付凱

(江鈴汽車股份有限公司制造部,江西 南昌 330001)

汽車制造工廠節(jié)電措施淺析

付凱

(江鈴汽車股份有限公司制造部,江西 南昌 330001)

汽車制造工廠的節(jié)電應(yīng)該以科學(xué)的態(tài)度建立科學(xué)的管理方式,應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,合理的生產(chǎn)調(diào)配以及利用新產(chǎn)品、新工藝,淘汰高電耗的設(shè)備和落后的生產(chǎn)工藝.依靠技術(shù)進(jìn)步,提高電能利用效率,降低單位產(chǎn)品電耗,以最少的電能創(chuàng)造最大的財(cái)富.通過加強(qiáng)需求側(cè)使用方的用電管理,挖掘節(jié)電潛力,可以降低產(chǎn)品的電能消耗,提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益.

制造工廠;用電設(shè)備;節(jié)電;措施

電力是消耗一次能源產(chǎn)生出來的二次能源,因此節(jié)約用電,不僅能節(jié)約一次能源,而且能解決電力供需矛盾.制造工廠節(jié)約用電的意義是用一定的電力能源獲取最大的單位產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益,科學(xué)使用電能,提高電能使用效率.節(jié)約用電的前提如下.(1)保證產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、產(chǎn)量.(2)不會(huì)額外增加其他生產(chǎn)費(fèi)用和工作量.(3)節(jié)電措施的投入費(fèi)用可在有效周期內(nèi)收回.

汽車制造工廠用電設(shè)備的節(jié)電.現(xiàn)代汽車制造工廠一般包括沖壓、焊裝、涂裝和總裝四大工藝生產(chǎn)線,在生產(chǎn)線上有壓機(jī)、焊接機(jī)器人、電泳涂裝、中央空調(diào)、物料輸送鏈、燈光檢測(cè)線等大耗電量工藝線.其中包括大量的電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵、工業(yè)照明等用電設(shè)備設(shè)施,可以通過合理選型、技術(shù)升級(jí)、設(shè)備更新等措施來達(dá)到節(jié)約電能的目的.

現(xiàn)在對(duì)汽車制造工廠里日常用電設(shè)施的節(jié)電措施進(jìn)行分類論述.

1 電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩種形式,制造工廠一般使用交流電動(dòng)機(jī).工廠里的電動(dòng)機(jī)要求在運(yùn)行中有高的效率和功率因數(shù),使用壽命長(zhǎng),安全可靠,符合節(jié)能原則.但是,工廠實(shí)際運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)設(shè)備大多數(shù)不能滿足以上要求.電動(dòng)機(jī)的節(jié)電措施有以下幾方面.(1)使用高效率節(jié)能電動(dòng)機(jī).一般來說電動(dòng)機(jī)的效率曲線是波動(dòng)的,電動(dòng)機(jī)的效率變化是隨負(fù)荷的大小而變化.如果電動(dòng)機(jī)常處于額定功率下運(yùn)行,高效電動(dòng)機(jī)的功率曲線應(yīng)當(dāng)盡可能平坦.按照額定功率計(jì)算,高效電動(dòng)機(jī)的功率損耗應(yīng)可以減小30%.(2)合理選擇電動(dòng)機(jī)功率.電動(dòng)機(jī)的效率在負(fù)荷70%~100%范圍內(nèi)是高的,75%~80%時(shí)效率最佳,功率因數(shù)在負(fù)荷率下降時(shí)也隨著降低,為減少運(yùn)行中的損耗,避免電動(dòng)機(jī)在輕負(fù)荷下運(yùn)行,選擇電動(dòng)機(jī)容量非常重要,要與所帶負(fù)荷相適應(yīng).在一般情況下,當(dāng)負(fù)荷小于30%時(shí),說明電動(dòng)機(jī)容量過大,需要更換.負(fù)荷大于60%時(shí),電動(dòng)機(jī)容量不一定過大,沒有更換的必要.介于30%~65%之間時(shí),是否需要更換,應(yīng)先確定運(yùn)行電動(dòng)機(jī)的實(shí)際效率和功率因數(shù)有多大,才能保證更換后是否可以提高效率和功率因數(shù).(3)合理選擇電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí).如果供電線路比較短、電力電網(wǎng)容量足夠,電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩以及過載能力要求不高的情形,適合采用低壓異步電動(dòng)機(jī),因?yàn)榈蛪寒惒诫妱?dòng)機(jī)效率高(比高壓電動(dòng)機(jī)高2%左右).如果供電線路比較長(zhǎng)、電力電網(wǎng)容量有限,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求高或要求過載能力大的情形,使用高壓電動(dòng)機(jī)是合適的選擇.(4)電動(dòng)機(jī)輕重載時(shí)自動(dòng)使用Y-△狀態(tài)切換.電動(dòng)機(jī)在使用間歇、輕負(fù)載運(yùn)行時(shí),為提高功率因數(shù)和降低損耗,可將電動(dòng)機(jī)的定子繞組接線由△改為Y接線運(yùn)行.電動(dòng)機(jī)繞組上的電壓降到額定電壓.這時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率僅為額定功率的1/3,但輕載時(shí)電動(dòng)機(jī)可以帶動(dòng).并且電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷效率提高,電磁鐵損降低2/3,一般節(jié)約有功功率20%左右,節(jié)約無功功率50%以上,節(jié)電效果明顯.(5)提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù).采用電容器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償,可以顯著的提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù),減少損耗,節(jié)約電能.一般當(dāng)電動(dòng)機(jī)額定功率大于7.5kW時(shí),就有必要采用就地?zé)o功補(bǔ)償.經(jīng)常在空載或輕載下運(yùn)行,遠(yuǎn)離電源間歇和連續(xù)運(yùn)行以及由于線路長(zhǎng)、電壓壓降大而造成啟動(dòng)困難的電動(dòng)機(jī)都適合采用就地?zé)o功補(bǔ)償.

2 風(fēng)機(jī)

工廠里的風(fēng)機(jī)一般用于廠房通風(fēng)和設(shè)備冷卻.風(fēng)機(jī)的類型有多種,有離心式、軸流式風(fēng)機(jī)等結(jié)構(gòu).還有送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等用途的.風(fēng)機(jī)節(jié)電的原則是在保證所需要風(fēng)量的條件下,盡量達(dá)到效率高、耗電少的目的.風(fēng)機(jī)的節(jié)電措施如下.(1)淘汰耗能高、效率低的風(fēng)機(jī),提高傳動(dòng)裝置的效率.(2)用調(diào)速裝置來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,風(fēng)機(jī)的耗電量和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的三次方成正比.在使用中,風(fēng)機(jī)的流量由于工藝的不同而變化,使用流量調(diào)速控制可以顯著節(jié)約電能.風(fēng)機(jī)流量的調(diào)速控制可以使用電磁離合器或變頻器來實(shí)現(xiàn).(3)改造風(fēng)機(jī)的葉輪系.有些風(fēng)機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)和使用的材料不佳,可以保留風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī),只改造節(jié)能型葉輪,比如把鋼制重質(zhì)葉輪改為輕質(zhì)玻璃鋼葉輪,能夠提高風(fēng)機(jī)的效率,加快風(fēng)機(jī)響應(yīng)啟動(dòng)速度.還可以減少增壓風(fēng)機(jī)葉輪的級(jí)數(shù),降低風(fēng)壓或流量,達(dá)到節(jié)約電能的目的.(4)降低風(fēng)機(jī)通風(fēng)道阻力.降低風(fēng)阻的辦法有很多,比如清除風(fēng)道雜物,消除風(fēng)道內(nèi)部多余的拐彎和銳角,就可以減少風(fēng)壓及流量的損耗.合理設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)口面積,否則風(fēng)機(jī)的進(jìn)出風(fēng)效率會(huì)降低許多.采取以上簡(jiǎn)單措施,可以有效的提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率,節(jié)約電能.

3 水泵

泵和風(fēng)機(jī)都是一種輸送流體的動(dòng)力機(jī)械,兩者沒有本質(zhì)上的差別.因此適用于風(fēng)機(jī)的節(jié)能措施也適用于泵.水泵的節(jié)電措施如下.(1)使用調(diào)速裝置來調(diào)節(jié)水泵流量.水泵的耗電量和機(jī)組轉(zhuǎn)速的三次方成正比,根據(jù)實(shí)際需要流量,通過調(diào)速控制,可以顯著的節(jié)約電能,而且泵在低流量下運(yùn)行有較高的效率.(2)改造水泵的葉輪系.如果工作中的水泵流量比實(shí)際要求的流量大,但是又不能使用調(diào)速控制,可以將原有水泵的葉輪車削一段或更換輕質(zhì)葉輪,以降低流量及揚(yáng)程,可以減少水泵的運(yùn)行電耗.(3)減少引水管道的阻力.如果引水管道設(shè)計(jì)不合理,水流在引水管道中通過時(shí)阻力變大,會(huì)造成水頭揚(yáng)程損失,浪費(fèi)電能.可以采用增大管徑或用雙管排水降低流速,盡可能縮短管道長(zhǎng)度,減少接頭、彎頭和閥門,提高管道內(nèi)壁的光潔度來減少管道的內(nèi)壁阻力.

4 電焊機(jī)

電焊機(jī)是利用大電流直接流過焊接母材,依靠結(jié)合位置的接觸電阻發(fā)熱達(dá)到焊接金屬材料的目的,電焊機(jī)是耗電量大、功率因數(shù)低的用電設(shè)備.就焊接作業(yè)的情況來看,電焊機(jī)節(jié)電的重點(diǎn)是電源變壓器容量、焊接側(cè)的電路損失、單位焊接產(chǎn)品量的電耗.電焊機(jī)的節(jié)電措施如下.(1)使用高效節(jié)能型電焊機(jī).淘汰能耗大、性能差的電焊機(jī),使用新型高效率電焊機(jī),合理改進(jìn)老產(chǎn)品結(jié)構(gòu).(2)選擇合適的電焊機(jī)電纜截面,減少電纜長(zhǎng)度,降低線損.電焊機(jī)工作時(shí),一、二次電纜中均有線損.特別是二次電纜,瞬時(shí)通過電流大,電纜截面如果選擇過小,電纜發(fā)熱損耗很大;如果電纜線太長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致壓降變大,增加線損.一次電纜可以選擇較長(zhǎng)的,盡量縮短二次電纜的長(zhǎng)度.如果一次電纜中的電流減小了,相應(yīng)的線損也會(huì)變小.(3)使用合適的電容補(bǔ)償.電焊機(jī)的功率因數(shù)低,應(yīng)該安裝合適的電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償.采用無功補(bǔ)償可以很好的降低電焊機(jī)容量,從而降低電耗.(4)采用空載自停裝置.電焊機(jī)的平均使用率比較低,并且次級(jí)沒有產(chǎn)生電弧時(shí),也有很大的勵(lì)磁電流流過,采用空載自停裝置可以減少不焊接時(shí)的無謂電耗.

5 照明

一般照明設(shè)施的能源轉(zhuǎn)換率很低,大量的電能以熱的形式浪費(fèi).除了可以積極采用新型光源,為了節(jié)約照明用電,可以對(duì)照明系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)綜合考慮合理選擇運(yùn)用.

照明節(jié)電措施如下.(1)合理的選擇照明照度.照明是為滿足人們?cè)谶M(jìn)行生產(chǎn)、生活活動(dòng)時(shí)對(duì)光線的需要,照明質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì)直接影響人們的工作效率、生活品質(zhì).照明節(jié)電的前提是不降低照明質(zhì)量,符合視覺功能的各項(xiàng)要求.不能為了節(jié)電而忽視這個(gè)前提條件,應(yīng)該根據(jù)國(guó)家規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工作和活動(dòng)場(chǎng)所選定合理的照明照度.(2)選擇合適的照明光源.根據(jù)不同的使用場(chǎng)合選擇合適的照明光源,所以應(yīng)該選擇照明效果高的的光源.以往常用的白熾燈工作時(shí),燈泡內(nèi)鎢絲溫度會(huì)達(dá)到2500攝氏度以上,白熾燈主要是以熱輻射形式發(fā)光.輸入白熾燈泡的電能有很大的比例轉(zhuǎn)化為熱能和不可見光,發(fā)光效率比較低.LED燈是一種新型綠色環(huán)保光源,電光功率轉(zhuǎn)換接近100%,在達(dá)到同樣照明效果下比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上.LED燈的光效高,壽命長(zhǎng),應(yīng)推廣使用.(3)使用新型高效的節(jié)能燈具.比如使用平面反光鏡定向射燈,使用沒有遮罩的開啟式燈具或透光率高的燈罩.新型高效燈具的光通量利用效率比較高,如果燈具光通量利用效率高,在達(dá)到規(guī)定需要的照度前提下,燈泡容量可以選的小,從而達(dá)到節(jié)電的目的.(4)合適的燈具懸掛高度.如果燈具懸掛越高,投射到被照面上的照度就越小,若要達(dá)到理想的照度,就要增加光源的容量.所以在滿足燈具允許最低懸掛高度的前提下,盡可能的降低燈具的懸掛高度,就可以節(jié)約電能.

6 結(jié)語

通過對(duì)汽車制造工廠內(nèi)用電設(shè)備采取以上節(jié)電措施后,能在提高電能利用率的條件下,降低工廠制造單位產(chǎn)品的電能消耗,用最經(jīng)濟(jì)的電能創(chuàng)造最佳的財(cái)富.在汽車生產(chǎn)制造企業(yè)中,節(jié)電的措施有很多種,如果合理規(guī)劃、科學(xué)管理,在保持經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的情況下,采取措施運(yùn)用新技術(shù)、新設(shè)備可以達(dá)到降低生產(chǎn)用電量的目標(biāo).

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A

1671-0711(2017)11(上)-0060-02