之后不能逆转化,所以只能将电动机运转得到的电能通过设备储存起来。因为超级电容技术成本高、体积大、可靠性低,所以这种技术在日常的工程应用中局限性比较强。后来,人们对起重机节能的探究转向燃油机在怠速时的油耗量方面,由于设置怠速期间耗费的电量非常少,再加上怠速时间比较长,所以通过减少燃油机待速的速度能够较好地降低油耗。可是,当燃油机怠速的速度变小之后,由发电机输送出来的频率与电压降低了,因此有必要为机械增添1个容量较小的电源稳定装置,确保起重机随时处于正常待命的运转状态。需要注意的是,这种电源稳定装置必须是技术成熟的,然而,现实中我们并没有看到该产品的批量化生产。
在节约燃油的技术层面上探究解决以燃油发电机供电的起重机节能问题是远远不够的。倘若从更加广泛的范围去思考这个问题会更好,例如通过对起重机的高机动性进行限制及对装置的科学合理配置与规划,尽可能地减少以燃油发电机的方式供电,而是选用供电网络供电的方式。目前,我国部分地方已对该方式进行尝试,例如把现代货物运输的大型集装箱场内的轮胎吊的供电方式从以前的柴油发电机供电方式变成滑触线供电的形式,已经具备了初步的成效。通过在码头边上的集装箱对作业区域配置起重机,并且起重机是使用顺着固定轨道移动的方法,能够直接采用电网供电的方式,可以从本质上避免通过燃油转化成电能时效率低下的难题。
3 电动机驱动技术的进展概况和起重机势能的采用
从根本上说,起重机所具备的用途与功能决定了它在工作时出现大量的势能与电能间的相互转化。20世纪90年代中叶,我国有关起重机驱动技术大体上为有级调速技术。有级调速技术主要使用滑环式交流电动机,经过把串接于电动机转子回路里的外接电阻对电动机的力矩特性进行改变,从而实现电动机调速的要求,但是该技术具备的实际性能较差。而无级调速技术大体上是通过直流电动机,然后经过对电动机电枢的电压进行可控硅调整,从而达到无级调速的目的。随后的发展,产生了交流滑环电动机的无级调速技术,该技术主要是改变电动机力矩特性并把电动机电枢调压进行调整相互结合的一种有效方式。不论是交流电动机调速装置还是直流电动机,它们都能够实现四象限运转,而且可以实现电流的双向化流动,也就是说从电源到电动机,再从电动机逆向回电源,这时候的电能与势能的互相转换并不存在现实的困难问题。需要注意的是,电动机的功率系数相对较低,而且电磁的谐波比较大。正是因为存在较多的谐渡电流与无功电流,使得供电装置以外的额外消耗比较普遍,浪费严重。
20世纪90年代末,交流变频器技术日臻成熟。交流变频调速主要是针对鼠笼式样的异步电动机,该方法具有突出的调速性能,而且成本低、维护便利。除此之外,变频器本身还能够产生无功电流,而且功率因数十分高,给电网所带来的冲击量非常小,因此很多起重机开始陆续采用交流变频调速技术。
采用交流变频调速技术能够限制从势能到电能的转化利用。以前的变频技术具有以下特点:一般的变频器所使用的部件是二极管并由二极管整流,当整流源输送出的直流电通过电容过滤掉波谐之后,通过3相IGBT桥路逆变成3相频率能够变动的交流电,由交流电为电动机提供电源。电动机发电时,从势能转化而成的电能仅能够反馈到直流侧的电容,但是不可以经过二极管整流电路反馈给电网,因此余下的电能仅仅可以经过直流侧的直流斩波器来流向外置的电阻,进而转化为热能,最终被消耗殆尽,很好地避免了电容受电过多的情况,也避免了高电压损坏设备现象的发生。
21世纪,国外大多数电气企业在直流电再次逆变反馈给电网的技术上取得了突飞猛进的发展,有些成果甚至已经开始应用到设备上。通过10多年的交流变频技术的广泛推广,目前我国已经有较多起重机械选用了变频驱动技术,这项技术的应用大大地减少了从大量势能转化成热能而造成的浪费。据不完全数据统计表明,质量是400多t的物重在每下降1 m时,1 h能产生电能1 kW。将1台集装箱场地起重机在一年里产生的势能进行回收利用,大概1h可以发电60 000 kW。由此可见,起重机在进行工作的时候,其产生的势能倘若能够转化、回收利用,将是一笔不可估量的经济财富。然而,当前由于国内技术有限,并且外国企业提供的IGBT能量回馈变频系统售价较高,很多用户还没有采用该项技术。
4 降低起重机械节能技术成本的启示
当前,工程中新添置的起重机械的电气传动系统大体上是从欧美等外国引进的技术设备,例如Rockwell AB公司、Siemens公司及ABB公司的技术设备。当变频技术被国内用户广泛采用之后,电能反馈技术才逐渐引起用户的高度重视。由于该项技术是从国外引进,一旦变频器设备和电能反馈技术绑定在一起,那么电能反馈部分将会变得非常昂贵,即国外的供应商将会从中赚取高额利润,这种利润不仅包括产品自身的销售利润,还包括国内用户在使用该产品之后的若干年里因为能源节约所得的经济利益。这样的销售价格对国内用户非常不利,极大地限制了起重机械节能技术的广泛推广。同时使已经投入运营的众多交流变频驱动的起重机增加电能回馈功能的可能性变小。因此,我们有必要解放思想,与时俱进,充分认清起重机械的发展态势及面临的严峻形势,不断在节能上开拓创新,减轻节能技术的成本,探究出可在国内广泛应用的起重机械节能应用技术。
参考文献
[1]王福绵,李洪金.起重机械节能途径[J].起重运输机械,2008(11).
[2]李向东,原徐成,叶伟,等.浅谈起重机节能研究[J].起重运输机械[J].2013(8).
浅谈农业机械的环保节能设计 篇11
一、农业机械节能环保设计趋势
1.农业机械的清洁性
常用农业机械动力为内燃机提供，内燃机环境性指标主要存在问题有：消耗一次性能源石油；噪声、废气污染；热排放和漏油污染。废气排放和漏油污染对环保农业影响很大，废气中NOX，HC化合物直接影响农产品的品质和农业的可持续发展。农业机械动力环保选型设计应优先选择电力为动力的农业机械，加快开发太阳能、天然气等低耗环保型发动机。减少石油消耗、噪声污染、废气污染、热排放和漏油污染。
2.产品的可回收性设计
可回收性设计是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法以及回收处理结构工艺性等一系列问题，最终达到零件材料资源和能源的利用程度最高、对环境的污染程度最低的一种设计。例如，在农业机械中常用的联接件（螺栓、螺母等）的回收与再利用。
3.产品的可拆卸性设计
设计人员要使所设计的结构易于拆卸与维护，可明确划分为不同功能的组件，满足不同产品的需求。这样既可以很好地解决产品品种规格、产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾，又可为产品的快速更新换代缩短设计周期，降低成本，有利于回收和重用，以达到节约资源和能源、保护环境的目的。
4.环保产品的成本分析
由于在产品的设计初期就考虑了产品的回收与再利用等性能，因此成本分析时就要考虑到污染物的处理成本、产品拆卸和重复利用成本。
5.材料选择
环保材料是指应来源丰富，便于利用，便于回收再利用且对环境影响小的材料。材料选择是环保设计不可缺少的部分，应尽量减少材料种类，少用有毒、有害材料和贵重稀缺材料，尽量做好材料分类管理和废弃及边角料的回收利用。借助于环保材料的合理选择可实现产品对环境负面影响的最小化。
二、环保设计在农业机械设计中的应用前景展望
环保设计的本质特征之一，是在不影响产品的寿命、功能、质量等指标下，依靠技术手段和管理方法，以达到提高资源、能源利用率为目的的一种先进设计方法。环保设计技术是力图比传统设计方法获得数量更多质量更优的产品、使生产过程由粗放型转向集约型的先进设计技术。随着中国经济的迅速发展，农业机械产品的市场竞争将会日趋激烈，环保设计技术则是提高产品市场竞争力的有力武器。
农业机械节能降耗技术 篇12
一、水泵与风机等转动机械设备节能的途径
1改进运行调节方式
转动机械设备节能是动力源通过动力转动设备和运行调节方式, 管路系统检修实现的。动力源运行调节方式的潜力要远远大于检修手段, 效果非常的突出, 但是投资很大, 检修手段投资很少, 方法简单, 但是人们都不会引起重视;在动力源运行调节方式以及检修的过程中, 选型、设计、改进以及检修是实现节能的最基础条件。动力源调节节能在运行过程中是通过调节手段来完成的。而检修手段则是在检修过程中进行的。调节方式是转动设备节能的重要途径, 潜力非常大, 长远效益最好, 但是初期的投资比较大。调节方式的途径有很多种, 需要根据设备容量、机组、价格及经济性对比等诸多因素统筹考虑, 合理的进行论证。
叶片式泵与风机的调节方式分为变速调节和非变速调节。变速调节主要是动力源调节方式, 在运行系统的选型设计方面提高经济性, 最终达到节能的目的。非变速调节又分为分流调节、节流调节、离心和轴流式风机的前导叶调节、轴流式与混流式泵与风机的动叶调节、离心泵的气蚀调节、改变泵与风机的运行台数调节等等。目前, 国内多数都采用的是分流调节和节流调节, 没有改变双速电机的循环泵, 采取的是改变运行台数的调节。此外, 送机泵、吸风机大多采取的是改变动叶角度来进行调节。
2变速调节
目前, 国内转动机械具有典型的变速调节分为:定速电动机的变速交流调节、小汽轮机和电动机的变速调节, 蒸汽汽轮机等其他原动机的变速调节。定速电动机的变速调节可以分为:油膜转差离合器的变速调节、液力偶合器的变速调节, 电磁转差离合器的变速调节。例如:电动给水泵、锅炉排污泵采取的都是液力偶合器的变速调节。交流电动机的变速调节是高效变速调节。交流电动机的变速调节又分为:调压调速、绕线式异动电动机转子串电阻调速、鼠笼式异动电动机的变频调速、无换向器电动机调速、绕线式异动电动机转子串级调速。国内近年来采用的都是采用变频的凝结水泵控制系统。其中绕线式异动电动机转子串级调速还可以分为:电机的串级、机械的串级、晶闸管的串级。
二、转动机械设备能耗损失种类及影响因素
转动机械设备按其性能可以分为:机械损失、容积损失、流体损失、其中泵与风机的机械损失、容积损失、流体损失常用相应的机械效率、容积效率、流动效率来表示损失的大小。泵与风机的总效率G定义为泵与风机的输入功率P与输出功率Pu之比, 即G=Pu/P。因此, 想要提高泵与风机的总效率, 只能先提高它们各自的效率。
1机械损失
机械损失包括了轴承的磨擦损失$Pm1、轴封摩擦损失$Pm2、在旋转时叶轮的两侧盖板外表面与泵壳体之间流体的圆盘摩擦损失$Pm3、连接原动机连轴器的传动磨擦损失$Pm4等四个部分。在设计扬程高的低比转速泵与风机时, 应该采用多级的或者适当的增大叶轮叶片的出口安装B2y, 尽量的避免采用大的叶轮直径D2最终达到高扬程的目的。圆盘摩擦损失$Pm3与相应流道壁面的粗糙度有很大的关系, 通过检修过程中对叶轮盖板和泵壳内表面的打磨, 提从而高光洁度来最终达到节能的目的是有效的。例如:对ns小于90的低比转速泵, 若将其铸铁的泵壳内壁粗糙表面涂漆后, 效率可以提高到2~3%;若对泵壳内表面和叶轮盖板打磨, 效率可以提高2~3%。$Pm3还与叶轮外表面与泵腔侧面间隙B的大小有关。当B/D2=2~6%, 圆盘摩擦损失$Pm4较小。低转速的转机有较大的节能潜力;高比转速的转机有较小的节能潜力, 不需要考虑。
2容积损失
为了提高转动机能设备的安全性以及可靠性, 动静部件一定要保持一定的间隙。党叶轮在转动时, 间隙两侧的流体将会形成一定的压力差, 使已经从叶轮获得能量部分流体不能够有效地利用, 而是通过间隙由高压侧漏到低压侧, 从而造成了能量的损失, 这种能量损失为容积损失, 又称之为泄露损失或者是能量损失。
3流体损失
流体损失分为沿程阻力损失及局部阻力损失两种。沿程阻力损失都是由流道壁面的摩擦阻力从而引起的, 因此又叫做摩擦阻力损失。局部阻力损失产生的原因非常复杂, 主要有:脱流现象、叶轮流道以及叶轮径等。脱流现象就是指流体力学中说的边界层的分离现象。
三、转动机械设备节能技术发展的方向
1轻材料、高强度、高硬度
为了适应我国工业生产水平发展需要, 各大型生产企业需要转动设备的出力越来越大, 转动机械设备的质量与体积是越来越大, 由于工作压力的增大, 叶轮级间的损失也越来越大, 想要降低损失就必须从转动机械设备的材料和结构入手。选择相应的轻质、高强度、高硬度材料, 从而达到转动机械设备的节能目的。
2电变速调节、与多级泵
对于液压变速泵或者机械来讲, 由于在变速调节时存在着输入、输出的速度差, 速度差将会产生大的能量, 继而产生很大的损失, 变速调节虽然解决了不同流量下的转速所达到的节能要求, 但并不是最佳调节的方式。综合投资的情况来看, 中小型转机非常适合变速调节, 对于较大型号的转机采取电变速调节是最有效的调节方式。虽然初期控制系统的投资较大, 因为大型转动机械的功率大, 但是节能效果非常可观。
3选择合适的调节方式
在保持电动机运行的条件下, 来改变电动机的转速。其特点是在通过变速的情况下, 来调节风机和泵的流量, 其它的系统管道的阻力不会随之改变。这种转变速度接近了最理想的调节, 而且也没有节流损失, 调节效率非常高。
上述对泵和风机进行改造调节的方法, 在实际生产中应结合具体的情况, 进行更全面, 更详细的分析采取何种方式, 这样才会达到更理想的节能效果与技术创新。
3高转速、小叶轮
高转速、小叶轮这是提高转机功率的必然要求, 转速很高, 要求动静间隙小, 不然泵的漏流损失会增加, 所以必须向动静间隙小、转速非常快的多及泵发展。大型电厂中给水泵80CHTA/、4FK和50CHTA/6型就是高效性的水泵实例。
结语
目前, 我国转动机械设备节能技术虽有很多不足之处, 但正在努力的加以改近和完善提高, 以达到更强、更快的发展。随着科技的不断进步, 广大科研工作者的不断努力探索, 我们有理由相信该项工作能够做的更加出色。只要坚持努力开拓, 不断地提高技术水平, 一定能够带来巨大的经济效益。
参考文献
[1]王永琴.刘建转动机械节能技术及其应用[J].张家口职业技术学院学报, 2010, (03) .
[2]郑志强.电厂泵与风机节能技术探讨[J].才智, 2011, (18) .