分析混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能論文
1引言
隨著我國(guó)建筑行業(yè)的跨越式發(fā)展，與之相適應(yīng)的混凝土攪拌設(shè)備和新技術(shù)得到了飛速發(fā)展和廣泛的運(yùn)用，然而，在混凝土攪拌當(dāng)中，混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)的耗能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，根據(jù)相關(guān)的資料顯示，在我國(guó)的電器設(shè)備的運(yùn)用當(dāng)中，僅僅電動(dòng)機(jī)消耗的電量就構(gòu)成了我國(guó)所有用電總和的百分之六十左右。同樣，混凝土攪拌電機(jī)的用電量也構(gòu)成了商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)成本的主要組成部分。因此，對(duì)混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能的分析，可以在很大程度上為商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省更多的電能，從而在一定程度上可以為商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省更多的用電成本，使商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)在獲得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也能收獲較好的社會(huì)效益。
2混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)概述
在混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，用于混凝土攪拌的配套電機(jī)往往由很多部分組成，最主要的組成部分有：對(duì)混凝土砂、石材料進(jìn)行上料的水平皮帶機(jī)和斜皮帶機(jī)，在此基礎(chǔ)上，當(dāng)混凝土砂、石材料通過(guò)皮帶機(jī)運(yùn)送至攪拌機(jī)等待料倉(cāng)的同時(shí)，用于混凝土膠凝材料的水泥、礦粉、粉煤灰傳輸?shù)穆菪斔蜋C(jī)、用于混凝土的拌合用水及外加劑，也是混凝土攪拌電機(jī)的組成部分，最后混凝土攪拌機(jī)還包括對(duì)混凝土原材料進(jìn)行攪拌的攪拌主機(jī)。在通常情況下，混凝土攪拌機(jī)的電動(dòng)機(jī)往往是兩臺(tái)具有同樣功率的三相異步電動(dòng)機(jī)。在一般的條件下，一條生產(chǎn)線混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)的總裝機(jī)容量大概是200～250KW，混凝土攪拌主機(jī)的容量大概為每次可以進(jìn)行2～3立方米容量混凝土的攪拌。在通常情況下，在一個(gè)攪拌站往往需要一到三個(gè)攪拌臺(tái)生產(chǎn)線，通過(guò)設(shè)立不同的攪拌臺(tái)生產(chǎn)線來(lái)滿足不一樣的攪拌需要，然而，在攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌的時(shí)候，電機(jī)系統(tǒng)往往需要耗費(fèi)很多電能。在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌的時(shí)候，首先就需要操作人員用鏟車將制作混凝土的石子與砂等材料分別裝在石、砂集料倉(cāng)里，同時(shí)，由水泥、粉煤灰、礦粉、外加劑專用運(yùn)輸車將其輸送至各自的筒倉(cāng)容器中，在此基礎(chǔ)上，將需要生產(chǎn)的混凝土標(biāo)號(hào)按設(shè)計(jì)好的配合比依次輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)按設(shè)置好的數(shù)據(jù)分別對(duì)上述材料進(jìn)行稱量配料。稱量斗配料好的石、砂通過(guò)水平、斜皮帶機(jī)進(jìn)入等待料倉(cāng);螺旋輸送機(jī)將水泥、粉煤灰、礦粉送至稱量料斗中進(jìn)行稱量;用于混凝土拌合用水、外加劑則通過(guò)水泵輸送到稱量容器中進(jìn)行稱量;之后，依次將已經(jīng)稱量好的石、砂、水泥、粉煤灰礦粉、水、外加劑按順序放入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的攪拌后，最終混凝土就被成功制作完成了。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，最主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)是攪拌環(huán)節(jié)，攪拌主機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候所耗費(fèi)的電量構(gòu)成了攪拌電機(jī)系統(tǒng)全部用電量的百分之八十左右，是整個(gè)系統(tǒng)中最耗費(fèi)電能的機(jī)器設(shè)備。依據(jù)攪拌機(jī)的工作狀況，在通常情況下，扣除每年國(guó)家法定假日和維修保養(yǎng)時(shí)間，在混凝土生產(chǎn)任務(wù)安排相對(duì)緊湊的情況下，攪拌機(jī)需要每天運(yùn)行十六個(gè)小時(shí)，那么攪拌機(jī)的主機(jī)每年的工作時(shí)間也會(huì)達(dá)到5280小時(shí)，按照這個(gè)工作標(biāo)準(zhǔn)，攪拌主機(jī)一年的耗電量將會(huì)達(dá)到685000KWh。通常情況下，攪拌主機(jī)的功率都很高，攪拌主機(jī)的工作參數(shù)如圖所示。
3混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能現(xiàn)狀及對(duì)策
按照以上的混凝土攪拌主機(jī)的工作數(shù)據(jù)參數(shù)，不難發(fā)現(xiàn)混凝土攪拌主機(jī)在工作的時(shí)候，它的耗電量是非常巨大的，因此，為了為企業(yè)節(jié)省更多的能源，下面本文將會(huì)對(duì)混凝土攪拌主機(jī)的節(jié)能現(xiàn)狀進(jìn)行相關(guān)地分析，希望能夠從中發(fā)現(xiàn)一些混凝土主機(jī)節(jié)能的具體措施。
3.1混凝土攪拌主機(jī)在節(jié)能方面存在的一些不足之處
首先，在通常的情況下，混凝土攪拌主機(jī)每次的攪拌環(huán)節(jié)往往需要耗費(fèi)一分鐘的工作時(shí)間，然而，當(dāng)駕駛員將攪拌車開(kāi)進(jìn)攪拌機(jī)卸料口時(shí)，攪拌機(jī)操作人員在通常情況下往往還會(huì)讓空載運(yùn)行的攪拌機(jī)繼續(xù)進(jìn)行工作，但是空載運(yùn)行攪拌機(jī)的主要運(yùn)行參數(shù)為50赫茲和380電壓，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，往往會(huì)造成巨大的電力浪費(fèi)。因此，對(duì)于混凝土攪拌電機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這個(gè)環(huán)節(jié)也是可以進(jìn)行節(jié)能處理的。其次，混凝土攪拌主機(jī)在正常工作的時(shí)候，攪拌主機(jī)在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和工藝的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相比差別較大，比標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定多出了百分之十的比率。與此同時(shí)，混凝土攪拌主機(jī)的負(fù)載率大概為75%左右，在混凝土主機(jī)攪拌過(guò)程當(dāng)中，混凝土主機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度與負(fù)載率都沒(méi)有完全用完，而這些程序都造成了電能資源的不必要浪費(fèi)，因此，在混凝土攪拌主機(jī)的工作環(huán)節(jié)當(dāng)中，一些不必要的運(yùn)作程序也造成了混凝土攪拌主機(jī)對(duì)電能的浪費(fèi)。
對(duì)于混凝土攪拌主機(jī)來(lái)說(shuō)，混凝土攪拌主機(jī)往往是星_三角降壓起動(dòng)的機(jī)器設(shè)備，對(duì)于這種型號(hào)的機(jī)器設(shè)備來(lái)說(shuō)，這種機(jī)器設(shè)備的先進(jìn)之處是能夠在很大程度上使機(jī)器設(shè)備起動(dòng)的電流大大降低的，然而，這種機(jī)器設(shè)備也有自己的不足之處，不足之處是機(jī)器設(shè)備的起動(dòng)所耗費(fèi)的時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)過(guò)于漫長(zhǎng)，在這種情況下，機(jī)器設(shè)備進(jìn)行沖擊電流的時(shí)間就會(huì)相對(duì)來(lái)說(shuō)變長(zhǎng)，所以，這種現(xiàn)象往往會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)不是很穩(wěn)定，并且用電量也隨啟動(dòng)電流的增大而增加。除此之外，在這種情況下，混凝土攪拌主機(jī)工頻起動(dòng)對(duì)混凝土攪拌主機(jī)自己的沖擊力就會(huì)相應(yīng)地增大，這時(shí)候往往就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)設(shè)備的軸承的磨損力度相對(duì)來(lái)說(shuō)就會(huì)比較嚴(yán)重，因此，在這種情況下，對(duì)設(shè)備進(jìn)行的.維修作業(yè)就會(huì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜和麻煩。
3.2混凝土攪拌主機(jī)的節(jié)能措施
按照以上的研究狀況，在混凝土主機(jī)進(jìn)行工作的時(shí)候，混凝土主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功率和運(yùn)轉(zhuǎn)的速度往往是表現(xiàn)為一種線性的關(guān)系，因此，在對(duì)混凝土主機(jī)進(jìn)行節(jié)能工作的時(shí)候，可以通過(guò)減少主機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的方法，將混凝土主機(jī)的功率降低，最終使混凝土主機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能工作。
變頻器是在電力拖動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中經(jīng)常會(huì)用到的一種電器裝置，在變頻器的工作原理當(dāng)中，變頻器通過(guò)電力半導(dǎo)體器件所具有的接通和閉合的能力，將機(jī)器設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中，把工頻電源轉(zhuǎn)變成其他頻率的對(duì)電能進(jìn)行控制的設(shè)備裝置。這種變頻器在安裝的時(shí)候操作比較簡(jiǎn)單，除此之外，這種變頻器的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，因此，在混凝土主機(jī)的操作過(guò)程當(dāng)中，可以通過(guò)閉環(huán)變頻來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土主機(jī)的節(jié)能，在這種情況下，進(jìn)行空載的過(guò)程當(dāng)中，混凝土攪拌主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)能夠改變不同的功率。因此，在混凝土主機(jī)的運(yùn)行當(dāng)中，可以通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)節(jié)能。通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)可以明顯看出，優(yōu)化前后的混凝土攪拌主機(jī)的節(jié)能效果。下圖為優(yōu)化后的攪拌主機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
3.3混凝土攪拌主機(jī)的節(jié)能案例分析
我公司西城區(qū)中心攪拌站采用了進(jìn)行節(jié)能處理的攪拌機(jī)。在采用節(jié)能措施的電機(jī)運(yùn)行當(dāng)中，電機(jī)攪拌主機(jī)的攪拌速度與原先相比降低了8%，與此同時(shí)負(fù)載率也提高到80%。在這種情況下，電機(jī)的節(jié)能率達(dá)到了將近30%左右，然而，混凝土攪拌機(jī)的工作質(zhì)量則得到了有效的保證。
4結(jié)束語(yǔ)
混凝土攪拌技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用的今天，雖然混凝土攪拌設(shè)備技術(shù)也隨時(shí)代的進(jìn)步得到不斷的改進(jìn)和提升，但混凝土攪拌機(jī)在進(jìn)行工作的時(shí)候，仍然需要耗費(fèi)大量的電能，通過(guò)增加工頻變頻器的節(jié)能技術(shù)的投入，利用工頻電源轉(zhuǎn)變成其他頻率對(duì)電能進(jìn)行控制，可以針對(duì)攪拌機(jī)的能耗產(chǎn)生較好的節(jié)能效果，從而為混凝土生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省用電成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有必要對(duì)混凝土攪拌主機(jī)采用節(jié)能措施。
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