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(dòng)化技術(shù)，就是指在傳統(tǒng)電氣技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)革新和完善的新式電氣自動(dòng)化管理技術(shù)。近年來(lái)，電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展有著較大的意義，經(jīng)過(guò)電氣自動(dòng)化人才的不斷開發(fā)與運(yùn)用，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用到了各大領(lǐng)域之中。不過(guò)，隨著人們收入水平越來(lái)越高，在生活工作中對(duì)電氣技術(shù)的要求也越來(lái)越大，而我國(guó)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(shí)還必須面對(duì)來(lái)自于全社會(huì)各界的關(guān)注和輿論壓力。在循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)中，目前面對(duì)的技術(shù)問(wèn)題是如何能夠根據(jù)循環(huán)水的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的反饋，以及對(duì)發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的處理的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

2 當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)中存在的問(wèn)題

當(dāng)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?yàn)槠浼夹g(shù)要求低，以及實(shí)用性較高的特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于各大工業(yè)生產(chǎn)中，但實(shí)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(wèn)題。

2.1 自動(dòng)化程度較低

在循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)用中，大多數(shù)工廠都是選擇人工手動(dòng)操作，即使使用了循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)，技術(shù)水平也屬于較低端的技術(shù)，也沒有對(duì)循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)管理作出嚴(yán)格的要求，導(dǎo)致了循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)作效率低下，消耗了過(guò)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(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各個(gè)環(huán)節(jié)耦合程度都比較高，如果依靠人力來(lái)控制閥門，很難合理控制好水力平衡，很多時(shí)候都不能夠?qū)π枥鋮s終端進(jìn)行合理的水量輸送。這樣的工作既導(dǎo)致了人力的浪費(fèi)，也往往會(huì)導(dǎo)致冷卻效果不佳，運(yùn)作效率低下。

2.3 缺乏對(duì)實(shí)時(shí)狀況的反饋工作

工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的要求比較大，而在循環(huán)水冷卻過(guò)程中，僅憑人的經(jīng)驗(yàn)很難根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的狀況作出及時(shí)的操作，無(wú)法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)，冷卻效率還比較低的情況。一般的循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)也很難對(duì)水泵開啟數(shù)量進(jìn)行合理地控制，對(duì)循環(huán)水運(yùn)行效率進(jìn)行及時(shí)地反饋，對(duì)供水量也很難做到精準(zhǔn)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(gè)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(huì)影響到冷卻的效果，在外界溫度較低時(shí)，就可以適當(dāng)?shù)貙?duì)水進(jìn)行減少，外界溫度過(guò)高時(shí)反之。同時(shí)，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(dòng)化調(diào)整，也會(huì)在很大程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源消耗[1]。而就目前的發(fā)展條件來(lái)說(shuō)，實(shí)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(guò)程中，因?yàn)樗幍沫h(huán)境問(wèn)題，水質(zhì)難免會(huì)發(fā)生變化，水的酸堿性也會(huì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生水垢，水的酸堿不平衡帶來(lái)的對(duì)設(shè)備的腐蝕等問(wèn)題。同時(shí)，因?yàn)槭侨藶椴僮鳎謩?dòng)閥門調(diào)節(jié)處常常因?yàn)椴僮鞑划?dāng)，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(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)中的發(fā)展

電氣自動(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水自動(dòng)控制中的應(yīng)用其實(shí)不難理解，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，根據(jù)流體力學(xué)和熱交換定律進(jìn)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(shí)現(xiàn)節(jié)能的技術(shù)。

目前我們面對(duì)的技術(shù)問(wèn)題是如何能夠根據(jù)循環(huán)水的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)地反饋，以及對(duì)發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)地處理的自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)根據(jù)水質(zhì)狀況來(lái)判斷是否需要改變循環(huán)水的水質(zhì)，及時(shí)檢測(cè)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(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的腐蝕程度，經(jīng)過(guò)精密計(jì)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(shí)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(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)中需要實(shí)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(dòng)控制技術(shù)對(duì)閥門進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)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(shí)現(xiàn)節(jié)能。

3.1 利用電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)一些變化，此時(shí)就需要通過(guò)對(duì)水泵水量和閥門進(jìn)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(jiǎn)單監(jiān)控和人為操作的閥門，使用具有高度電氣自動(dòng)化技術(shù)的智能閥門，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)終端的流動(dòng)參數(shù)測(cè)量、能量分配與調(diào)節(jié)等工作，根據(jù)運(yùn)行模式作出智能化的狀態(tài)切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸配效能和冷卻終端的優(yōu)化操作[2]。

同時(shí)，運(yùn)用智能閥門還可以實(shí)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(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)水溫度的在線監(jiān)測(cè)

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(shí)，循環(huán)水的水溫也會(huì)對(duì)循環(huán)水冷卻效果造成一定的影響，通過(guò)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)冷卻塔進(jìn)行優(yōu)化分配工作，確定開啟的冷卻塔數(shù)目，以及對(duì)冷卻塔水流量的監(jiān)測(cè)，使得每一個(gè)冷卻塔的工作效率都處在整體最佳狀態(tài)。這里主要運(yùn)用了電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)冷卻塔的負(fù)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(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)還能達(dá)到節(jié)能的作用。

3.3 利用電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)水泵進(jìn)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(yùn)行效率和使用效率較低，導(dǎo)致耗費(fèi)了能量的同時(shí)卻沒有能夠更好地提高工作效率，在電氣自動(dòng)化技術(shù)的幫助下，智能化、自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)變頻調(diào)節(jié)狀態(tài)對(duì)水泵機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是根據(jù)水泵的特性曲線，結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)對(duì)水泵機(jī)組的優(yōu)化控制，使水泵一直處在高效運(yùn)作的狀態(tài)[3]。

3.4 利用電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)水質(zhì)進(jìn)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(zhǎng)，如果未能對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行較好地管理，將很難讓循環(huán)水系統(tǒng)的工作壽命達(dá)到本應(yīng)該達(dá)到的水平，由于以往過(guò)于簡(jiǎn)單的監(jiān)控系統(tǒng)，不能夠較好地對(duì)循環(huán)水的水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)工作，導(dǎo)致了使用壽命大打折扣，利用電氣自動(dòng)化的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在水質(zhì)出現(xiàn)問(wèn)題之前就能夠及時(shí)響應(yīng)，并作出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)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(wèn)題、腐蝕管網(wǎng)系統(tǒng)上的問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，利用好電氣自動(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水系統(tǒng)中的運(yùn)用，可以有效地實(shí)現(xiàn)循環(huán)水自動(dòng)控制，減輕甚至解決在循環(huán)水系統(tǒng)使用過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的作用。