摘? 要：機械功是指物體在力的方向移動距離的累積。人們在探索科學(xué)的過程中，經(jīng)常思考如何提高效率，解放生產(chǎn)力。當前，隨著社會不斷發(fā)展，如何提高機械功在熱能與動力工程領(lǐng)域中的良好應(yīng)用成為學(xué)者們廣泛關(guān)注的問題。基于此，文章首先說明了機械功在熱能與動力工程中的應(yīng)用問題，其次針對這些問題提出了幾點優(yōu)化策略，以期為提高工業(yè)生產(chǎn)效率提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：機械功;熱能與動力工程;應(yīng)用和優(yōu)化;分析和研究

中圖分類號：TK123? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）08-0000-00

0 引言

時代的發(fā)展離不開能量轉(zhuǎn)化，熱能與動力工程作為當前工業(yè)領(lǐng)域中不可缺少的重要系統(tǒng)性工程，在探討熱能與動力工程的優(yōu)化課題時，需要結(jié)合機械功的基本概念來提高熱能和動力之間的轉(zhuǎn)化效率，同時降低設(shè)備的運行成本[1]。傳統(tǒng)的熱能與動力工程，其往往需要較高的能源支持才能順利進行，這樣一方面造成了資源浪費，同時也無法提高設(shè)備的運行效率。面對上述情況，需要工程技術(shù)人員針對熱能與動力工程，從機械功的角度進行不斷優(yōu)化，從而達到節(jié)約資源，提高工程運行效率的目的。

1 機械功在熱能與動力工程中的應(yīng)用問題

1.1 工程機械設(shè)備存在問題

根據(jù)調(diào)查情況來看，很多熱能與動力工程并沒有對機械功進行科學(xué)有效的利用，經(jīng)常出現(xiàn)相關(guān)機械設(shè)備無法實現(xiàn)高效、持續(xù)運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致設(shè)備在運行過程中，需要大量能源支持，造成資源浪費現(xiàn)象。除此之外，在長期的低效運轉(zhuǎn)過程中，設(shè)備的壽命也受到不必要的損耗，甚至造成系統(tǒng)停擺，引起上述原因主要是由于設(shè)備運行狀態(tài)不佳。如，不同零部件之間的非正常摩擦造成工程機械設(shè)備磨損異常，長此以往設(shè)備的效率不斷下降，設(shè)備輸出的有用功越來越少，效率下降的同時造成設(shè)備也容易出現(xiàn)故障，極端情況甚至報廢?？梢钥闯?，熱能與動力工程所使用的機械設(shè)備如果存在帶病作業(yè)等異常現(xiàn)象，不僅會造成工作效率的下降，甚至可能造成設(shè)備的不可逆損傷。

1.2 工程體系能量損耗嚴重

熱能與動力工程離不開能源支持，只有對工程機械提供足夠的熱能，才能將熱能轉(zhuǎn)化為動力。但實際上，在很多熱能與動力工程的具體實施過程中，對于能量的控制十分隨意，使熱能不能高效的轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，造成能量的過大消耗，降低了設(shè)備的工作效率。根據(jù)能量守恒定律，能量既不能憑空消失，也不能憑空產(chǎn)生，熱能與動力工程也同樣如此，在消耗了熱能以后，將熱能轉(zhuǎn)化為動力的同時，也會有一部分能量浪費[2]。如果設(shè)備的能量轉(zhuǎn)化效率相對較低，就會造成能量消耗較大才能實現(xiàn)相應(yīng)的做功效果。實踐表明，環(huán)境因素和設(shè)備因素都會造成熱量在轉(zhuǎn)化為機械能的過程中造成能量浪費，這對于熱能與動力工程來說十分致命，因此必須引起技術(shù)人員的高度重視。

1.3 熱能與動力工程維護體系有待完善

熱能與動力工程的長期穩(wěn)定運行，離不開科學(xué)的維護和保養(yǎng)，很多大型工程機械一旦開始運行不能輕易停下，所以在設(shè)備運行之前，必須對其進行系統(tǒng)檢測，保證設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)。除此以外，長期大功率的狀態(tài)運行使得設(shè)備的負荷壓力相對較大，對設(shè)備狀態(tài)產(chǎn)生不良影響，長此以往，造成了熱能與動力工程系統(tǒng)運行質(zhì)量的下滑。

2 優(yōu)化機械功在熱能與動力工程的應(yīng)用

2.1 科學(xué)設(shè)計工程機械

工程機械是整個熱能與動力工程體系中十分重要的組成部分，并且在現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)中，工程機械產(chǎn)生的機械功十分巨大，并且需要克服設(shè)備運行過程中的層層阻力，進而產(chǎn)生不必要的能源消耗。面對上述問題，需要工程技術(shù)人員合理的設(shè)計工程機械，使得整個熱能與動力工程體系運轉(zhuǎn)更加高效，降低無用功的消耗?？梢哉f，合理的設(shè)計工程機械，對于提高整個熱能與動力工程系統(tǒng)的運行效率起到直接影響。

2.2 提高技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力

工作人員的業(yè)務(wù)水平和專業(yè)素質(zhì)對于機械功在熱能與動力工程中的優(yōu)化十分重要，如果技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力不高，很可能在操作過程中無法及時解決工作中可能出現(xiàn)的一些潛在問題，甚至造成整個班組運行計劃被打亂，這對于整個熱能與動力工程來說有著很大影響。為了提高工程技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力，企業(yè)應(yīng)該對員工展開定期的專業(yè)培訓(xùn)，尤其是對于一些基層操作人員，更應(yīng)該讓其了解日常工作過程中的一些基本技巧和各項注意事項，一旦設(shè)備產(chǎn)生問題出現(xiàn)警報，能夠初步做出基本判斷，避免造成更大問題。

2.3 對熱能與動力工程體系進行嚴格的監(jiān)督管理

熱能與動力工程作為一項系統(tǒng)工程，在施工和運行過程中應(yīng)該受到嚴格的監(jiān)督和管理。但是根據(jù)筆者調(diào)查情況來看，很多問題都出現(xiàn)在上述兩個階段，并且一旦運行過程中，在某些環(huán)節(jié)產(chǎn)生問題，很可能對系統(tǒng)整體產(chǎn)生不良影響，所以必須對熱能與動力工程進行嚴格的監(jiān)督管理。因此，在工程施工前期應(yīng)該制定嚴格的工程計劃，規(guī)劃出施工所需要的各項成本，在成本范圍內(nèi)來科學(xué)的設(shè)計工程的各個工序，選擇高效的運行設(shè)備。并且在工程的實際運行過程中，確保不同的運行環(huán)節(jié)之間有序銜接，避免出現(xiàn)能源浪費情況產(chǎn)生。除此之外，在監(jiān)督整個熱能與動力工程體系運行時，還需要針對工程中的實際問題和表現(xiàn)出的隱患進行詳細的排查解決，在確保節(jié)約能源的同時，使整個體系更加平穩(wěn)的運行?？梢钥闯?，熱能與動力工程整體運行離不開各子系統(tǒng)的高效配合，也離不開科學(xué)合理的設(shè)計與施工過程。

2.4 促進能量的循環(huán)利用

在熱能與動力工程的應(yīng)用過程中必然涉及到機械功，為了提高能量的轉(zhuǎn)化效率，在一些特定場景，還應(yīng)該做到能量的循環(huán)利用。例如在熱力發(fā)電過程中，可以利用抽水泵將水抽到鍋爐中，在熱能的作用下，水由液態(tài)變成具備較高溫度的蒸汽，然后這些蒸汽通過做功的形式帶動汽輪機轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電能，蒸汽在做功完成以后，可以被再次的循環(huán)利用，具體原理和優(yōu)化過程如下[3]：水在輸送至鍋爐過程中需要消耗一定的機械功，為了對水資源進行消化利用，往往需要對氣態(tài)水冷卻處理，使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，降低水的體積，這樣即可實現(xiàn)整個熱能與動力工程系統(tǒng)的優(yōu)化，同時也可以促進能量的循環(huán)使用。

2.5 對體系進行定期維護

一般情況下，熱能與動力工程中的機械設(shè)備運行時間相對較長，并且長期高負荷的運行，很容易造成設(shè)備的過運行，使得設(shè)備的壽命降低，對整體的熱能動力工程系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。所以為了改善上述局面，提高系統(tǒng)的整體運行效果，必須對系統(tǒng)展開定期維護，只有這樣才能使工程更加平穩(wěn)的運行，避免在運行過程中出現(xiàn)問題造成設(shè)備停擺。此外，企業(yè)可以打造一支專門負責(zé)系統(tǒng)維護的專業(yè)人才隊伍，定期對設(shè)備進行巡檢，并建立起設(shè)備點檢表制度，對問題做到早發(fā)現(xiàn)，早解決。

3 結(jié)語

綜上所述，作為工業(yè)發(fā)展過程中的重要基礎(chǔ)保障，熱能與動力工程對于我國的工業(yè)生產(chǎn)起到十分重要的作用，本文針對機械能在熱工系統(tǒng)中的應(yīng)用及優(yōu)化進行研究，對于提高工作效率、節(jié)約能源有著積極影響。通過本文的分析可以看出，要想優(yōu)化整個體系，需要從設(shè)備、人員和運行環(huán)節(jié)等幾個方面著手，使設(shè)備的自動化程度和技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力邁向全新臺階。

參考文獻

[1]崔凝，王兵樹，宋立琴.基于逐級計算的汽輪機性能仿真模塊的研究與應(yīng)用[J].熱能動力工程，2006，21（2）：124-127.

[2]蔣淑娟.關(guān)于水平雙對置發(fā)動機的研究及仿真分析[D].陜西：西安理工大學(xué)，2012.

[3]羅桂榮，羅鳴.動力循環(huán)系統(tǒng)與制冷循環(huán)系統(tǒng)復(fù)合式熱力發(fā)動機：CN200510105805.3[P].2007-04-04.

收稿日期：2020-06-01

作者簡介：李德智（1989—），男，江西萍鄉(xiāng)人，碩士研究生，助教，研究方向：礦山機械及流體機械。