黃德江

（貴州開磷集團礦肥有限責(zé)任公司，貴州貴陽 550302）

0 引言

機械設(shè)備的節(jié)能改造主要是利用各種先進化技術(shù)，對設(shè)備的部分或全部構(gòu)造進行升級及改造，提升其實際性能及生產(chǎn)效率，將機械設(shè)備的污染及耗能降到最低，實現(xiàn)成本節(jié)約。

1 機械設(shè)備節(jié)能改造的意義

（1）采用新技術(shù)提升機械化設(shè)備機械化程度，為工作人員提供便捷，降低企業(yè)生產(chǎn)的人工成本。

（2）采用新構(gòu)件及新材料提升設(shè)備的可靠性、精度及功用，拓展設(shè)備功能，有效提升產(chǎn)品質(zhì)量。例如，組裝機添加產(chǎn)品功能檢測設(shè)備，對產(chǎn)品進行分類和篩選，刪除不符合實際情況的產(chǎn)品，讓設(shè)備之間進行聯(lián)動、匹配，提升工作能力和產(chǎn)品質(zhì)量[1]。

（3）重視節(jié)能降耗，加強綠色出產(chǎn)，如對電機實施變頻改造、對照明工程進行節(jié)能改造、對中央空調(diào)系統(tǒng)進行智能改造等，在獲取一定經(jīng)濟效益的同時保障社會效益。

2 機械設(shè)備節(jié)能改造的必要性

（1）節(jié)能改造是制造企業(yè)生產(chǎn)效率穩(wěn)定提升的必然選擇。企業(yè)為提升生產(chǎn)效率、給社會發(fā)展提供多種物質(zhì)資料，需要有效提升機械設(shè)備的各項性能，對機械設(shè)備進行節(jié)能改造，確保設(shè)備各項性能被優(yōu)化，提升設(shè)備生產(chǎn)效率。

（2）節(jié)能改造是現(xiàn)代社會發(fā)展的必然要求?，F(xiàn)代社會遵循可持續(xù)發(fā)展道路，企業(yè)對于機械設(shè)備進行節(jié)能改造，不僅能將能源消耗降到最低，還可以將生產(chǎn)過程中對環(huán)境造成的污染降到最低，減少對環(huán)境的破壞。這不僅是企業(yè)升級轉(zhuǎn)型中的必然發(fā)展要求，也是現(xiàn)代社會對企業(yè)的必然要求[2]。

3 機械設(shè)備節(jié)能原理分析

3.1 減小機械勢能的變化范圍

系統(tǒng)勢能會對勢力消耗的功率產(chǎn)生一定的變化及影響，機械設(shè)備在實際工作當(dāng)中，系統(tǒng)勢能會出現(xiàn)一些變化，在這一過程中有部分勢能不能被有效利用，這會增加機械設(shè)備勢力消耗，進而增加設(shè)備能源消耗。所以，機械設(shè)計過程中，要減少機械設(shè)備的實際變化，根據(jù)情況降低實際消耗功率，從而設(shè)計出符合現(xiàn)代企業(yè)需求的機械設(shè)備[3]。

3.2 減小機械動能

在機械設(shè)備運行過程中，一般情況下能源的消耗就是在轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽苓@一過程中。在相關(guān)設(shè)計過程中，有很多因素會對動能產(chǎn)生影響，如零件制作精確度及零件材料，機械設(shè)備停止頻率及啟動情況等。所以，為保證機械設(shè)備的減排效果，就需要減少其工作及生產(chǎn)中的制作作用及摩擦力，增加其動能轉(zhuǎn)換，如使用新型材料生產(chǎn)設(shè)備、降低設(shè)備的停止頻率及啟動頻率等。

3.3 減小無用功

在正常工作中，機械設(shè)備不可避免會出現(xiàn)無用功，這會導(dǎo)致部分能源浪費。例如，機械設(shè)備表面與零件及物體表面之間的摩擦將會產(chǎn)生比較多的熱量，這些熱量被稱為無用功；有些機械設(shè)備部件會隨著磨損出現(xiàn)彈性變形或塑性情況，就是無用功導(dǎo)致的。所以，在機械設(shè)計過程中要降低機械設(shè)備運行時的無用功，從而將其能源消耗降到最低，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

4 節(jié)能改造技術(shù)的應(yīng)用

4.1 對電機進行節(jié)能改造

從排風(fēng)扇到機床等多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)與電機息息相關(guān)，所以，使用節(jié)能電機能大大降低功率消耗。高效電機的主要特點是低損耗、高磁導(dǎo)率，這不僅能提升機械設(shè)備的實際生產(chǎn)效率，還可以降低電機功率損耗、簡化維護工作。

4.2 進行變壓器節(jié)能改造

工業(yè)生產(chǎn)過程中，因為各種機械設(shè)備實際工作電壓不同，不可避免會遇到電壓下降及上升的問題，這就要求變壓器必須順利完成這些工作。變壓器電氣設(shè)備承受的電壓波動及阻抗匹配等相關(guān)功能，其類型若未進行合理有效的選擇，將會導(dǎo)致嚴(yán)重的能源問題。所以，在實際應(yīng)用中應(yīng)合理選擇變壓器，保證負(fù)荷需求滿足要求，避免出現(xiàn)各種損失或其他問題。三相四線變壓器及單向自補償能夠進行有效平衡，降低電流波動的損失。

4.3 有效使用變頻控制技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)過程中，不同類型的機械設(shè)備運行狀態(tài)并不是靜態(tài)不變，一般情況下采用電機轉(zhuǎn)速控制及調(diào)節(jié)，如果改為外部主電機電阻調(diào)節(jié)傳統(tǒng)方式，改變電壓電流模式及電壓模式，就會導(dǎo)致功率嚴(yán)重?fù)p失。目前變頻技術(shù)已經(jīng)有了較大提升，其對工廠生產(chǎn)效率的提升有著關(guān)鍵作用。變頻控制技術(shù)一般由變頻器控制運行，通過半導(dǎo)體器件將工頻電流信號轉(zhuǎn)化為DC 信號，使用變頻器將頻率轉(zhuǎn)化為所需要的變頻交流信號。電機轉(zhuǎn)速和輸入功率呈現(xiàn)正比例關(guān)系，這種變頻形式能夠有效控制電機實際轉(zhuǎn)速，沒有附加損耗，能夠延長電機的實際使用時間，全面提升企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

4.4 供電系統(tǒng)的節(jié)能改造

完善的供電系統(tǒng)對于整個工業(yè)化生產(chǎn)有著重要作用，工業(yè)生產(chǎn)過程中必須保證供電系統(tǒng)的完善性。在確保滿足機械設(shè)備實際用電的情況下，一般會對電壓等級進行有效控制，但需要滿足數(shù)量較多且電容量比較大的設(shè)備實際運行需求。為有效解決此類問題，一般會采用無功補償方式，進一步滿足設(shè)備無功率基本要求，降低設(shè)備無功損耗，提升電能實際利用效率，確保節(jié)能效果。

4.5 科學(xué)選擇供電電壓

配電系統(tǒng)點節(jié)能選擇需要對供電電壓進行合理、有效的選擇，不僅要考慮機械設(shè)備額定容量和額定電壓，還需要充分考慮生產(chǎn)安全因素及實際供電距離。在各類機械設(shè)備基本功率要求滿足條件的情況下，一般會選擇電壓等級較低的設(shè)備，將功率損耗降到最低，進而達到節(jié)能效果。當(dāng)工廠的電氣設(shè)備額定電壓基本水平不相同時，需要根據(jù)實際情況進行判斷。

4.6 實施就地?zé)o功補償

很多設(shè)備為非純阻性的，這會使得工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的無功損耗比較嚴(yán)重。功率因數(shù)是進行機械設(shè)備無功或是有功的重要系數(shù)，功率因數(shù)越大則工廠實際用電效率越高。為有效提升工廠功率因數(shù)，需要采用就地?zé)o功補償基本措施，通過配置安裝多個大無功補償設(shè)備，這能滿足工廠設(shè)備正常穩(wěn)定運行中對無功率的基本要求，從而全面提升工業(yè)企業(yè)的實際用電效率。

5 機械設(shè)備的基本改造思路

機械設(shè)備運行效率的不斷提升是工業(yè)企業(yè)節(jié)能改造的主要目的之一，需要對整個機械設(shè)備進行不斷的改造及優(yōu)化，使用現(xiàn)代化技術(shù)提升機械設(shè)備的自動化能力和運行效率。此外，自動化程度的提升將減少生產(chǎn)中的人力資源，降低人工投入和企業(yè)生產(chǎn)人力成本。隨著生活水平的不斷提升，人們對產(chǎn)品質(zhì)量的要求逐漸提升，因此機械設(shè)備的節(jié)能改造工作不僅要實現(xiàn)節(jié)能降耗，還要提升機械設(shè)備的生產(chǎn)精確度。而采用新材料及新設(shè)備可以全面提升機械設(shè)備的性能，確保產(chǎn)品滿足現(xiàn)代市場需求，促進現(xiàn)代社會的穩(wěn)定發(fā)展。

6 結(jié)束語

機械設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)過程中已經(jīng)被廣泛使用，在整個工業(yè)生產(chǎn)制造有著重要作用，所以實現(xiàn)機械設(shè)備的節(jié)能改造對于整個工業(yè)企業(yè)的發(fā)展意義重大。企業(yè)應(yīng)該重視機械設(shè)備的節(jié)能改造，不斷對設(shè)備進行升級及改造，節(jié)約能源，最大限度降低實際生產(chǎn)成本，進而提升企業(yè)經(jīng)濟效益，為企業(yè)發(fā)展奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)。