自動化儀表節(jié)能方法初探

齊洪鵬

摘要：隨著我國自動化儀表設備的使用在工業(yè)領域內(nèi)越來越廣泛，自動化儀表也同時對我國當代的制造業(yè)、工業(yè)、石油天然氣產(chǎn)業(yè)都有重要的意義。與此同時，隨著生態(tài)資源和環(huán)境越來越成為桎梏工業(yè)發(fā)展的一個瓶頸，自動化儀表的高耗能問題也日益突出起來。由此可見，不斷創(chuàng)新自動化儀表節(jié)能的方式方法對于產(chǎn)業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展有著重要而深遠的意義。本文結合筆者多年生產(chǎn)實際，從自動化儀表的使用過程、工藝流程等角度對于自動化儀表節(jié)能的方法進行簡要的探討。

關鍵詞：自動化；儀表；節(jié)能；天然氣

作為傳統(tǒng)工業(yè)節(jié)能減排的重要組成部分，自動化儀表的節(jié)能由于其廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)的各個方面因此地位至關重要，過大的能耗不僅會給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，而且還會給地球生態(tài)環(huán)境帶來不良影響。尤其在煤質天然氣的生產(chǎn)過程中，因為自動化儀表的設備和流體的連接阻力問題以及不適當?shù)陌惭b方式帶來的能源浪費每年就會帶來巨大的企業(yè)經(jīng)濟損失。由此可見，不斷尋求更新的自動化儀表節(jié)能方法進而來減少自動化儀表的能源消耗量對于我國整個工業(yè)界都是一個緊迫而長遠的問題。

自動化儀表耗能的主要表現(xiàn)方式在于流體在流動過程當中對于儀表行程的定時性沖刷（主要為內(nèi)部沖刷）和在更換設備閥門期間效果有限導致以及安裝的位置不適當最終導致生產(chǎn)工藝沒能達到預期標準的后果。除此以外，導致儀表高度耗能的原因需要從多個方面綜合分析，以上幾點是其主要影響因素，具體問題具體分析，我們需要針對以上問題對自動化儀表節(jié)能的方法進行探討。

1.新型交流變頻調速設備的使用

隨著改革開放的不斷深入發(fā)展，我國電子計算機和網(wǎng)絡技術不斷深入發(fā)展與國際接軌，新型的交流變頻調速設備具體技術也取得了令人欣喜的成果，并且在一定范圍內(nèi)開始了時間覆蓋應用。其主要的優(yōu)點表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，在突然自動和啟動的過程當中，瞬時電流需要很少，對于系統(tǒng)造成的沖擊幾乎可以忽略不計，以這種方式便可以減少大量電量，在安裝和調試的過程當中能耗損失也被壓縮，保持較低的旋轉程度可以將子損耗降到傳統(tǒng)難以企及的數(shù)據(jù)；其次，其速度調整比較均勻，并且可接受的調整范圍比傳統(tǒng)的交流變頻調速設備更大，在降低調速過快的同時極大提升了運行的效率；最后，還具有體積小、性價比高的特點，體積小占用的空間也小，安裝的方式方法也相對簡單，減少了人力的維護成本和地租。與傳統(tǒng)的交流變頻調速設備相對比，數(shù)據(jù)表明新型交流變頻調速設備可以降低35%左右，保證了節(jié)能效果的同時保護環(huán)境，除此以外，在使用調整速度的儀器同時，可以保持較低的負荷程度，由此我們可以保證高效率的新型交流變速調速長期運行，降低發(fā)生事故的可能性的同時減少維修費用的支出。簡而言之，新型交流變頻調速設備的使用是自動化儀表的重要環(huán)節(jié)最終會替代傳統(tǒng)的交流變頻調速器。

2.壓力損失較小的自動化儀表的使用

在流動的設備裝置當中，會形成漩渦死水區(qū)域，從而導致流動的開豁程度太大等事件的發(fā)生，進而導致能量的很大損耗和資源的巨大浪費，正常的運行經(jīng)常會被壓力過大的開豁程度所中斷，由此可見，使用壓力損失較小的自動化儀表勢在必行并且迫在眉睫。

使用較低壓力的智能控渦流量器具、U型運輸孔氏流量管的設計突破了原有的自動化儀表使用當中必然會出現(xiàn)的壓力過大導致的破損現(xiàn)象，減少了能源的消耗。作為尖端科技的漩渦流量使用記錄儀表，具有原有流量記錄儀表不具有的功能和特點，單位時間單位效率內(nèi)能耗極低，因此減少了電池的更換頻率和使用量，進而大大節(jié)約了電力的供應和機械摩擦的損耗。在降低原有機器功率的同時，維修的成本和預算也可以大大減弱，從而有利于企業(yè)更好地實現(xiàn)利潤最大化?？傊?，伴隨著工業(yè)科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，低壓力的自動化儀表必然會以更低的能耗和更低的人力成本在煤炭、石油、天然氣等重工業(yè)高能耗的產(chǎn)業(yè)內(nèi)發(fā)揮其應有的作用，進而推動我國工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，推動企業(yè)向更低耗能的方向不斷努力。

3.推動儀表和流體之間阻力的減少

在自動化儀器使用的過程當中，由于流體的不斷流動和設備的持續(xù)運轉，從一個角度來說是會導致自動化儀器的表面由于摩擦而受到腐蝕，另一個角度而言是在流體流經(jīng)自動化儀表的時刻內(nèi)，方向會不斷的變化由此導致阻力的不斷壓力變化，然而，這些方向的變化不僅對于自動化儀表的性能產(chǎn)生不好的后果而且還會增加能源的浪費程度，最終帶來經(jīng)濟和環(huán)境的雙重惡化后果，由于流體和自動化儀器的阻力導致的能源浪費在眾多因素中處于關鍵位置，由此可見，需要盡量的減少兩者之間流動過程中發(fā)生的阻力是自動化儀表減少整體能耗的重要環(huán)節(jié)。具體問題具體分析工業(yè)天然氣生產(chǎn)當中自動化儀表液體產(chǎn)生阻力的基本原理，筆者認為以下兩種方法可以作為探索的重點：

第一，在可接受的范圍內(nèi)提升節(jié)流設備以及裝置的直徑比例數(shù)據(jù)。節(jié)流設備作為流量計當中占有最重要地位的同時也是最為人民群眾工業(yè)生產(chǎn)當中所認可的一種分子，主要含有理光文管和X型流量測量儀表兩種主要儀器，在工業(yè)生產(chǎn)、尤其是煤質天然氣生產(chǎn)當中的地位和意義都是無可比擬的。因為流體節(jié)流設備往往普遍都擁有一定數(shù)據(jù)的豁口的緣故，當流體流過節(jié)流設備的同時，部分能量會受到損耗，從而提升了成本。直徑數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)的比例知識告訴我們：壓力的能耗損失與節(jié)流裝置內(nèi)的直徑數(shù)據(jù)成反比例增長趨勢，由此可見，需要在可控范圍內(nèi)盡量采取更大的自動化節(jié)流設備的直徑數(shù)據(jù)，從而才能夠起到減少壓力破損摩擦的可能性。與此同時我們知道，需要將直徑控制在一定比例內(nèi)，因為一旦直徑數(shù)據(jù)過大超過正?？煽氐臄?shù)據(jù)范圍就會導致整個自動化設備由于整體壓力過大進而導致完全損毀，后果就是得不償失。

第二，不斷降低自動化設備中調節(jié)閥的閥組比例數(shù)據(jù)。所謂的閥組比例數(shù)據(jù)是指閥門開啟的前后壓力的差異以及其對比，同時也有別稱為壓力降低比例數(shù)據(jù)的說法。然而，在實際的生產(chǎn)過程當中，需要嚴格控制一定范圍內(nèi)的壓力差，才能保證系統(tǒng)的正常運行。由于能源耗費量和自動化設備中調節(jié)閥的閥組比例數(shù)據(jù)的正比例關系可以得出，在一定范圍內(nèi)控制適當減少調節(jié)閥的閥組比例數(shù)據(jù)，前提是在保證調節(jié)閥的閥組能夠正常工作的前提下，能夠起到降低泵站和閥組的單位時間耗電量的比重，而且數(shù)據(jù)最高峰時段能夠達到百分之二十左右的高度，這給企業(yè)帶來更低的成本和更高的利益，目前工業(yè)自動化設備的發(fā)展當中已經(jīng)逐步開始推行這種方式，也是一種對于企業(yè)而言明顯利大于弊的使用方式。

4.保證調節(jié)安全閥門的的合理位置安裝

總體而言，安全調節(jié)閥門的安裝需要最大限度的控制在熱換器的附近，在這樣的體系控制之下，調節(jié)閥門由于流動而產(chǎn)生的損失將會減少換熱器的壓力，從這樣的方法內(nèi)可以減少更低的溫度。溫度的減少就會更大程度上的減少能量的損耗，除此以外，儀表一旦安裝的不合理就會破壞整個生產(chǎn)過程的平衡和穩(wěn)定性能，乃至于導致安全責任事故的發(fā)生，尤其在天然氣生產(chǎn)中更是不可觸碰的紅線。由此可見，需要合理安排調節(jié)安全閥門的安裝位置，控制能耗的損失、保證系統(tǒng)的安全、最大程度的減小浪費能源資源的情況發(fā)生。

5.結語

隨著我國經(jīng)濟的不斷蓬勃發(fā)展，尤其是電子計算機技術深入發(fā)展到自動化和石油天然氣領域的大環(huán)境背景下，工業(yè)的自動化儀表生產(chǎn)業(yè)必然會向著高效率、低耗能、高產(chǎn)出、低投入的方向廣泛深刻而持久的發(fā)展，通過科學的方法促進自動化儀表節(jié)能既可以為提升企業(yè)的信譽和利潤做出貢獻，又可以為我國的工業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展貢獻積極而有力的力量。

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