研究目前工業(yè)自動(dòng)化儀表的節(jié)能措施

【摘 要】?jī)x表不僅在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程起測(cè)量和控制作用，還和節(jié)能環(huán)保密切相關(guān)，儀器的節(jié)能方式是通過(guò)潤(rùn)濕降低電阻儀，減少機(jī)泵的軸功率，從而減少機(jī)器的磨損，接著才選擇合適的調(diào)節(jié)方案。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)自動(dòng)化儀表 使用過(guò)程 節(jié)能方法

一直以來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)的很多方面都要用自動(dòng)化儀表節(jié)能這種先進(jìn)的手段來(lái)實(shí)施，特別是在優(yōu)化工藝流程方面就更需要這種超前的方式來(lái)完成，然而將節(jié)能應(yīng)用在儀表的使用過(guò)程中并不是很常見(jiàn)。事實(shí)上，儀表和節(jié)能在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中是密不可分的。石化企業(yè)每年在克服流體輸送阻力的損失上至少要浪費(fèi)的電力百分比為百分之二十。因此，儀表節(jié)能在探索能源效率的過(guò)程中是非常有用的。利用儀表節(jié)能可以從下面這些方面展開(kāi)：

一、工業(yè)自動(dòng)化儀器儀表節(jié)能的方法

（一）控制儀器接液阻力

在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，由于儀器與流體直接接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生阻力，阻力的存在又會(huì)造成不必要的能源消耗，而且阻力越大，消耗的能量越高。在管道的各式各樣的阻力配件中，流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥對(duì)流體產(chǎn)生的阻力占很大一部分。因此，盡可能減少接液儀表的阻力是當(dāng)務(wù)之急。

1.增加節(jié)流裝置的直徑比

節(jié)流裝置在各種流量監(jiān)測(cè)裝置中是應(yīng)用最廣泛使用范圍最大的一種，特別是在石油化學(xué)工業(yè)中，節(jié)流裝置的應(yīng)用幾乎達(dá)到三分之二。實(shí)際流體有一定的粘度，因此，當(dāng)流體流經(jīng)通過(guò)節(jié)流件的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生渦流，產(chǎn)生渦流時(shí)為了克服摩擦阻力，會(huì)造成一部分能量的損耗，因而造成通過(guò)節(jié)流件后液體的靜壓力一定程度的損失，且不能完全恢復(fù)。因此，直徑比和壓力損失是成反比的直徑比增大，壓力損失就會(huì)變小，利用這一原理我們能更好地利用能源。。

2.減低調(diào)節(jié)閥的閥阻比

調(diào)節(jié)閥的閥阻比的概念是這樣的：在閥的全開(kāi)狀態(tài)下，壓降與管路總壓降之比被稱(chēng)作調(diào)節(jié)閥的閥阻比，通常表示為S，并且能量的損失和閥門(mén)值S成正比 。根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)值，S一般不小于0.3，選定的比例閥的范圍通常為0.3-0.5，所述燃?xì)忾y的比例相對(duì)較高，一般在0.5以上。調(diào)節(jié)閥控制來(lái)控制流量的這種做法在石化生產(chǎn)中有十分廣泛的應(yīng)用，通過(guò)減小閥阻比值，來(lái)降低機(jī)泵的功率消耗就是一個(gè)例子。

（二）壓損率低的儀表的使用

由于節(jié)流的流量測(cè)量裝置的應(yīng)用高于70 %，但這樣會(huì)由于壓力損失過(guò)大，會(huì)對(duì)節(jié)約能源產(chǎn)生不利影響。隨著公眾對(duì)節(jié)能減排的認(rèn)識(shí)不斷提高，人們開(kāi)始逐漸關(guān)注低壓力損失或無(wú)壓力損失的儀器。特別是近年來(lái)，旋渦流量計(jì)，笛形均速管流量計(jì)的出現(xiàn)。尤其是笛形均速管流量計(jì)，即阿牛巴流量計(jì)，由于在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中表現(xiàn)出安裝使用方便，成本低，壓力損失小等優(yōu)勢(shì)，收到了廣泛歡迎。

將工作原理上兩者趨于相同的笛形均速管流量計(jì)與孔板流量計(jì)相比較，前者的節(jié)能效果明顯超過(guò)了后者的節(jié)能效果。在正常情況下，當(dāng)兩者同時(shí)對(duì)一流量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，笛形均速管流量計(jì)產(chǎn)生的差壓還不到孔板流量計(jì)的百分之五，產(chǎn)生的壓損只有孔板流量計(jì)的百分之二。

由此可以得出結(jié)論，相比孔板流量計(jì)的流量和壓力損失，笛形均速管流量計(jì)是極小甚微的，甚至可以忽略不計(jì)。在連續(xù)能量消耗控制方面，笛形均速管流量計(jì)也同樣優(yōu)于節(jié)流孔板，可以至少降低百分之九十五的連續(xù)能量消耗。

（三）使用交流變頻器

在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，為了達(dá)到控制離心調(diào)節(jié)器出口流量和改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度流量控制的目的，就必須按照一定的規(guī)則實(shí)行。然而，調(diào)節(jié)器的使用中存在一些問(wèn)題，具體為：離心調(diào)節(jié)器是變阻力元件，所以會(huì)有一定的能量損耗；它的經(jīng)濟(jì)性是不合理的，有缺陷的，我們經(jīng)常會(huì)在泵出口的側(cè)面安置截止閥，因此，要選擇有一定余量的泵，以實(shí)現(xiàn)與負(fù)載要求變化相適應(yīng)，所以使用調(diào)節(jié)器是不經(jīng)濟(jì)的。近年來(lái)，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們加大了對(duì)節(jié)能變頻器的研究，并且大力推廣這種高性能的節(jié)能變頻器。高性能變頻器不僅是一種理想的組成，經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)的回路，同時(shí)也改變了那種控制泵的出口方式。這種高性能變頻器有三個(gè)特點(diǎn)：由于變頻器直接控制水泵的轉(zhuǎn)速，就可以很輕松地達(dá)到控制流量的目的；它的安裝有非接觸，無(wú)阻力的特點(diǎn)：這款高性能??變頻器可以大范圍無(wú)級(jí)調(diào)速，這將省去控制閥等各個(gè)環(huán)節(jié)。按照原來(lái)選擇機(jī)泵的原則和選取調(diào)節(jié)閥壓降的原則，我們采用變頻器來(lái)組成調(diào)節(jié)回路，至少可以節(jié)省30 %的能耗 ，特別是對(duì)那些在生產(chǎn)處于低負(fù)荷狀態(tài)下，原來(lái)選泵過(guò)盈量太多的企業(yè)，將發(fā)揮更顯著的節(jié)能效果。

二、提高工業(yè)自動(dòng)化儀表節(jié)能方法的有關(guān)措施

（一）改變控制閥的安裝位置

對(duì)工業(yè)自動(dòng)化儀表的調(diào)節(jié)，要將控制閥安裝到熱交換器中，使得其本身存在的壓損可以大大減少，也可以降低進(jìn)入熱交換器的材料的壓力損失，使熱交換器中的冷材料在較低的溫度下就可以蒸發(fā)，大大減少了熱交換時(shí)產(chǎn)生的蒸汽，以達(dá)到真正意義上的節(jié)能減排。

（二）采用可變極限流量的喘振控制

一般來(lái)說(shuō)，在離心式壓縮機(jī)的控制下，我們需要采用固定極限流量法的喘振控制，但這種控制方法是不完美的，不能滿(mǎn)足轉(zhuǎn)速降低的情況，它會(huì)帶來(lái)大量的氣體排空，造成了能源浪費(fèi)的后果。但是采用可變極限流量法的喘振控制后，就可以使調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速隨給定值的變化而變化，同時(shí)也能滿(mǎn)足轉(zhuǎn)速降低的情況，降低氣體的排空量以及能量。

總之，今天信息時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)化儀器儀表也將成為高新技術(shù)中的一員，工業(yè)自動(dòng)化儀器儀表技術(shù)已經(jīng)得到了更新，并不斷向節(jié)能減排的領(lǐng)域拓展。節(jié)能已成為普遍關(guān)注的主題，這個(gè)主題關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體的健康發(fā)展，也與企業(yè)自身發(fā)展密切相關(guān)。通過(guò)工業(yè)自動(dòng)化儀器儀表技術(shù)的更新和發(fā)展，可有效使企業(yè)達(dá)到節(jié)約能源的目標(biāo)，并且還能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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