姜 渭,劉杰海,龍緒登,文 強,林天德
(廣西建工集團建筑機械制造有限責任公司,廣西 南寧 530299)
能源已經成為人類生存和社會發(fā)展所關注的焦點,能源是發(fā)展國民經濟的命脈,是提高人民生活水平的重要物資基礎。我國能源供應緊張、保障能力脆弱、能源問題已經成為制約我國經濟社會發(fā)展的重大“瓶頸”。近年來,政府大力推動企業(yè)節(jié)能減排、綠色環(huán)保等政策和措施,對企業(yè)在生產、制作、使用、維護方面的技術應用提出更高的要求,各行各業(yè)節(jié)能環(huán)保已逐漸成為主流。
塔式起重機是現(xiàn)代高層建筑施工中必不可少的施工設備,其能效的高低也將成為用戶選用的風向標。本文根據(jù)現(xiàn)行標準GXBTY0036-2015《塔式起重機能效測試方法》,對不同級別、不同控制方式和不同使用年限的塔式起重機進行能效測試,將實際測試得出的數(shù)據(jù)進行對比分析,得出塔式起重機能效的一般規(guī)律,為建筑施工企業(yè)科學選用塔式起重機,合理規(guī)劃施工設備組合和安排施工工藝提供有效依據(jù)。
根據(jù)測試方法,對塔式起重機進行能效測試工作確定了3種不同工況,測試工況參數(shù)見表1。
表1 測試工況參數(shù)
根據(jù)測試方法,對工況A、B、C均按以下流程進行測試。
(1)第一工作循環(huán)。
①吊載起升:吊具從最初位置(規(guī)定幅度處)吊起測試載荷,邊起升邊加速至額定起升速度,起升至規(guī)定起升高度;
②帶載變幅:向內變幅表1規(guī)定的變幅距離;
③回轉:順時針回轉180°;
④帶載下降:將測試載荷放至規(guī)定位置,吊鉤脫離載荷;
⑤空載起升:空鉤起升至規(guī)定高度32m;
⑥回轉:逆時針回轉180°;
⑦變幅:向外變幅規(guī)定距離;
⑧空載下降:空鉤下降至距起點位置上方1.5m處,完成第一個工作循環(huán)。
(2)第二工作循環(huán)。
從上一個工作循環(huán)測試載荷停放位置吊起載荷,邊起升邊加速至額定起升速度,起升至規(guī)定高度,向外變幅規(guī)定距離,順時針回轉180°,將測試載荷放至初始位置,吊鉤脫離載荷,空鉤原路返回,即按起升至規(guī)定高度→回轉→變幅→下降順序,將吊鉤停止在距起點位置上方1.5m處,完成第二個工作循環(huán)。
(3)按以上第一、第二工作循環(huán)順序,共交替完成6個工作循環(huán)測試。
為使測試數(shù)據(jù)具備一定的代表性和可比性,本次測試的機型均為塔頂式塔式起重機,級別為80tm至630tm,使用年限為1~12年,調速方式為渦流和變頻2種。具體情況見表2。
表2 測試機型參數(shù)
測試每種工作循環(huán)的能耗,與該工作循環(huán)理論能效相比,得出能效值,詳見圖1。
圖1 各機型能效值曲線
(1)級別高的塔式起重機能效比級別低的塔式起重機要高。塔式起重機級別越高對電能的利用率越高,安全性能越高,結構方式、機構配置、控制方式也往往優(yōu)于級別低的機型。
(2)使用年限越短的設備能效越高,換句話說,新機比舊機能效值高。在本次測試中,能效值最低的是使用年限12年渦流控制的QTZ5023塔式起重機,能效值不足20%。這是普遍的規(guī)律,隨著設備年限的增加,電氣原件不斷老化,做同樣的功,消耗的電能也會隨著設備的老化而不斷增加。
(3)變頻調速塔式起重機的能效比渦流調速塔式起重機要高。變頻調速的塔式起重機,啟停平穩(wěn),動力分配均勻,因此相對于傳統(tǒng)的渦流調速方式能效值高。同為80tm的QTZ5512塔式起重機,變頻控制比渦流控制的能效值高近20%。因此,從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā),使用變頻控制的塔式起重機更加綠色環(huán)保,近幾年來變頻控制也逐漸成為市場主流。
(4)通過對比5臺設備3種吊載工況,同一塔式起重機,吊載越接近最大起重量,能效越高;一臺塔式起重機,其起升電機、變幅電機和回轉電機的功率固定,均根據(jù)額定載荷設計,吊載越接近額定載荷,則電能利用率越高;所以用戶對于塔式起重機機型的選取,在滿足使用要求的前提下盡量選用低級別的塔式起重機,避免大機小用。
(5)對比5種塔式起重機的能效,能效值普遍不高,最高的不足70%,說明設備能效值提高的空間非常大,隨著環(huán)保意識的加強和市場不斷發(fā)展的需求,提高設備的能效值將是各主機廠努力的方向之一。
本文通過實驗測試和數(shù)據(jù)分析所得出的塔式起重機能效規(guī)律表明,級別高、使用年限短、變頻調速方式、性能參數(shù)與使用功能匹配,此類情況下能效值相對較高,建筑施工企業(yè)可據(jù)此選用設備。本次測試結果同時也表明塔式起重機能效值提高的空間非常大,研制單位在這方面大有可為。
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