動力設(shè)備節(jié)能技術(shù)總結(jié)

1、動力設(shè)備節(jié)能技術(shù)小總結(jié)在工業(yè)企業(yè)能源供給系統(tǒng)中，管道泵閥類設(shè)備占很大比重，廣泛應(yīng)用于供 水、供熱、供風(fēng)系統(tǒng)。在這一領(lǐng)域，有很多有關(guān)節(jié)能的新技術(shù)、新材料、新工藝， 現(xiàn)摘錄其中幾項，希望與大家共同探討提高。一、低碳節(jié)能閥門。低碳閥門分別為偏心半球閥、斜座式硬密封緩閉止回閥和全壓高速排氣閥。偏心半球閥閥體采用球體結(jié)構(gòu)，剛性好、強度高；閥瓣采用半球結(jié)構(gòu)，閥軸 采用半軸結(jié)構(gòu)，閥瓣全關(guān)全開為90旋轉(zhuǎn)。全開狀態(tài)下，閥瓣全部進入體腔、 使閥門內(nèi)腔全部暢通。閥體和閥瓣密封面，均采用硬質(zhì)合金堆焊技術(shù)，高硬度、高 耐磨、能切斷介質(zhì)中金屬或編織類雜物；可抵抗?jié){料或顆粒狀兩項流介質(zhì)的沖刷。 可自動清除密封面污垢。閥瓣采

2、用大偏心距結(jié)構(gòu)，密封面無摩擦啟閉，開關(guān)靈活， 使用壽命長。閥軸密封采用柔性石墨圈或O型圈，不拆卸驅(qū)動裝置即可更換和調(diào) 整軸封。斜座式硬密封緩閉止回閥閥座為傾斜式，閥門啟閉行程短，啟閉性能良好。 蝶板為雙偏置結(jié)構(gòu)，閥門啟閉運動合理。采用不銹鋼金屬硬密封副，使用壽命長， 免維護免更換。閥腔結(jié)構(gòu)元件流動特性好，流阻小，節(jié)能?？礻P(guān)緩閉，能有效防 止水錘。蝶板/閥軸啟閉靈活、無卡滯。有壓供水管道排氣問題，是幾十年來世界性技術(shù)難題，由于有壓輸水管道排 氣不凈，氣水兩相流非穩(wěn)定運行，造成管道斷流彌合水錘，其壓力升高經(jīng)?？蛇_ 200400m水柱，有的工程理論計算，甚至達到近千米，足以造成任何高強度的 供水管道

3、的破壞。我國大型輸水工程和城市供水管網(wǎng)爆管事故是很多的。據(jù)有關(guān) 資料，我國特大城市如北京、上海、香港等供水管網(wǎng)年爆管約2000次，一般性 省會城市年爆管約1000次，其水力上的主要原因就是排氣不暢。全壓高速排氣 閥研究的目的，就是解決有壓供水管道排氣不凈和不穩(wěn)定問題，減少或徹底消除 城市供水管道的爆管頑疾。二、變頻調(diào)速技術(shù)促進空調(diào)機組節(jié)能將變頻調(diào)速技術(shù)運用在在蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組中，能提高了設(shè)備效率，滿足了 生產(chǎn)工藝要求，并且還能大大減少了設(shè)備維護、維修費用，還降低了停產(chǎn)周期。 直接和間接經(jīng)濟效益十分明顯。為了提高蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組的制冷效率，必須時 時控制二次風(fēng)量與一次風(fēng)量之比，同時控制直接段水泵

4、流量，使系統(tǒng)制冷效率達 到最佳同時降低風(fēng)機水泵能耗。本控制系統(tǒng)由PLC可編程控制器、觸摸屏、變頻 器等構(gòu)成。PLC可編程控制器實現(xiàn)控制程序的運行和執(zhí)行，觸摸屏實現(xiàn)顯示系統(tǒng) 狀態(tài)和修改系統(tǒng)參數(shù)，變頻器實現(xiàn)風(fēng)機水泵的流量控制，風(fēng)速傳感器和流量傳感 器對風(fēng)機水泵的風(fēng)量和流量進行采集，經(jīng)過PLC內(nèi)部程序的計算對風(fēng)機水泵進行 變頻轉(zhuǎn)速控制?？刂葡到y(tǒng)軟件設(shè)計中時時對一二次風(fēng)量及水泵流量進行測量，通 過變頻器調(diào)整其二次風(fēng)量與一次風(fēng)量比值在0.60.8的范圍內(nèi)同時調(diào)整直接段 水泵流量，保證直接段、間接段冷卻器在較高的效率區(qū)運行，同時達到節(jié)約能耗 的目的。程序設(shè)計中采用了 PID調(diào)節(jié)。PLC終端軟件采用梯形圖語

5、言編寫，為提 高終端的抗干擾能力，軟件采用了數(shù)字濾波，故障自診、控制口令等措施，保證 控制操作的正確性和可靠性。程序設(shè)計采用了模塊化、功能化結(jié)構(gòu)，便于維護、擴展。變頻調(diào)速技術(shù)改變了普通電動機只能以定速方式運行的陳舊模式，使得電動 機及其拖動負載在無須任何改動的情況下即可以按照生產(chǎn)工藝要求調(diào)整轉(zhuǎn)速輸 出，從而降低電機功耗達到系統(tǒng)高效運行的目的。蒸發(fā)冷卻空調(diào)利用水作為制冷 劑，利用水的蒸發(fā)提供冷量，與機械制冷相比，蒸發(fā)冷卻不需要消耗壓縮功，這 使得它的COP值有時比機械制冷要大，從而取得節(jié)能效果。把變頻調(diào)速技術(shù)用于 蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)一二次風(fēng)機及水泵調(diào)速中，通過調(diào)節(jié)一二次風(fēng)量比及淋水密度 可以進一步

6、提高冷卻器的效率，達到降低系統(tǒng)能耗的目的。三、空壓機能耗分析及節(jié)能解決方案空壓機在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛地應(yīng)用。它擔(dān)負著為所有氣動元件，包括各種 氣動閥門，提供氣源的職責(zé)。因此它運行的好壞直接影響生產(chǎn)工藝?？諌簷C的種 類主要有活塞式、螺桿式，但其供氣控制方式幾乎都是采用加、卸載控制方式。 2電機原理及空壓機加、卸載供氣控制方式存在的電能浪費2(1)交流異步電動機的轉(zhuǎn)速公式為：n=60f(1-s)/p其中n一電機轉(zhuǎn)速f運行電頻率；p電機極對數(shù)s轉(zhuǎn)差率；2( 2)空壓機加、卸載供氣控制方式存在的問題2.1能耗分析加、卸載控制方式使得壓縮氣體的壓力在PminPmax之間來回變化。Pmin 是最低壓力值，

7、即能夠保證用戶正常工作的最低壓力。一般情況下，Pmax、Pmin 之間關(guān)系可以用下式來表示：Pmax =( 1+ 8 ) Pmin8是一個百分?jǐn)?shù)，其數(shù)值大致在15% 30%之間。在加、卸載供氣控制方式下的空壓機，所浪費的能量主要在2個部分：(1 )加載時的電能消耗在壓力達到最小值后，原控制方式?jīng)Q定其壓力會繼續(xù)上升直到最大壓力值。 在加壓過程中，一定要向外界釋放更多的熱量，從而導(dǎo)致電能損失。另一方面， 高于壓力最大值的氣體在進入氣動元件前，其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓，這一過 程同樣是一個耗能過程。字串2(2)卸載時電能的消耗當(dāng)壓力達到壓力最大值時，空壓機通過如下方法來降壓卸載：關(guān)閉進氣閥使 電機處

8、于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時將分離罐中多余的壓縮空氣通過放空閥放空。這種調(diào)節(jié) 方法要造成很大的能量浪費。據(jù)我們測算，空壓機卸載時的能耗約占空壓機滿載 運行時的10%25%(這還是在卸載時間所占比例不大的情況下)。換言之，該空 壓機20%的時間處于空載狀態(tài)，在作無用功。很明顯在加卸載供氣控制方式下， 空壓機電機存在很大的節(jié)能空間。2.2其它不足之處靠機械方式調(diào)節(jié)進氣閥，使供氣量無法連續(xù)調(diào)節(jié)，當(dāng)用氣量不斷變化時， 供氣壓力不可避免地產(chǎn)生較大幅度的波動。用氣精度達不到工藝要求。再加上頻 繁調(diào)節(jié)進氣閥，會加速進氣閥的磨損，增加維修量和維修成本。頻繁采用打開和關(guān)閉放氣閥，放氣閥的耐用性得不到保障。3恒壓供氣控制方案

9、的設(shè)計針對原有供氣控制方式存在的諸多問題，可應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)進行恒壓供氣 控制。采用這一方案時，我們可以把管網(wǎng)壓力作為控制對象，壓力變送器YB將 儲氣罐的壓力P轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査徒oPID智能調(diào)節(jié)器，與壓力設(shè)定值P0作比較， 并根據(jù)差值的大小按既定的PID控制模式進行運算，產(chǎn)生控制信號送變頻調(diào)速器 VVVF，通過變頻器控制電機的工作頻率與轉(zhuǎn)速，從而使實際壓力P始終接近設(shè)定 壓力P0。同時，該方案可增加工頻與變頻切換功能，并保留原有的控制和保護 系統(tǒng)，另外，采用該方案后，空壓機電機從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻器來啟動， 實現(xiàn)了軟啟動，避免了啟動沖擊電流和啟動給空壓機帶來的機械沖擊。字串9 4系統(tǒng)元器件的選

10、配及系統(tǒng)的安裝與調(diào)試控制柜安裝在空壓機房內(nèi)，與原控制柜分離，但與壓縮機之間的主配線不要 超過30m。控制回路的配線采用屏蔽雙絞線，雙絞線的節(jié)距在15m以下。另外控 制柜上裝有換氣裝置，變頻器接地端子一定不能與動力接地混用，以上措施增強 了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。a）變頻器功能設(shè)定（不同的工況及控制方式，功能設(shè)定可能不同）F0.01=1設(shè)定為1：運行指令由外部端子控制F0.08=20加速時間：設(shè)定為15S,具體數(shù)值根據(jù)工況及生產(chǎn)要求F0.09=20減速時間：設(shè)定為15SF0.05=50最大頻率:設(shè)定為50Hz （等于電機額定頻率）F9.00=0 PI控制給定源選擇F9.01=72% （給定壓力值）

11、PI數(shù)字給定值（100%對應(yīng)10KG ）F9.02=0或1 PID反饋源選擇F9.03=0 PI調(diào)節(jié)誤差極性：設(shè)為正極增加工變頻裝置，整套改造裝置并不改變空壓機原有控制原理，原空壓機系 統(tǒng)保護裝置依然有效。并且工頻/變頻切換采用了電氣及機械雙重聯(lián)鎖，大大的 提高了系統(tǒng)的安全、可靠性。在調(diào)試過程中，將下限頻率調(diào)至40Hz，然后用紅外線測溫儀對空壓機電機的溫 升及管路的油溫進行了長時間、嚴(yán)格的監(jiān)測，電機溫升約2-4T之間，屬正常溫 升范圍，油溫基本無變化，排氣溫度下降5C。所以40Hz下限頻率運行對空壓 機機組的工作很安全。經(jīng)過一系列的反復(fù)調(diào)整，最終系統(tǒng)穩(wěn)定在39.5-42.5Hz的頻率范圍，管線

12、壓 力基本保持在0.69Mpa，供氣質(zhì)量得到提高。改造后空壓機的運行安全、可靠， 同時達到了工廠用氣的工藝要求。四、蒸汽疏水閥工作原理及三個節(jié)能作用各種類型的蒸汽疏水閥結(jié)構(gòu)和原理不盡相同，應(yīng)區(qū)別疏水閥類型，根據(jù)實際使用 工況確定蒸汽疏水閥入口與出口的壓差，再根據(jù)蒸汽供熱設(shè)備在正常工作時可能 產(chǎn)生的凝結(jié)水量，乘以選用修正系數(shù)K,然后對照蒸汽疏水閥的排水量進行選擇。在凝結(jié)水回收系統(tǒng)中，若利用工作背壓回收凝結(jié)水時，應(yīng)選用背壓率較高的 蒸汽疏水閥（如機械型蒸汽疏水閥）；當(dāng)用汽設(shè)備內(nèi)要求不得積存凝結(jié)水時，應(yīng) 選用能連續(xù)排出飽和凝結(jié)水的蒸汽疏水閥（如浮球式蒸汽疏水閥）；在凝結(jié)水回 收系統(tǒng)中，用汽設(shè)備既要求

13、排出飽和凝結(jié)水，又要求及時排除不凝結(jié)性氣體時， 應(yīng)采用能排飽和水的蒸汽疏水閥與排氣裝置并聯(lián)的疏水裝置或采用同時具有排 水、排氣兩種功能的蒸汽疏水閥（如熱靜力型蒸汽疏水閥）；當(dāng)用汽設(shè)備工作壓 力經(jīng)常波動時，應(yīng)選用不需要調(diào)整工作壓力的蒸汽疏水閥。目前的蒸汽疏水閥型號特別多，但其工作原理都是利用蒸汽和凝結(jié)水的高 度、溫度、流速的差異，通過各種機構(gòu)來實現(xiàn)蒸汽疏水閥的啟閉，達到阻汽排水 的目的。它主要有三個節(jié)能作用。第一：迅速排出蒸汽使用設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水，使蒸汽使用設(shè)備的加熱效率 保持在最佳狀態(tài)，使設(shè)備內(nèi)的凝結(jié)水不形成滯留，最大限度地確保設(shè)備內(nèi)的蒸汽 空間，這樣可經(jīng)常保持最高的加熱效率。鴻豐認(rèn)為一旦蒸汽疏水閥不能充分的發(fā) 揮作用，由于凝結(jié)水的滯留，不僅蒸汽使用設(shè)備的性能受到很大的影響，有時甚 至使生產(chǎn)設(shè)備完全陷于癱瘓。第二：迅速排出開始啟動時設(shè)備內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水，從而縮短預(yù)熱運轉(zhuǎn) 時間。開始通汽時，蒸汽輸送管路和蒸汽使用設(shè)備內(nèi)部都充滿了空氣，如不將它 們排除，就無法送入蒸汽。此外，在蒸汽輸送管路和蒸汽使用設(shè)備升溫達到蒸汽 溫度的過程中，所產(chǎn)生的初期低溫凝結(jié)水也要迅速排出，使設(shè)備在短時間內(nèi)實現(xiàn) 正常運轉(zhuǎn)，這是提高生產(chǎn)效率的重要條件，特別是間歇生產(chǎn)的場合，由于縮短了 預(yù)熱時間，也就縮短了每次的作業(yè)時間，由于增加了處理次數(shù)，最終可增加產(chǎn)量。 以前，在預(yù)