劉明

（蘭州四聯(lián)光電科技有限公司，蘭州 730300）

1 引言

所謂的電氣自動化技術(shù)，就是指在傳統(tǒng)電氣技術(shù)和自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上進行技術(shù)革新和完善的新式電氣自動化管理技術(shù)。近年來，電氣自動化技術(shù)對于國家經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展有著較大的意義，經(jīng)過電氣自動化人才的不斷開發(fā)與運用，電氣自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛運用到了各大領(lǐng)域之中。不過，隨著人們收入水平越來越高，在生活工作中對電氣技術(shù)的要求也越來越大，而我國的電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)水平仍處于初步階段，專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的研究與發(fā)展較為緩慢，加上投入的研究資金不足等原因，電氣工程技術(shù)將面臨著更多的挑戰(zhàn)，與此同時還必須面對來自于全社會各界的關(guān)注和輿論壓力。在循環(huán)水自動控制系統(tǒng)中，目前面對的技術(shù)問題是如何能夠根據(jù)循環(huán)水的實時狀態(tài)進行及時的反饋，以及對發(fā)生的問題進行及時的處理的自動控制系統(tǒng)。

2 當前電氣自動化技術(shù)在循環(huán)水自動控制系統(tǒng)中存在的問題

當前，在工業(yè)生產(chǎn)中，循環(huán)水系統(tǒng)作為輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，因為其技術(shù)要求低，以及實用性較高的特點，被廣泛運用于各大工業(yè)生產(chǎn)中，但實際上循環(huán)水控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中存在著較多的問題。

2.1 自動化程度較低

在循環(huán)水系統(tǒng)運用中，大多數(shù)工廠都是選擇人工手動操作，即使使用了循環(huán)水自動控制系統(tǒng)，技術(shù)水平也屬于較低端的技術(shù)，也沒有對循環(huán)水自動控制系統(tǒng)管理作出嚴格的要求，導(dǎo)致了循環(huán)水系統(tǒng)的運作效率低下，消耗了過多的能源。

2.2 管網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

在循環(huán)水系統(tǒng)中，存在著錯綜復(fù)雜的管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各個環(huán)節(jié)耦合程度都比較高，如果依靠人力來控制閥門，很難合理控制好水力平衡，很多時候都不能夠?qū)π枥鋮s終端進行合理的水量輸送。這樣的工作既導(dǎo)致了人力的浪費，也往往會導(dǎo)致冷卻效果不佳，運作效率低下。

2.3 缺乏對實時狀況的反饋工作

工業(yè)生產(chǎn)中，對循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的要求比較大，而在循環(huán)水冷卻過程中，僅憑人的經(jīng)驗很難根據(jù)現(xiàn)場的狀況作出及時的操作，無法根據(jù)現(xiàn)場工況的變化作出相應(yīng)的措施，導(dǎo)致的結(jié)果往往都是能耗損失大的同時，冷卻效率還比較低的情況。一般的循環(huán)水自動控制系統(tǒng)也很難對水泵開啟數(shù)量進行合理地控制，對循環(huán)水運行效率進行及時地反饋，對供水量也很難做到精準控制。

2.4 難以根據(jù)環(huán)境因素作出調(diào)節(jié)

在工業(yè)生產(chǎn)中，影響循環(huán)水冷卻效果的除了冷卻循環(huán)系統(tǒng)的工作效率外，還有一個極其容易被忽略的因素，那就是氣溫變化以及水量的變化，氣溫的變化會影響到冷卻的效果，在外界溫度較低時，就可以適當?shù)貙λM行減少，外界溫度過高時反之。同時，冷卻的效果與水息息相關(guān)，如果循環(huán)水系統(tǒng)能夠根據(jù)水量的變化作出一定的自動化調(diào)整，也會在很大程度上實現(xiàn)節(jié)約能源消耗[1]。而就目前的發(fā)展條件來說，實現(xiàn)的是少之又少。

2.5 循環(huán)水系統(tǒng)中自身存在的損耗較大

在工業(yè)生產(chǎn)中，循環(huán)水系統(tǒng)自身是存在損耗的，在水的循環(huán)使用過程中，因為所處的環(huán)境問題，水質(zhì)難免會發(fā)生變化，水的酸堿性也會發(fā)生變化，從而產(chǎn)生水垢，水的酸堿不平衡帶來的對設(shè)備的腐蝕等問題。同時，因為是人為操作，手動閥門調(diào)節(jié)處常常因為操作不當，使得閥門處于大阻尼的狀態(tài)下，使得管網(wǎng)系統(tǒng)能量損失較大。

3 電氣自動化技術(shù)在循環(huán)水自動控制系統(tǒng)中的發(fā)展

電氣自動化技術(shù)在循環(huán)水自動控制中的應(yīng)用其實不難理解，簡單地說，就是運用電氣自動化技術(shù)，根據(jù)流體力學(xué)和熱交換定律進行的一系列優(yōu)化和智能技術(shù)，最主要的目的是提高循環(huán)水系統(tǒng)各單元的綜合控制能力，從而實現(xiàn)節(jié)能的技術(shù)。

目前我們面對的技術(shù)問題是如何能夠根據(jù)循環(huán)水的實時狀態(tài)進行及時地反饋，以及對發(fā)生的問題進行及時地處理的自動控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)實時根據(jù)水質(zhì)狀況來判斷是否需要改變循環(huán)水的水質(zhì)，及時檢測循環(huán)水的酸堿度等因素，從而降低循環(huán)水結(jié)垢以及減輕循環(huán)水對管網(wǎng)系統(tǒng)的腐蝕程度，經(jīng)過精密計算后的調(diào)整措施提高循環(huán)水系統(tǒng)的熱交換率，從根本上減少排污水量，實現(xiàn)節(jié)約水資源以及生產(chǎn)所需消耗的能源成本。

電氣自動化技術(shù)在循環(huán)水自動控制系統(tǒng)中需要實現(xiàn)的主要是，分析循環(huán)水系統(tǒng)的能量消耗與工作效率，采用智能化的自動控制技術(shù)對閥門進行自動調(diào)節(jié)，對循環(huán)水系統(tǒng)中的水泵、閥門、管網(wǎng)系統(tǒng)、終端設(shè)備以及冷卻塔等單元的綜合控制能力，從根本上提高循環(huán)水系統(tǒng)的使用性能，并科學(xué)地實現(xiàn)節(jié)能。

3.1 利用電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)對水泵水量和智能閥門的精確控制

在循環(huán)水系統(tǒng)工作過程中，往往會出現(xiàn)一些變化，此時就需要通過對水泵水量和閥門進行優(yōu)化管理，精確地將冷卻終端溫度控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，減輕能量的損耗。改變以往的簡單監(jiān)控和人為操作的閥門，使用具有高度電氣自動化技術(shù)的智能閥門，實現(xiàn)對每一個終端的流動參數(shù)測量、能量分配與調(diào)節(jié)等工作，根據(jù)運行模式作出智能化的狀態(tài)切換，實現(xiàn)對輸配效能和冷卻終端的優(yōu)化操作[2]。

同時，運用智能閥門還可以實現(xiàn)降低阻尼，有效地降低能量損耗，有效地保障了管網(wǎng)系統(tǒng)在高功效的狀態(tài)下持續(xù)工作。

3.2 利用電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)對循環(huán)水溫度的在線監(jiān)測

在工業(yè)生產(chǎn)中，環(huán)境因素影響著循環(huán)水系統(tǒng)的工作效率，同時，循環(huán)水的水溫也會對循環(huán)水冷卻效果造成一定的影響，通過對電氣自動化技術(shù)的運用，對冷卻塔進行優(yōu)化分配工作，確定開啟的冷卻塔數(shù)目，以及對冷卻塔水流量的監(jiān)測，使得每一個冷卻塔的工作效率都處在整體最佳狀態(tài)。這里主要運用了電氣自動化技術(shù)對冷卻塔的負荷分析和特征曲線，作出相應(yīng)的調(diào)整工作，使得循環(huán)水系統(tǒng)在正常工作運轉(zhuǎn)的同時還能達到節(jié)能的作用。

3.3 利用電氣自動化技術(shù)對水泵進行節(jié)能控制

在傳統(tǒng)的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中，單泵的運行效率和使用效率較低，導(dǎo)致耗費了能量的同時卻沒有能夠更好地提高工作效率，在電氣自動化技術(shù)的幫助下，智能化、自動化的監(jiān)測變頻調(diào)節(jié)狀態(tài)對水泵機組進行優(yōu)化。簡單地說就是根據(jù)水泵的特性曲線，結(jié)合自動化技術(shù)對水泵機組的優(yōu)化控制，使水泵一直處在高效運作的狀態(tài)[3]。

3.4 利用電氣自動化技術(shù)對水質(zhì)進行監(jiān)控反饋

在工業(yè)生產(chǎn)中，循環(huán)水系統(tǒng)的使用周期不夠長，如果未能對循環(huán)水系統(tǒng)進行較好地管理，將很難讓循環(huán)水系統(tǒng)的工作壽命達到本應(yīng)該達到的水平，由于以往過于簡單的監(jiān)控系統(tǒng)，不能夠較好地對循環(huán)水的水質(zhì)進行實時的監(jiān)測工作，導(dǎo)致了使用壽命大打折扣，利用電氣自動化的技術(shù)可以實現(xiàn)對循環(huán)水質(zhì)的實時監(jiān)控，在水質(zhì)出現(xiàn)問題之前就能夠及時響應(yīng)，并作出相應(yīng)的應(yīng)對措施，這不僅大大地提升了循環(huán)水系統(tǒng)的工作壽命，還減輕了在水質(zhì)問題、腐蝕管網(wǎng)系統(tǒng)上的問題。

4 結(jié)語

綜上所述，利用好電氣自動化技術(shù)在循環(huán)水系統(tǒng)中的運用，可以有效地實現(xiàn)循環(huán)水自動控制，減輕甚至解決在循環(huán)水系統(tǒng)使用過程中遇到的一些問題，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的作用。