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智联能效教你如何设计一个节电工厂

2019-03-15 11:53 来源: 网络
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  至少十年来,能源效率一直是许多工程操作的议程。减少二氧化碳排放意味着减少能源消耗,从而降低公用事业费用,这一信息得到了广泛而明确的传达,政府鼓励其帮助引进新设备和确保现有机械达到零能耗所需的不可避免的投资。
 
  节电工厂的经典第一站是看生产设备中使用的电动机。通常占工业过程中用电量的三分之二,电机,特别是那些为泵提供空气或液体循环动力的电机,传统上被设置为全倾斜运行,流体的流速由阀门控制。
 
智联能效教你如何设计一个节电工厂
 
  然而,这是一种非常低效的能源利用,变速驱动器或逆变器的出现,控制着进入电机的功率流,为更有效地利用功率提供了机会。根据电气设备公司ABB的说法,以提供所需流量所需的速度运行电机可以极大地降低能源消耗,变速驱动可以在六周内自行支付费用。
 
  此外,变速驱动器可以通过使电动机缓慢启动,而不是在功率达到全速时突然启动来延长电动机的寿命。这种软启动功能对电机的机械部件、电气和电子设备更容易实现。驱动器的数字操作允许操作数据更容易被状态监测设备和软件捕获,允许计划维护,并通过突出设备的异常行为提供潜在故障的早期警告。
 
  变速驱动可以通过使电动机缓慢启动来延长电动机的寿命。
 
  这在工业界越来越广为人知,因为这是一个迅速减少能源使用的打击。但是一旦这样做了,或者如果这一行动方针不合适,工厂经理们就必须在如何更有效地操作生产操作方面更具创造性。
 
  减少生产的能源配置涉及到工艺的许多方面,并非所有方面都在工厂的墙内。捷豹路虎(Jaguar Land Rover)材料、设施和服务采购总监布莱恩?戴维(Brian Davy)表示,物流和零部件采购也可以发挥重要作用,用他自己的话说,他“对并非真正与汽车相关的一切负责”。
 
  捷豹路虎在其生产过程中制定了一套具有挑战性的环境目标;根据1990年的数据,捷豹路虎的目标是将运营和垃圾填埋产生的二氧化碳减少25%,并将用水减少10%。研究发现,最大的减排机会是材料加工。
 
  其中一个例子,戴维说,是决定改变12个铸铝部件的采购,这些部件构成了捷豹XK的车身结构的一部分,它是在英国的捷豹路虎城堡Bromwich工厂组装的。以前,这些都是在德国制造的,但英国供应商建议使用不同的合金来供应这些部件,这将使它们的能量退火工艺比德国供应商所采用的工艺要低。
 
  戴维发起了一项研究,研究两种方案中使用的能量,从生产铝锭开始,到在布罗姆维奇城堡的生产车间准备好零件为止。
 
  该工艺由德国供应商提供,包括在慕尼黑附近的供应商工厂进行合金生产、铸造、热处理和预处理,然后将834英里(1342公里)的零件运输至Castle Bromwich。替代方案要求铝锭在巴塞尔附近的莱茵菲尔德制造,然后以这种形式运输730英里到伍斯特附近的供应商铸造厂,然后在西布罗姆维奇进行热处理和预处理,然后被带到JLR城堡布罗姆维奇。总之,铝必须行驶979英里。
 
  戴维说:“这是一段较长的距离,但大部分都是作为一个元宝在旅行,这会有很大的不同。”事实证明,利用英国供应商可以减少32%的碳排放,从而减少能源支出。这一变化导致了160万英镑的重组投资,但在一年内得到了回报。这表明,绿色成果和业务成果通常是相互兼容的。可持续性是竞争优势的来源,而不仅仅是对拥抱树木者的一种安慰。
 
  这一结论与一份来自DEFA的报告相呼应,该报告显示,能源和水的有效利用每年可为英国企业节省230亿英镑。大部分潜在的节约来源于更有效地利用原材料和减少废物产生,但能源效率本身可能导致每年节约40亿英镑。
 
  压缩空气专家Atlas Copco开发了一种节电方法,在压缩机上安装了热交换器,以回收压缩空气中的电能,特别是热水。该技术最初体现在一系列大型无油压缩机中,现在可作为一个改装套件提供,可用于较小的、油润滑的旋转螺杆式压缩机。该套件由一个不锈钢油/水热交换器和预先安装的机械部件组成,设计为一个简单的即插即用系统。
 
  热回收的工作原理是将压缩机电机冷却液中的热量转移到另一个水回路中。以前的机组在水冷式压缩机上工作,可以将水加热到60°C。但是Atlas Copco公司的Anthony Cornes说,可以达到90°C的温度,回收72-94%的能量用于驱动压缩机。
 
  “可持续发展是竞争优势的源泉,而不仅仅是对拥抱树木者的一种安慰。”
 
  生产的热水有多种用途,添加了角膜。他说,超过45%的工业应用在其工艺操作中使用热水。具体应用取决于水温。例如,60-90°C的水可用于加热锅炉的回流回路或加热建筑物;40-60°C的水可用于供应热水龙头;30-40°C的水可用于预加热自来水、工艺水或供应空气或维持背景加热。他补充说,在一个特定的流程应用程序中,很可能还有其他非常具体的角色。
 
  在工厂里,供暖、通风、空调和照明常常是富有成效的节电来源。控制这种能源使用的专用系统已经有一段时间了,但是根据清洁技术集团ENER-G的总经理Cedric Rodrigues的说法,许多这样的系统有两个缺陷,可以限制它们提供节电的能力。第一种是不一致的编程,而不是基于公认的控制策略标准的编程;第二种是用户倾向于调整系统设置,从而削弱其节电能力。
 
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