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        自動(dòng)化儀表節(jié)能方法初探

        2014-10-21 11:36:46齊洪鵬
        關(guān)鍵詞:節(jié)能儀表自動(dòng)化

        齊洪鵬

        摘要:隨著我國自動(dòng)化儀表設(shè)備的使用在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)越來越廣泛,自動(dòng)化儀表也同時(shí)對(duì)我國當(dāng)代的制造業(yè)、工業(yè)、石油天然氣產(chǎn)業(yè)都有重要的意義。與此同時(shí),隨著生態(tài)資源和環(huán)境越來越成為桎梏工業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸,自動(dòng)化儀表的高耗能問題也日益突出起來。由此可見,不斷創(chuàng)新自動(dòng)化儀表節(jié)能的方式方法對(duì)于產(chǎn)業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展有著重要而深遠(yuǎn)的意義。本文結(jié)合筆者多年生產(chǎn)實(shí)際,從自動(dòng)化儀表的使用過程、工藝流程等角度對(duì)于自動(dòng)化儀表節(jié)能的方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。

        關(guān)鍵詞:自動(dòng)化;儀表;節(jié)能;天然氣

        作為傳統(tǒng)工業(yè)節(jié)能減排的重要組成部分,自動(dòng)化儀表的節(jié)能由于其廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面因此地位至關(guān)重要,過大的能耗不僅會(huì)給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失,而且還會(huì)給地球生態(tài)環(huán)境帶來不良影響。尤其在煤質(zhì)天然氣的生產(chǎn)過程中,因?yàn)樽詣?dòng)化儀表的設(shè)備和流體的連接阻力問題以及不適當(dāng)?shù)陌惭b方式帶來的能源浪費(fèi)每年就會(huì)帶來巨大的企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。由此可見,不斷尋求更新的自動(dòng)化儀表節(jié)能方法進(jìn)而來減少自動(dòng)化儀表的能源消耗量對(duì)于我國整個(gè)工業(yè)界都是一個(gè)緊迫而長遠(yuǎn)的問題。

        自動(dòng)化儀表耗能的主要表現(xiàn)方式在于流體在流動(dòng)過程當(dāng)中對(duì)于儀表行程的定時(shí)性沖刷(主要為內(nèi)部沖刷)和在更換設(shè)備閥門期間效果有限導(dǎo)致以及安裝的位置不適當(dāng)最終導(dǎo)致生產(chǎn)工藝沒能達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)的后果。除此以外,導(dǎo)致儀表高度耗能的原因需要從多個(gè)方面綜合分析,以上幾點(diǎn)是其主要影響因素,具體問題具體分析,我們需要針對(duì)以上問題對(duì)自動(dòng)化儀表節(jié)能的方法進(jìn)行探討。

        1.新型交流變頻調(diào)速設(shè)備的使用

        隨著改革開放的不斷深入發(fā)展,我國電子計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷深入發(fā)展與國際接軌,新型的交流變頻調(diào)速設(shè)備具體技術(shù)也取得了令人欣喜的成果,并且在一定范圍內(nèi)開始了時(shí)間覆蓋應(yīng)用。其主要的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先,在突然自動(dòng)和啟動(dòng)的過程當(dāng)中,瞬時(shí)電流需要很少,對(duì)于系統(tǒng)造成的沖擊幾乎可以忽略不計(jì),以這種方式便可以減少大量電量,在安裝和調(diào)試的過程當(dāng)中能耗損失也被壓縮,保持較低的旋轉(zhuǎn)程度可以將子損耗降到傳統(tǒng)難以企及的數(shù)據(jù);其次,其速度調(diào)整比較均勻,并且可接受的調(diào)整范圍比傳統(tǒng)的交流變頻調(diào)速設(shè)備更大,在降低調(diào)速過快的同時(shí)極大提升了運(yùn)行的效率;最后,還具有體積小、性價(jià)比高的特點(diǎn),體積小占用的空間也小,安裝的方式方法也相對(duì)簡(jiǎn)單,減少了人力的維護(hù)成本和地租。與傳統(tǒng)的交流變頻調(diào)速設(shè)備相對(duì)比,數(shù)據(jù)表明新型交流變頻調(diào)速設(shè)備可以降低35%左右,保證了節(jié)能效果的同時(shí)保護(hù)環(huán)境,除此以外,在使用調(diào)整速度的儀器同時(shí),可以保持較低的負(fù)荷程度,由此我們可以保證高效率的新型交流變速調(diào)速長期運(yùn)行,降低發(fā)生事故的可能性的同時(shí)減少維修費(fèi)用的支出。簡(jiǎn)而言之,新型交流變頻調(diào)速設(shè)備的使用是自動(dòng)化儀表的重要環(huán)節(jié)最終會(huì)替代傳統(tǒng)的交流變頻調(diào)速器。

        2.壓力損失較小的自動(dòng)化儀表的使用

        在流動(dòng)的設(shè)備裝置當(dāng)中,會(huì)形成漩渦死水區(qū)域,從而導(dǎo)致流動(dòng)的開豁程度太大等事件的發(fā)生,進(jìn)而導(dǎo)致能量的很大損耗和資源的巨大浪費(fèi),正常的運(yùn)行經(jīng)常會(huì)被壓力過大的開豁程度所中斷,由此可見,使用壓力損失較小的自動(dòng)化儀表勢(shì)在必行并且迫在眉睫。

        使用較低壓力的智能控渦流量器具、U型運(yùn)輸孔氏流量管的設(shè)計(jì)突破了原有的自動(dòng)化儀表使用當(dāng)中必然會(huì)出現(xiàn)的壓力過大導(dǎo)致的破損現(xiàn)象,減少了能源的消耗。作為尖端科技的漩渦流量使用記錄儀表,具有原有流量記錄儀表不具有的功能和特點(diǎn),單位時(shí)間單位效率內(nèi)能耗極低,因此減少了電池的更換頻率和使用量,進(jìn)而大大節(jié)約了電力的供應(yīng)和機(jī)械摩擦的損耗。在降低原有機(jī)器功率的同時(shí),維修的成本和預(yù)算也可以大大減弱,從而有利于企業(yè)更好地實(shí)現(xiàn)利潤最大化??傊殡S著工業(yè)科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,低壓力的自動(dòng)化儀表必然會(huì)以更低的能耗和更低的人力成本在煤炭、石油、天然氣等重工業(yè)高能耗的產(chǎn)業(yè)內(nèi)發(fā)揮其應(yīng)有的作用,進(jìn)而推動(dòng)我國工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展,推動(dòng)企業(yè)向更低耗能的方向不斷努力。

        3.推動(dòng)儀表和流體之間阻力的減少

        在自動(dòng)化儀器使用的過程當(dāng)中,由于流體的不斷流動(dòng)和設(shè)備的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),從一個(gè)角度來說是會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)化儀器的表面由于摩擦而受到腐蝕,另一個(gè)角度而言是在流體流經(jīng)自動(dòng)化儀表的時(shí)刻內(nèi),方向會(huì)不斷的變化由此導(dǎo)致阻力的不斷壓力變化,然而,這些方向的變化不僅對(duì)于自動(dòng)化儀表的性能產(chǎn)生不好的后果而且還會(huì)增加能源的浪費(fèi)程度,最終帶來經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙重惡化后果,由于流體和自動(dòng)化儀器的阻力導(dǎo)致的能源浪費(fèi)在眾多因素中處于關(guān)鍵位置,由此可見,需要盡量的減少兩者之間流動(dòng)過程中發(fā)生的阻力是自動(dòng)化儀表減少整體能耗的重要環(huán)節(jié)。具體問題具體分析工業(yè)天然氣生產(chǎn)當(dāng)中自動(dòng)化儀表液體產(chǎn)生阻力的基本原理,筆者認(rèn)為以下兩種方法可以作為探索的重點(diǎn):

        第一,在可接受的范圍內(nèi)提升節(jié)流設(shè)備以及裝置的直徑比例數(shù)據(jù)。節(jié)流設(shè)備作為流量計(jì)當(dāng)中占有最重要地位的同時(shí)也是最為人民群眾工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中所認(rèn)可的一種分子,主要含有理光文管和X型流量測(cè)量儀表兩種主要儀器,在工業(yè)生產(chǎn)、尤其是煤質(zhì)天然氣生產(chǎn)當(dāng)中的地位和意義都是無可比擬的。因?yàn)榱黧w節(jié)流設(shè)備往往普遍都擁有一定數(shù)據(jù)的豁口的緣故,當(dāng)流體流過節(jié)流設(shè)備的同時(shí),部分能量會(huì)受到損耗,從而提升了成本。直徑數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)的比例知識(shí)告訴我們:壓力的能耗損失與節(jié)流裝置內(nèi)的直徑數(shù)據(jù)成反比例增長趨勢(shì),由此可見,需要在可控范圍內(nèi)盡量采取更大的自動(dòng)化節(jié)流設(shè)備的直徑數(shù)據(jù),從而才能夠起到減少壓力破損摩擦的可能性。與此同時(shí)我們知道,需要將直徑控制在一定比例內(nèi),因?yàn)橐坏┲睆綌?shù)據(jù)過大超過正??煽氐臄?shù)據(jù)范圍就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)自動(dòng)化設(shè)備由于整體壓力過大進(jìn)而導(dǎo)致完全損毀,后果就是得不償失。

        第二,不斷降低自動(dòng)化設(shè)備中調(diào)節(jié)閥的閥組比例數(shù)據(jù)。所謂的閥組比例數(shù)據(jù)是指閥門開啟的前后壓力的差異以及其對(duì)比,同時(shí)也有別稱為壓力降低比例數(shù)據(jù)的說法。然而,在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中,需要嚴(yán)格控制一定范圍內(nèi)的壓力差,才能保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。由于能源耗費(fèi)量和自動(dòng)化設(shè)備中調(diào)節(jié)閥的閥組比例數(shù)據(jù)的正比例關(guān)系可以得出,在一定范圍內(nèi)控制適當(dāng)減少調(diào)節(jié)閥的閥組比例數(shù)據(jù),前提是在保證調(diào)節(jié)閥的閥組能夠正常工作的前提下,能夠起到降低泵站和閥組的單位時(shí)間耗電量的比重,而且數(shù)據(jù)最高峰時(shí)段能夠達(dá)到百分之二十左右的高度,這給企業(yè)帶來更低的成本和更高的利益,目前工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展當(dāng)中已經(jīng)逐步開始推行這種方式,也是一種對(duì)于企業(yè)而言明顯利大于弊的使用方式。

        4.保證調(diào)節(jié)安全閥門的的合理位置安裝

        總體而言,安全調(diào)節(jié)閥門的安裝需要最大限度的控制在熱換器的附近,在這樣的體系控制之下,調(diào)節(jié)閥門由于流動(dòng)而產(chǎn)生的損失將會(huì)減少換熱器的壓力,從這樣的方法內(nèi)可以減少更低的溫度。溫度的減少就會(huì)更大程度上的減少能量的損耗,除此以外,儀表一旦安裝的不合理就會(huì)破壞整個(gè)生產(chǎn)過程的平衡和穩(wěn)定性能,乃至于導(dǎo)致安全責(zé)任事故的發(fā)生,尤其在天然氣生產(chǎn)中更是不可觸碰的紅線。由此可見,需要合理安排調(diào)節(jié)安全閥門的安裝位置,控制能耗的損失、保證系統(tǒng)的安全、最大程度的減小浪費(fèi)能源資源的情況發(fā)生。

        5.結(jié)語

        隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷蓬勃發(fā)展,尤其是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)深入發(fā)展到自動(dòng)化和石油天然氣領(lǐng)域的大環(huán)境背景下,工業(yè)的自動(dòng)化儀表生產(chǎn)業(yè)必然會(huì)向著高效率、低耗能、高產(chǎn)出、低投入的方向廣泛深刻而持久的發(fā)展,通過科學(xué)的方法促進(jìn)自動(dòng)化儀表節(jié)能既可以為提升企業(yè)的信譽(yù)和利潤做出貢獻(xiàn),又可以為我國的工業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)積極而有力的力量。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王振宇. 自動(dòng)化儀表的安裝調(diào)試及實(shí)踐分析[J]. 電子制作,2014,02:222.

        [2]張斌,李利紅,劉曉. 自動(dòng)化儀表可靠性的相關(guān)問題分析[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014,30:129.

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