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摘要: 起重机械作为一种大型的电气起吊运输设备,在我国工业领域中的应用十分广泛。在节能减排背景下,起重机械在运行耗能量非常大,违背了绿色经济发展方向,如何提高起重机械的节能效益已经成为了行业重点关注的问题。基于此,本文首先分析起重机械的消耗特性,进而提出起重机械节能应用技术。
关键词: 起重机械;节能技术;能耗;应用技术
引言
起重机械可以通过水平或垂直移动的方式吊运重物,在运行过程中需要大量的电能转化为机械能,并且还会导致部分电能损耗,降低了起重机械的运行效率。起重机电源功率非常大,大体上可以分为公共电网供电和燃油发电机两种。现如今,我国大力倡导节能减排,推广了很多节能减排技术,可以有效降低起重设备的能源损耗,因此在应用起重机过程中,必须要坚持国家的节能减排战略,将降低起重机械能耗作为重要工作,从而促进我国工业领域可持续发展。
起重机械能耗特性
如图1所示,起重机内部结构十分复杂,需要各个结构协调运行才能正常运作,其主要能源消耗是电能。而起重机在日常运行中也会产生机械消耗,间接增加电能损耗,同时起重机自重也会对能源消耗造成巨大影响,规格越大、重量越大的起重机消耗就越大。控制系统是能源消耗的主要载体,通过电能转化为机械能,实现能量互换,但部分电能、机械能会转化为热能消散,从而造成能量损耗,因此控制能量损耗是节能的重要环节。从现阶段来看,起重机械在运行当中的能源消耗情况不容乐观,并且会对周边环境带来一定污染。这是由于起重机在运行中会排放大量气体和噪声,影响周围居民的正常生活。长此以往,不仅会导致大量能源被浪费,还会影响自然环境。
起重机械节能应用技术
电源改进
部分老式起重机都是通过燃油发电机发电,将燃油转化为电能的效率非常低,国内外很多学者也对此展开了研究,发现燃油发电无法实现能量的逆转换,所以可以将电动机运行中所产生的电能存储下来。也可以额外的增添小容量电源稳定装置,让起重机待机状态下收集损耗电能。减缓燃油机的待速度也可以降低油量损耗,再进行合理的设备规划和生产配置,控制起重机的机动性,采用供电网络供电方案,减少燃油发电机使用量,这样即可从电源角度降低能源损耗。
起重机结构优化
我国所使用的起重机规格尺寸要比国外起重机大很多,除了尺寸上的差异之外,在材料方面也存在很大的差别。针对此类情况,在设计阶段减少起重机重量是节能的有效渠道。很多学者在此方面都展开了研究,在多年研究和尝试中已经形成了非常成熟的结构优化技术。如果起重机械的跨度较大,主要影响起重结构自重的因素是刚度和稳定性。因此可以采用两种方法进行改善,首先是采用数值法,利用有限元分析软件ANSYS上分析机械结构,通过优化程序对起重主梁再次优化设计;其次是采用解析法,分析起重机箱形主梁结构,并采用MATLAB软件计算优化方案,从而节省材料用量。
高性能变频调速装置
高性能变频调速装置可以有效减少不必要的电能损耗,可以快速提升啟动转矩,并快速将转矩维持在一定范围,实现运行速度控制、提高响应速度,加强对电网的适应性。并且变频调速还具有保护功能,可以对错相、过流、接地、加减速进行实时调节。特别是直接转矩接入控制技术、矢量控制技术等,让交流电机相比交流电机更具动态特性,这对改善起动机调速性能、降低运行冲击、提高工作效率有着重要意义。
做好起重机日常维护与保养
做好起重机日常维护工作为了降低设备自身损耗,从而降低减少电能损耗。每周都要检查制动器的螺母、定位板是否有松动,杠杆、弹簧检查是否出现裂纹,制动轮销钉螺栓、缓冲垫圈是否齐全或损坏。运行轨道不得存在异物,每个月对齿轮进行润滑,做好减速器底座螺栓紧固检查,并逐个进行紧固检查。对大车轨道实际情况进行检查,螺栓是否松动、压板是否压紧、轨道是否有裂痕。测量轨道接头结构部位间隙,夏季控制在1–2mm,冬季控制在3–5mm之间,同时还要控制上下左右的错位幅度,正常不得超过1mm。每隔半年检查一次主梁变形情况和小车轨道情况。空载运行过程中,主梁下扰动不得超过自身跨度的1/2000,主梁水平旁弯道不到过测量长度的1/1500,小车运行中不得出现卡轨情况。总之,全面做好日常维护、养护工作可以有效保持起重机运行效能,避免损耗增加。
势能转化电能回收
起重机械中的分离元件有很多,具有离散性高、使用周期短等特点,会直接影响调节系统的稳定性。因此,模拟系统参数调整十分麻烦,会直接影响到设备的正常使用,不利于节能、环保。针对此类问题,可以将定子调压、调速系统改为带电能反馈节能型变频调速系统,取消接触器控制、转子电阻,引进关键的器件,改造机械线路结构,这样即可达到降低成本的目标。这些环节都可以有效降低起重机运行能耗。
结束语
综上所述,节能减排作为我国重要的发展战略,对于起重机节能来说,其结构控制系统、结构零部件、电源等都是重要的节能途径,需要在设计、制造、使用、管理等多个方面注重节能减排。同时,政府、企业还要做好起重机节能效益宣传工作,不断完善起重机节能技术体系,让生产企业真正的看到起重机节能效益,这样会进一步取得起重机节能改造的成效。
参考文献
周亮亮.起重机械节能应用技术分析[J].硅谷,2013(8):104–105.
陈宗君.起重机械节能应用技术探讨[J].企业科技与发展:上半月,2014(6):32–33.
关键词: 起重机械;节能技术;能耗;应用技术
引言
起重机械可以通过水平或垂直移动的方式吊运重物,在运行过程中需要大量的电能转化为机械能,并且还会导致部分电能损耗,降低了起重机械的运行效率。起重机电源功率非常大,大体上可以分为公共电网供电和燃油发电机两种。现如今,我国大力倡导节能减排,推广了很多节能减排技术,可以有效降低起重设备的能源损耗,因此在应用起重机过程中,必须要坚持国家的节能减排战略,将降低起重机械能耗作为重要工作,从而促进我国工业领域可持续发展。
起重机械能耗特性
如图1所示,起重机内部结构十分复杂,需要各个结构协调运行才能正常运作,其主要能源消耗是电能。而起重机在日常运行中也会产生机械消耗,间接增加电能损耗,同时起重机自重也会对能源消耗造成巨大影响,规格越大、重量越大的起重机消耗就越大。控制系统是能源消耗的主要载体,通过电能转化为机械能,实现能量互换,但部分电能、机械能会转化为热能消散,从而造成能量损耗,因此控制能量损耗是节能的重要环节。从现阶段来看,起重机械在运行当中的能源消耗情况不容乐观,并且会对周边环境带来一定污染。这是由于起重机在运行中会排放大量气体和噪声,影响周围居民的正常生活。长此以往,不仅会导致大量能源被浪费,还会影响自然环境。
起重机械节能应用技术
电源改进
部分老式起重机都是通过燃油发电机发电,将燃油转化为电能的效率非常低,国内外很多学者也对此展开了研究,发现燃油发电无法实现能量的逆转换,所以可以将电动机运行中所产生的电能存储下来。也可以额外的增添小容量电源稳定装置,让起重机待机状态下收集损耗电能。减缓燃油机的待速度也可以降低油量损耗,再进行合理的设备规划和生产配置,控制起重机的机动性,采用供电网络供电方案,减少燃油发电机使用量,这样即可从电源角度降低能源损耗。
起重机结构优化
我国所使用的起重机规格尺寸要比国外起重机大很多,除了尺寸上的差异之外,在材料方面也存在很大的差别。针对此类情况,在设计阶段减少起重机重量是节能的有效渠道。很多学者在此方面都展开了研究,在多年研究和尝试中已经形成了非常成熟的结构优化技术。如果起重机械的跨度较大,主要影响起重结构自重的因素是刚度和稳定性。因此可以采用两种方法进行改善,首先是采用数值法,利用有限元分析软件ANSYS上分析机械结构,通过优化程序对起重主梁再次优化设计;其次是采用解析法,分析起重机箱形主梁结构,并采用MATLAB软件计算优化方案,从而节省材料用量。
高性能变频调速装置
高性能变频调速装置可以有效减少不必要的电能损耗,可以快速提升啟动转矩,并快速将转矩维持在一定范围,实现运行速度控制、提高响应速度,加强对电网的适应性。并且变频调速还具有保护功能,可以对错相、过流、接地、加减速进行实时调节。特别是直接转矩接入控制技术、矢量控制技术等,让交流电机相比交流电机更具动态特性,这对改善起动机调速性能、降低运行冲击、提高工作效率有着重要意义。
做好起重机日常维护与保养
做好起重机日常维护工作为了降低设备自身损耗,从而降低减少电能损耗。每周都要检查制动器的螺母、定位板是否有松动,杠杆、弹簧检查是否出现裂纹,制动轮销钉螺栓、缓冲垫圈是否齐全或损坏。运行轨道不得存在异物,每个月对齿轮进行润滑,做好减速器底座螺栓紧固检查,并逐个进行紧固检查。对大车轨道实际情况进行检查,螺栓是否松动、压板是否压紧、轨道是否有裂痕。测量轨道接头结构部位间隙,夏季控制在1–2mm,冬季控制在3–5mm之间,同时还要控制上下左右的错位幅度,正常不得超过1mm。每隔半年检查一次主梁变形情况和小车轨道情况。空载运行过程中,主梁下扰动不得超过自身跨度的1/2000,主梁水平旁弯道不到过测量长度的1/1500,小车运行中不得出现卡轨情况。总之,全面做好日常维护、养护工作可以有效保持起重机运行效能,避免损耗增加。
势能转化电能回收
起重机械中的分离元件有很多,具有离散性高、使用周期短等特点,会直接影响调节系统的稳定性。因此,模拟系统参数调整十分麻烦,会直接影响到设备的正常使用,不利于节能、环保。针对此类问题,可以将定子调压、调速系统改为带电能反馈节能型变频调速系统,取消接触器控制、转子电阻,引进关键的器件,改造机械线路结构,这样即可达到降低成本的目标。这些环节都可以有效降低起重机运行能耗。
结束语
综上所述,节能减排作为我国重要的发展战略,对于起重机节能来说,其结构控制系统、结构零部件、电源等都是重要的节能途径,需要在设计、制造、使用、管理等多个方面注重节能减排。同时,政府、企业还要做好起重机节能效益宣传工作,不断完善起重机节能技术体系,让生产企业真正的看到起重机节能效益,这样会进一步取得起重机节能改造的成效。
参考文献
周亮亮.起重机械节能应用技术分析[J].硅谷,2013(8):104–105.
陈宗君.起重机械节能应用技术探讨[J].企业科技与发展:上半月,2014(6):32–33.