時(shí)間：2024-03-23 09:04:00
序論：在您撰寫(xiě)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
一、優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)建筑節(jié)能的影響
1、設(shè)計(jì)方案影響工程建造直接能源消耗
在工程設(shè)計(jì)中，其建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇對(duì)建筑的直接能耗有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內(nèi)廊式還是外廊式、進(jìn)深與開(kāi)間的確定、立面形式的選擇、層高與層數(shù)的確定、基礎(chǔ)類(lèi)型選用、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問(wèn)題。中國(guó)住宅建設(shè)用鋼平均每平方米55公斤，比發(fā)達(dá)國(guó)家高出10%~25%，水泥用量為221.5公斤，每一立方米混凝土比發(fā)達(dá)國(guó)家要多消耗80公斤水泥。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在滿(mǎn)足同樣功能的條件下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，可降低工程建造直接能源消耗5%～10%，甚至可達(dá)10%～20%，如某無(wú)線(xiàn)電廠的多層框架結(jié)構(gòu)廠房(4層)，設(shè)計(jì)單位按常規(guī)設(shè)計(jì)為獨(dú)立基礎(chǔ)，由于多層廠房荷載較大，致使獨(dú)立基礎(chǔ)的單體尺寸較大，埋深較深(-3.2m)，事后經(jīng)其他設(shè)計(jì)人員分析如采用柱下條基，可節(jié)約大量的砼，并可降低埋深減少土方開(kāi)挖所消耗的機(jī)械能耗；某綜合辦公樓，在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，因改變?cè)仍O(shè)計(jì)中的普通鋼筋為帶肋鋼筋，單此一項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，共節(jié)約鋼筋1000T，鋼筋總節(jié)約率達(dá)30%左右。
2、設(shè)計(jì)方案影響建成后使用的能耗
建筑是牽涉到很多專(zhuān)業(yè)的復(fù)合體,并且完整的建筑節(jié)能工作包括了從最初的規(guī)劃、方案到設(shè)計(jì)、施工,以及多年的運(yùn)營(yíng)使用,直至最后拆除重建的全生命周期過(guò)程。但以往只注重直接建造成本的降低，輕運(yùn)營(yíng)階段能耗的使用情況。從住宅使用過(guò)程中的資源消耗看，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)住宅使用能耗為相同技術(shù)條件下發(fā)達(dá)國(guó)家的兩到三倍。2020年，中國(guó)的建筑能耗將達(dá)到29430億度電，比三峽電站34年的發(fā)電量總和還要多?，F(xiàn)在，我們必須用全壽命周期的節(jié)能理念對(duì)建筑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，即以較低的壽命周期能耗實(shí)現(xiàn)必要的功能，獲得豐厚的壽命周期經(jīng)濟(jì)效益。所謂壽命周期能耗是指整個(gè)壽命周期過(guò)程中發(fā)生的全部能源消耗，包括建設(shè)、使用、維修、殘值及清理等階段所發(fā)生的能源消耗。設(shè)計(jì)不僅影響項(xiàng)目建設(shè)的一次性能耗，而且還影響使用階段的能源消耗，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養(yǎng)、維修等，一次性建造能耗與經(jīng)常性使用能耗有一定的反比關(guān)系，但通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)可努力尋求這兩者的最佳結(jié)合，使項(xiàng)目建設(shè)的全壽命費(fèi)用最低，全壽命能耗達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)合理狀態(tài)。建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的途徑主要是通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫和氣密性能的提高，以及采暖空調(diào)設(shè)備能效的提高等等，來(lái)達(dá)到減少空調(diào)和采暖等能源的消耗。在方案設(shè)計(jì)當(dāng)中，建筑師需要對(duì)建筑的方位、體型、朝向進(jìn)行優(yōu)化，必需要為充分利用自然風(fēng)、陽(yáng)光等自然資源創(chuàng)造條件。同時(shí)，也必須對(duì)建筑材料優(yōu)化；外墻、樓板、分戶(hù)墻、屋面、玻璃、窗框的設(shè)計(jì)等都需要量化與優(yōu)化；窗墻比須要以節(jié)能和居住舒適度為前提進(jìn)行優(yōu)化。從方案設(shè)計(jì)開(kāi)始到初步設(shè)計(jì)，工程師需要根據(jù)不斷調(diào)整的設(shè)計(jì)方案模擬量化建筑的能耗情況、計(jì)算空調(diào)和采暖設(shè)備的裝機(jī)功率，比對(duì)各種影響因素，最后向客戶(hù)提供最佳的設(shè)計(jì)方案。例如，在空調(diào)與采暖設(shè)備的市場(chǎng)上，各種品牌各種型號(hào)使消費(fèi)者眼花繚亂。空調(diào)設(shè)備有空氣源熱泵、地源熱泵、風(fēng)機(jī)盤(pán)管、地板采暖、輻射制冷、采暖系統(tǒng)、戶(hù)室中央空調(diào)、變頻機(jī)組、水系統(tǒng)、冷媒系統(tǒng)等等。這些空調(diào)系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用大不相同，那么通過(guò)模擬量化，計(jì)算出初投資的費(fèi)用、每年的耗能量、能源費(fèi)用，消費(fèi)者或者項(xiàng)目開(kāi)發(fā)者就可以很容易地作出正確的決定。例如北京的一些奧運(yùn)場(chǎng)館中，為減少能耗，設(shè)計(jì)者沒(méi)有采用普通的新風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，而是經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化設(shè)計(jì)，尋找最佳節(jié)能方案。為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)和改善室內(nèi)環(huán)境，采用了智能電動(dòng)窗，很好的解決了新風(fēng)問(wèn)題；在場(chǎng)館空調(diào)設(shè)計(jì)中（包括“水立方”和“鳥(niǎo)巢”）都采用了由美國(guó)聯(lián)合技術(shù)開(kāi)利公司設(shè)計(jì)的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)熱回收技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，節(jié)能率為10%。該系統(tǒng)在冷水機(jī)組上加裝了熱回收裝置，在空氣處理機(jī)中采用了新型熱管熱回收裝置，可以回收?qǐng)鲳^排放總熱量的50%，回收的熱能一部分用于加熱游泳池水和生活用水，另一部分用于加熱新風(fēng)。
二、現(xiàn)階段推行優(yōu)化設(shè)計(jì)運(yùn)作困難的成因
1、政府主管部門(mén)對(duì)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)監(jiān)控不力
長(zhǎng)期以來(lái)，主管部門(mén)對(duì)設(shè)計(jì)節(jié)能成果缺乏必要的考核與評(píng)價(jià)，有的僅靠圖紙會(huì)審來(lái)發(fā)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單問(wèn)題，僅僅是一些新材料或空間布置的一些規(guī)定。缺乏對(duì)方案的節(jié)能性方面的系統(tǒng)審查要求。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)首先是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題，它絕不是多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)或者節(jié)能設(shè)備的簡(jiǎn)單累加，它需要定量化。例如，人們?cè)谑袌?chǎng)上可以買(mǎi)到節(jié)能空調(diào)、節(jié)能玻璃、節(jié)能熱水器、太陽(yáng)能熱水器、墻體保溫材料等等，但是這些材料與設(shè)備如何使用、使用哪種型號(hào)、用量多少、所起到的作用是什么就需要通過(guò)量化整合來(lái)完成。集思廣益，從多方面影響因素出發(fā)，以最低的投資、最佳的手段完成并達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。所以建設(shè)主管部門(mén)監(jiān)管的同時(shí)，應(yīng)增加人員配備和審查力度，對(duì)設(shè)計(jì)節(jié)能成果進(jìn)行量化全面審查。
2、業(yè)主要求優(yōu)化設(shè)計(jì)的意識(shí)不強(qiáng)
目前，業(yè)主往往把控制重心放在施工直接投資環(huán)節(jié)上，而對(duì)建成后使用運(yùn)營(yíng)成本及節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重視不夠。其原因：一是對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)投資影響的重要性認(rèn)識(shí)不夠，只看到搞施工招標(biāo)，投標(biāo)價(jià)要低于標(biāo)底價(jià)、施工單位要讓利等，殊不知選擇一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化會(huì)帶來(lái)更大的節(jié)約；二是對(duì)建筑節(jié)能的認(rèn)識(shí)不到位，沒(méi)有一個(gè)節(jié)能環(huán)保綠色建筑意識(shí)。
3、建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的開(kāi)展缺乏必要的壓力和動(dòng)力
由于缺少建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)與企業(yè)和公眾的直接經(jīng)濟(jì)利益聯(lián)系，使得節(jié)能工作缺少內(nèi)在經(jīng)濟(jì)利益推動(dòng)力，政府部門(mén)建筑節(jié)能管理工作還存在體制不順、監(jiān)管體系不健全，造成執(zhí)法不嚴(yán)、監(jiān)督不力，國(guó)家政策不配套，缺乏激勵(lì)機(jī)制和工作力度。對(duì)一些國(guó)有投資建設(shè)項(xiàng)目，有關(guān)行政審批單位在審核初步方案時(shí)，只注重設(shè)計(jì)的建設(shè)規(guī)模和投資限額，對(duì)方案的經(jīng)濟(jì)合理性和節(jié)能性不做深入研究分析；另外，由于現(xiàn)在的設(shè)計(jì)收費(fèi)是按面積或按造價(jià)的比例計(jì)取，幾乎跟建筑節(jié)能和設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣無(wú)關(guān)，導(dǎo)致對(duì)設(shè)計(jì)方案不認(rèn)真進(jìn)行節(jié)能分析，而是追求高標(biāo)準(zhǔn)，造成能源浪費(fèi)。相反，設(shè)計(jì)單位即使花費(fèi)了較多的人力、物力，優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案，給業(yè)主節(jié)約了投資，也不能得到應(yīng)有的報(bào)酬，有時(shí)設(shè)計(jì)費(fèi)反而變少了，從而挫傷了優(yōu)化設(shè)計(jì)的積極性。
三、搞好優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議
1、主管部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的監(jiān)控
為保證建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，開(kāi)始可由政府主管部門(mén)來(lái)強(qiáng)制執(zhí)行，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)節(jié)能成果進(jìn)行全面審查后方可實(shí)施。政府主管部門(mén)不僅需在技術(shù)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合方面做出努力，而且還需要政府以技術(shù)法規(guī)的形式提出必須嚴(yán)格控制的最基本的技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)要求、功能要求，可以導(dǎo)則、指南、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)技術(shù)文件予以體現(xiàn)。利用主管部門(mén)的職能，總結(jié)推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及考核指標(biāo)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)的進(jìn)行提供良好服務(wù)。建筑節(jié)能技術(shù)新規(guī)范逐步從控制單項(xiàng)建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)(如外墻、外窗和屋頂)的最低保溫隔熱指標(biāo)，轉(zhuǎn)化為控制建筑物的實(shí)際能耗。新建建筑必須出具建造耗材經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑熱損失計(jì)算結(jié)果，特別是建筑結(jié)構(gòu)熱損失計(jì)算結(jié)果。建筑能耗總量（包括供暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng)）和建造能耗值只有滿(mǎn)足其對(duì)應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)才被允許開(kāi)工及竣工驗(yàn)收。在竣工時(shí)，建筑開(kāi)發(fā)商必須出具相關(guān)部門(mén)的一份“能源消耗證明”，證明清楚地列出了該住宅每年的能耗，及節(jié)能等級(jí)。以上措施，必須逐步實(shí)施，特別是國(guó)有投資項(xiàng)目要先于執(zhí)行。
2、以政策扶持拉動(dòng)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)
國(guó)家制定節(jié)能政策，并要求以多樣化的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)等扶持舉措，形成推動(dòng)建筑節(jié)能的市場(chǎng)機(jī)制，推進(jìn)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的推廣。對(duì)建造節(jié)能建筑產(chǎn)品的要根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)后節(jié)能程度給予政策和資金支持，減免稅費(fèi)等優(yōu)惠措施，并可建立評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)因建造節(jié)能建筑而超支部分資金，國(guó)家應(yīng)給予無(wú)償免息貸款或獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，使建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)以行政手段為主轉(zhuǎn)向以經(jīng)濟(jì)手段為主。
【關(guān)鍵詞】鋼鐵企業(yè)制氧站節(jié)能
中圖分類(lèi)號(hào)：C29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
鋼鐵企業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中最大的用氧部門(mén)，其在生產(chǎn)過(guò)程中需要使用大量的氧氣、氮?dú)夂蜌鍤?，如氧氣煉鋼、高爐富氧、轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用氮、鋼包底吹用氬等。因此，大中型鋼鐵企業(yè)一般都配備有一定規(guī)模的制氧站，制氧站在制取氧氣的同時(shí)可以生產(chǎn)氮?dú)夂蜌鍤獾裙I(yè)氣體。在制氧生產(chǎn)中主要消耗的是電能，約占總能耗的80%；從總廠范圍來(lái)說(shuō)，制氧分廠是鋼鐵企業(yè)用電大戶(hù)，約占20%以上。制氧站從選址、規(guī)模的確定到設(shè)備和管道的配置都需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能使工藝更先進(jìn)，安全可靠性更高，能耗更低。
一、制氧站的規(guī)模確定
制氧站的規(guī)模需要根據(jù)煉鋼、煉鐵等用戶(hù)的使用量及使用制度，繪制出用氣平衡表，根據(jù)平均用氣量來(lái)確定制氧站的規(guī)模。以下是某工程的氧氮?dú)迤胶獗怼?/p>
氧、氮、氬的用量平衡表
通過(guò)上表可知，2×100萬(wàn)噸轉(zhuǎn)爐冶煉、2×1280m3高爐富氧以及其它用戶(hù)等共需氧氣41000m3/h，純度為99.6%；氮?dú)?0400m3/h，純度為99.999%；氬氣385m3/h，純度為99.999%，為滿(mǎn)足供應(yīng)要求，需要建立二套20000m3/h空分裝置。
2、制氧分離工藝的選擇
目前，空氣分離制取氧、氮等產(chǎn)品的方式有三種：變壓吸附、膜分離和深冷法。前兩種是常溫下空氣分離，第三種是低溫下空氣分離。
變壓吸附與深冷法比較各有特點(diǎn)：首先，變壓吸附流程簡(jiǎn)單，設(shè)備數(shù)量少，主要設(shè)備僅為鼓風(fēng)機(jī)、吸附塔、貯氣罐、真空泵和一些閥門(mén)；深冷空分裝置流程較為復(fù)雜，主要設(shè)備包括空壓機(jī)、預(yù)冷器、純化器、換熱器、膨脹機(jī)、空分塔、氧壓機(jī)、氮壓機(jī)等諸多設(shè)備。其次，變壓吸附基建費(fèi)用少，對(duì)廠房要求不高；深冷空分裝置設(shè)備復(fù)雜，安裝周期長(zhǎng)，基建投資高。第三，變壓吸附啟動(dòng)時(shí)間短，維修費(fèi)用低；深冷空分裝置操作較為復(fù)雜，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，維修費(fèi)用多。第四，變壓吸附產(chǎn)品單一，氧氣純度低（93%），產(chǎn)量少（一般在5000m3/h以下），不能生產(chǎn)氬；深冷法可以同時(shí)生產(chǎn)出高純度的氧（99.6%）、氮（99.999%）、氬（99.999%），產(chǎn)量較高，而其液體產(chǎn)品的體積僅約為氣體的八百分之一，所以產(chǎn)品非常便于經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
膜分離技術(shù)與深冷法、變壓吸附相比較，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，啟動(dòng)時(shí)間短，投資少，由于不需要加壓設(shè)備，故其簡(jiǎn)易程度超過(guò)了變壓吸附；但也同樣存在產(chǎn)量低，產(chǎn)品純度低，氮?dú)饧兌葍H為95%。
鋼鐵企業(yè)一般選用的是深冷法。
二、制氧站設(shè)計(jì)分析
1、制氧原理及改進(jìn)措施
深冷分離工藝的基本原理是:空氣經(jīng)壓縮、冷卻和液化后，利用空氣中氧、氮、氬沸點(diǎn)不同，采用多次蒸發(fā)、多次冷凝的方法進(jìn)行精餾分離得到產(chǎn)品氧、氮、氬。再按不同用途將產(chǎn)品加壓、貯存和輸送供給用戶(hù)。鋼鐵企業(yè)制氧站主體設(shè)備如圖1所示。
圖1 鋼鐵企業(yè)制氧站主體設(shè)備示意圖
制氧站制取工業(yè)氣體的能耗一般通過(guò)氧氣的單位電耗來(lái)衡量。氧氣單位電耗計(jì)算公式:
式中:N—噸氧耗電量，kWh/m3；
R—?dú)怏w常數(shù)；
T—環(huán)境溫度，K；
r—空氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下重度，取1.293kg/m3；
P—加工空氣壓力(絕壓)；
V空—加工空氣流量，m3/h；
V氧—產(chǎn)品氧氣流量，m3/h；
ΔV—設(shè)備切換損失，m3/h；
η等—空壓機(jī)等溫效率；
η機(jī)—空壓機(jī)機(jī)械效率。
制氧站的單位產(chǎn)品電耗，與工作壓力的自然對(duì)數(shù)成正比，工作壓力越低，單位電耗越小，因此盡可能地降低制氧設(shè)備的工作壓力從而降低電耗。目前全低壓流程的制氧裝置已經(jīng)被普遍應(yīng)用。
此外，提高氧提取率，也即降低V空/V氧，單位電耗N也隨之減少。當(dāng)采用規(guī)整填料、全精餾無(wú)氫制氬技術(shù)，氧提取率可提高到99.8%，氬提取率可達(dá)80.7%，且制氬過(guò)程完全通過(guò)低溫精餾來(lái)實(shí)現(xiàn)，使裝置更安全可靠。當(dāng)上塔采用填料塔后，能降低上塔阻力約0.02MPa，空壓機(jī)軸功率可降低5%～7%。當(dāng)采用帶氧氣增壓器的空分流程，充分利用冷凝器的位能(即液柱高度)，使出冷箱的氧氣壓力達(dá)到0.17～0.28MPa，從而使壓氧電耗可降低0.03kW/m3左右。
我公司設(shè)計(jì)的某工程一期2萬(wàn)制氧、二期2萬(wàn)制氧均采用液氧自增壓的方式，獲得5000~7000Nm3/h，壓力為55kPa的低壓氧氣，直接輸送至煉鐵區(qū)域進(jìn)行機(jī)前富氧，這樣即可選用1.5萬(wàn)Nm3/h的氧壓機(jī)，大量減少了壓氧能耗，每套2萬(wàn)機(jī)組年節(jié)約電量約8.0x106kWh。
我公司設(shè)計(jì)的某工程1.6萬(wàn)Nm3/h制氧采用了污氮?dú)馀c增壓空氣進(jìn)行換熱的設(shè)計(jì)，節(jié)約了能耗。
2、減少氧氣放散率
1)合理配置液體儲(chǔ)槽和氣體球罐。
液化裝置的配置與使用是減少放散率、保證供氣穩(wěn)定性、安全性和增加制氧設(shè)備投資效益的一個(gè)重要手段。液化裝置包括液氧、液氮和液氬儲(chǔ)存及汽化系統(tǒng)。液化裝置較空分設(shè)備容易開(kāi)停，負(fù)荷可以增減，生產(chǎn)的液體產(chǎn)品可以進(jìn)入后備汽化系統(tǒng)以保障氣體供應(yīng)，也可以進(jìn)入市場(chǎng)銷(xiāo)售，為企業(yè)帶來(lái)可觀的效益。液化裝置的能力大小一般取決于氧氣放散量的大小、氮?dú)獾母辉顩r及對(duì)液體的需求量，一般以氧氣總產(chǎn)量的5%～10%為宜，氧、氮、氬液化同時(shí)考慮。
氧氣球罐的有效儲(chǔ)量，需滿(mǎn)足正常生產(chǎn)時(shí)的不均衡用量，包括轉(zhuǎn)爐按一定規(guī)律用氧時(shí)的周期性高峰低谷的波動(dòng)量和由于換出鋼口、生產(chǎn)調(diào)度等原因造成不均衡用氧的富裕儲(chǔ)量，同時(shí)還應(yīng)考慮空分設(shè)備突然故障停止供氧時(shí)保證轉(zhuǎn)爐仍能吹完一爐鐵水所需的安全儲(chǔ)量。轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐是氮?dú)庥昧坎▌?dòng)較大的用戶(hù)，每個(gè)冶煉周期吹氮時(shí)間為2～4min，因此氮?dú)馇蚬薜淖钚?chǔ)量應(yīng)能夠滿(mǎn)足其周期性波動(dòng)的要求。
2)變負(fù)荷功能。
為了降低制氧單耗而增加氧氣產(chǎn)量，但由于氧氣需求的不連續(xù)性，氧氣在部分時(shí)間會(huì)因用不了而放散掉?？辗衷O(shè)備在選型時(shí)應(yīng)該考慮變負(fù)荷功能。
裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)荷操作可以通過(guò)調(diào)節(jié)冷箱進(jìn)口空氣的流量，即靠增大或減少空氣透平壓縮機(jī)的排氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)。而空氣透平壓縮機(jī)通過(guò)控制其進(jìn)口導(dǎo)葉，使軸功率隨著排氣量的變化而變化，可以實(shí)現(xiàn)變負(fù)荷操作平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)達(dá)到降低能耗的目的。
三、制氧系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能
1、選擇節(jié)電的設(shè)備及技術(shù)
從制氧裝置規(guī)劃起，就把節(jié)能作為工藝規(guī)劃、設(shè)備選型的一個(gè)重要原則，把設(shè)備的價(jià)格、能耗、性能等放在一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行綜合考慮。
空壓機(jī)是空分裝置中最大的耗能設(shè)備，也是制氧主廠房?jī)?nèi)最大件設(shè)備，在選擇空壓機(jī)時(shí)不僅要考慮設(shè)備投資，還應(yīng)考慮電耗，業(yè)主使用習(xí)慣，最大件重量，氣體進(jìn)出口方式以及設(shè)備基礎(chǔ)、對(duì)主廠房的要求等因素。例如，某工程一期2萬(wàn)制氧選用的是沈鼓設(shè)備，需設(shè)置8m高二層平臺(tái)；二期2萬(wàn)制氧選用的是交大賽爾設(shè)備，需設(shè)置6.5m高二層平臺(tái)；另某工程1#、2#2萬(wàn)制氧均選用的是陜鼓設(shè)備，設(shè)置在廠房地坪基礎(chǔ)上；而某工程1.6萬(wàn)制氧Atlas的設(shè)備，設(shè)置在室外地坪基礎(chǔ)上。
許多設(shè)備可利用變頻技術(shù)節(jié)電，如循環(huán)水泵、循環(huán)氬泵等具備采用變頻技術(shù)條件的設(shè)備，都采用變頻技術(shù)。在循環(huán)水系統(tǒng)采用節(jié)電裝置有效地控制了水泵的功耗。
我公司設(shè)計(jì)的某工程2x2.2萬(wàn)制氧分子篩系統(tǒng)加熱器采用蒸汽加熱器和電加熱器配合，在蒸汽能滿(mǎn)足供應(yīng)的情況下，單獨(dú)使用蒸汽加熱器；蒸汽供應(yīng)不足時(shí)，蒸汽加熱器和電加熱器配合使用，相比于單獨(dú)使用電加熱器，節(jié)能效果明顯，每套2.2萬(wàn)機(jī)組年節(jié)約電量約3.74x106kWh。
2、提高設(shè)備作業(yè)率
任何原因造成制氧設(shè)備停機(jī)，啟動(dòng)后至少要空耗3 h以上的能耗才能進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。因此，制氧節(jié)能降耗一個(gè)最重要的方面就是穩(wěn)定生產(chǎn)，那么零工況波動(dòng)為運(yùn)行的最高目標(biāo)。與此同時(shí)，探索最佳的壓縮機(jī)壓力，加溫活化的時(shí)間，上、下塔的壓力，機(jī)組膨脹量，氧氮的純度等因素對(duì)耗能的影響，找到最佳的工藝點(diǎn)。平時(shí)根據(jù)用戶(hù)的使用情況及時(shí)地調(diào)整工況和開(kāi)停壓縮機(jī)，力爭(zhēng)在滿(mǎn)足生產(chǎn)使用的前提下，電耗最少。由于鋼鐵企業(yè)氧氣、氮?dú)庥脩?hù)的壓力等級(jí)為兩個(gè)，一是0.8 MPa以下的氧氣、低壓氮?dú)?，二?.8～3.0 MPa的中壓氧氣、氮?dú)?。以前中壓采用壓縮的方法供應(yīng)、低壓采用中壓節(jié)流的方法供應(yīng)，勢(shì)必造成能量損失，可采用中壓和低壓分開(kāi)供應(yīng)的方法，增設(shè)了低壓氧氣、氮?dú)夤芫W(wǎng)，有效地減少了氧氣、氮?dú)鈮嚎s的電耗，粗略估算每套2萬(wàn)機(jī)組年節(jié)約電量約16.6 x 106kWh。
一般制氧啟動(dòng)時(shí)間需48小時(shí)，如果能縮短啟動(dòng)時(shí)間，提前出氧，就可減少設(shè)備作為無(wú)用功時(shí)間，節(jié)約電耗。我公司設(shè)計(jì)的某工程1#、2#2萬(wàn)制氧在制氧啟動(dòng)積液過(guò)程中，當(dāng)主冷凝蒸發(fā)器見(jiàn)液并排放干凈后，將儲(chǔ)槽或槽車(chē)中的液氧返供主冷，比正常開(kāi)車(chē)縮短20小時(shí)，每套2萬(wàn)機(jī)組每次開(kāi)車(chē)節(jié)電量約3.06 x 105kWh。
四、結(jié)束語(yǔ)
制氧機(jī)組單體設(shè)備的改進(jìn)可以降低制氧機(jī)組本身電耗，而確定合理的制氧規(guī)模以及采取變負(fù)荷等相關(guān)措施可以最大限度地減少氧氣的放散率，避免不必要的浪費(fèi)。液體儲(chǔ)槽、氣體球罐以及管網(wǎng)的優(yōu)化布置可以節(jié)約投資成本，并滿(mǎn)足氧、氮、氬氣體用量的不穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】冷庫(kù)；節(jié)能技術(shù)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；制冷設(shè)備
隨著綜合國(guó)力的增強(qiáng)和人民生活水平的不斷提高，我國(guó)冷庫(kù)總?cè)萘亢蛦螏?kù)規(guī)模顯著提升，食品冷藏行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。然而，建設(shè)冷庫(kù)是一種投資較大、建設(shè)和使用期較長(zhǎng)、資金回收相對(duì)較慢的項(xiàng)目。實(shí)現(xiàn)冷庫(kù)最大經(jīng)濟(jì)效益的途徑主要有兩個(gè)方面，一是提高冷庫(kù)周轉(zhuǎn)利用率，二是通過(guò)節(jié)能降耗降低經(jīng)營(yíng)成本。
1.冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的節(jié)能
冷庫(kù)是冷加工和食品保鮮行業(yè)中的高能耗行業(yè)，其中冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗能約占整個(gè)冷庫(kù)的30%，某些低溫冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗冷量高達(dá)制冷設(shè)備總負(fù)荷的50%左右。減少冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷量損耗，重點(diǎn)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱層的合理設(shè)置。
1.1合理設(shè)計(jì)冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱層
隔熱層所用材料及其厚度是影響傳入熱量的最重要因素，隔熱工程的設(shè)計(jì)又是影響土建費(fèi)用的關(guān)鍵。盡管冷庫(kù)隔熱層的設(shè)計(jì)要通過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)角度來(lái)分析確定，但是實(shí)踐證明，必須優(yōu)先考慮隔熱材料的“質(zhì)優(yōu)”，然后再考慮“價(jià)廉”，不能只看節(jié)省初期投資的眼前利益，要從長(zhǎng)遠(yuǎn)的節(jié)能降耗考慮。近年來(lái)設(shè)計(jì)建造的組裝式冷庫(kù)，多數(shù)采用硬質(zhì)聚氨酯（PUR）和擠塑聚苯乙烯（XPS）作隔熱層。結(jié)合PUR和XPS隔熱性能優(yōu)越及磚混結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)D值高的優(yōu)點(diǎn)，采用土建式單面彩鋼板復(fù)合內(nèi)保溫隔熱層結(jié)構(gòu)，是一種值得推薦的冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱層的建造方式。
其具體做法是：采用磚混結(jié)構(gòu)外墻，水泥砂漿抹平后作隔汽防潮層，然后內(nèi)側(cè)做聚氨酯隔熱層。對(duì)于老冷庫(kù)的大修改造，這是一種值得優(yōu)選的建筑節(jié)能方案。
1.2冷庫(kù)建設(shè)工藝管線(xiàn)的設(shè)計(jì)布局
制冷管道及照明動(dòng)力管線(xiàn)等穿過(guò)隔熱外墻是不可避免的，每多一處穿越點(diǎn)就等于在隔熱外墻上多開(kāi)一個(gè)缺口，而且處理復(fù)雜，施工操作困難，甚至可能留下工程質(zhì)量的隱患。因此管道設(shè)計(jì)布置方案上，應(yīng)盡可能減少穿越隔熱外墻的孔數(shù)，并對(duì)穿墻處的隔熱構(gòu)造進(jìn)行細(xì)致處理。
1.3冷庫(kù)門(mén)設(shè)計(jì)及管理方面的節(jié)能
冷庫(kù)門(mén)是冷庫(kù)的配套設(shè)施之一，是冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中最容易跑冷的部位。據(jù)相關(guān)資料介紹，低溫貯藏庫(kù)的庫(kù)門(mén)在庫(kù)外溫度34 ℃，庫(kù)內(nèi)溫度-20℃條件下開(kāi)啟1h，耗冷量就達(dá)1088kcal/h。
冷庫(kù)內(nèi)常年處于低溫高濕以及溫度、濕度頻繁變化的環(huán)境中，低溫庫(kù)的內(nèi)外溫差通常在40～60 ℃之間。當(dāng)庫(kù)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，由于庫(kù)外空氣溫度較高，水蒸氣壓力大，而庫(kù)內(nèi)空氣溫度較低，水蒸氣壓力小，庫(kù)外空氣就會(huì)向庫(kù)內(nèi)流動(dòng)。當(dāng)庫(kù)外高溫、高濕的熱空氣通過(guò)冷庫(kù)門(mén)進(jìn)入庫(kù)內(nèi)后，大量的熱濕交換會(huì)加劇冷風(fēng)機(jī)或蒸發(fā)排管的結(jié)霜，導(dǎo)致蒸發(fā)效率的降低，從而引起庫(kù)溫波動(dòng)，影響貯藏產(chǎn)品的質(zhì)量。有文獻(xiàn)表明，冷庫(kù)門(mén)的性能不良可使能耗增加15%甚至更多。
2.冷庫(kù)制冷設(shè)備的節(jié)能
2.1制冷壓縮機(jī)的選擇
制冷壓縮機(jī)是制冷設(shè)備的心臟，它消耗的能量在整個(gè)制冷系統(tǒng)中占很大的比例。對(duì)于特定的制冷量，選擇不同的壓縮機(jī)直接關(guān)系到運(yùn)行的能耗。在大中型冷庫(kù)的建設(shè)中，液氨冷卻螺桿制冷壓縮機(jī)已有取代活塞式壓縮機(jī)的趨勢(shì)。
因此，必須正確估計(jì)冷庫(kù)實(shí)際耗冷量的變化，掌握冷藏過(guò)程中放熱量及外界氣溫、冷卻水溫和日常操作熱量等耗冷量的變化規(guī)律，合理調(diào)整壓縮機(jī)的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)，或通過(guò)卸載裝置減少壓縮機(jī)的工作缸數(shù)。
2.2冷凝器的選型
冷凝器是制冷工藝系統(tǒng)中的主要設(shè)備之一，在制冷循環(huán)中起著把壓縮機(jī)排出的過(guò)熱蒸氣冷凝成液體的作用。冷凝器選型的合理與否，直接關(guān)系到制冷裝置的經(jīng)濟(jì)性和能否正常使用。冷凝器選型過(guò)大，將使設(shè)備閑置，設(shè)備初期投資增大，配套費(fèi)用增加；選型過(guò)小，又不能滿(mǎn)足正常冷凝作用的需要。
蒸發(fā)式冷凝器充分利用水的汽化潛熱帶走更多的冷凝熱，是一種高效節(jié)能的換熱設(shè)備，具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)當(dāng)前節(jié)水、節(jié)電在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的緊迫性和重要性，因地制宜地推廣蒸發(fā)式冷凝器的使用已勢(shì)在必行。
2.3蒸發(fā)器的選型
建設(shè)大中型低溫冷庫(kù)的蒸發(fā)器選型，應(yīng)盡量采用傳統(tǒng)排管式蒸發(fā)器。冷庫(kù)使用冷排管可實(shí)現(xiàn)溫度易控，同時(shí)又沒(méi)有電機(jī)能耗的雙重效果。
壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，冷排管內(nèi)的低溫氨液可以蓄冷，庫(kù)溫和蒸發(fā)溫度波動(dòng)較小且保持溫度延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。由于冷排管的蒸發(fā)面積比冷風(fēng)機(jī)蒸發(fā)管組的蒸發(fā)面積大得多，所以增大傳熱面積是最有效的強(qiáng)化傳熱途徑之一。雖然冷排管與冷風(fēng)機(jī)相比一次性投資大一些，但運(yùn)行費(fèi)用卻相對(duì)減小。同時(shí)使用冷排管可簡(jiǎn)化制冷系統(tǒng)，便于系統(tǒng)的維護(hù)和管理。
3.冷庫(kù)運(yùn)行管理中的節(jié)能
3.1準(zhǔn)確及時(shí)調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)
制冷系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中，由于工況條件是不斷變化的，只有依靠冷庫(kù)管理人員的精心操作并準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)制冷設(shè)備的運(yùn)行，才能使制冷系統(tǒng)始終處在最理想的工作狀態(tài)，達(dá)到高效節(jié)能的效果。
3.2合理利用庫(kù)房，節(jié)能減耗
冷藏間的耗電量是按冷藏間耗冷量的多少來(lái)計(jì)算的，通常包括兩部分：一是貨物冷卻和冷藏時(shí)的耗冷量；二是冷藏間本身（即圍護(hù)結(jié)構(gòu)）及操作管理的耗冷量。節(jié)約用電的關(guān)鍵在于冷藏間的利用率，利用率低的冷藏間耗冷多，耗電也就多。在實(shí)際操作中，由于壓縮機(jī)所配備的電動(dòng)機(jī)功率是按該機(jī)制冷能力選定的，也就是庫(kù)房的耗冷量小于制冷機(jī)的制冷能力。冷庫(kù)在淡季運(yùn)行時(shí)，由于冷藏間存放的貨物較少，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是“大馬拉小車(chē)”，浪費(fèi)了電能。因此，在淡季時(shí)可將幾個(gè)冷藏間內(nèi)的貨物按貯藏溫度及時(shí)并庫(kù)，以減少能耗。
3.3冷庫(kù)內(nèi)照明系統(tǒng)的節(jié)能冷庫(kù)照明應(yīng)在安全、科學(xué)、合理的基礎(chǔ)上，從節(jié)能和環(huán)保的角度出發(fā)
根據(jù)冷庫(kù)間的面積、高度及庫(kù)房溫度等綜合考慮。冷庫(kù)內(nèi)的照明一般集中在工作區(qū)域內(nèi)。應(yīng)在保證操作人員安全的情況下做到及時(shí)關(guān)燈，以減少庫(kù)房的熱負(fù)荷及電能消耗。同時(shí)要盡量采用高效低耗耐壓的照明燈具以減少燈具的更換頻率。LED照明系統(tǒng)具有環(huán)保省電、照度均勻、低溫時(shí)發(fā)光效率良好及供電效率高的優(yōu)勢(shì)，是一種極有前景的新型光源，也是今后冷庫(kù)內(nèi)照明系統(tǒng)的發(fā)展方向。
3.4定期放油、除垢和放空氣，確保良好熱交換效果
資料顯示，當(dāng)蒸發(fā)器盤(pán)管內(nèi)有0.1mm厚的油膜時(shí)，為保持設(shè)定的溫度要求，蒸發(fā)溫度就要下降2.5℃，耗電量增加10%以上；當(dāng)冷凝器內(nèi)的水管壁結(jié)垢達(dá)1.5mm時(shí)，冷凝溫度就要比原來(lái)的溫度上升2.8 ℃，耗電量增加9.7%；當(dāng)制冷系統(tǒng)中混有不凝結(jié)氣體，其分壓力值達(dá)到0.196MPa時(shí)，耗電量將增加約18%。由此可保鮮與加工見(jiàn)冷庫(kù)制冷系統(tǒng)定期放油、除垢和放空氣的重要性。
4.結(jié)束語(yǔ)
冷庫(kù)的節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程且具有很大的潛力，從大的方面來(lái)講，一是冷庫(kù)的合理設(shè)計(jì)，二是冷庫(kù)的科學(xué)管理。在工作實(shí)踐中，冷庫(kù)的設(shè)計(jì)要周密?chē)?yán)謹(jǐn)，運(yùn)行管理要科學(xué)合理，嚴(yán)格把關(guān)，通過(guò)多種節(jié)能途徑，即可取得良好的綜合節(jié)能效果。
【參考文獻(xiàn)】
【關(guān)鍵詞】節(jié)能車(chē)；車(chē)身；優(yōu)化
【Abstract】This text is on the background of China`ECO-CAR Racing， On the premise of the racing`rule， to analysis and optimize the body from the material， frontal area drag coefficient. By simulation the wind tunnel experiment to ensure the shape and size of the model and improve the vehicle performance by cooperate other parts.
【Key words】Fuel-efficient cars； Bodywork； Optimization
1 項(xiàng)目背景
節(jié)能競(jìng)技大賽，是使用Honda低油耗摩托車(chē)的4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，選手們根據(jù)自己的想法動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作賽車(chē)，創(chuàng)造出表達(dá)環(huán)保主題的車(chē)身，限用1升汽油行駛更遠(yuǎn)的距離，并最大限度地降低廢氣排放，是挑戰(zhàn)節(jié)能極限的一項(xiàng)競(jìng)技賽事。人們不僅可以感受到“創(chuàng)造”與“交流”的樂(lè)趣，同時(shí)還可以體會(huì)到“低油耗，少減排就是環(huán)?！薄?/p>
我校于2010年開(kāi)始參加節(jié)能車(chē)大賽以來(lái)，成績(jī)保持良好，特別是2012年第六屆大賽上以635.226km/L的成績(jī)力壓眾多高校獲得全國(guó)第三。車(chē)身的方式也由半包式逐漸發(fā)展到全包式，各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)穩(wěn)步提升。
2 提升車(chē)身性能的思路
顧名思義節(jié)能車(chē)大賽無(wú)非是節(jié)能環(huán)保，要做到節(jié)能就必須降低油耗，所以車(chē)身的質(zhì)量和風(fēng)阻系數(shù)就尤為重要。既要質(zhì)量輕又要滿(mǎn)足剛度和強(qiáng)度的需求又要有可塑性，這樣的車(chē)身材料就是我們節(jié)能車(chē)車(chē)身的首選。在材料滿(mǎn)足的條件下要做的就是設(shè)計(jì)出擁有完美曲線(xiàn)的車(chē)身形狀。
3 優(yōu)化車(chē)身要進(jìn)行的工作
3.1 確定制作基本流程
1：打印1：1圖紙
2：切割相應(yīng)的木板
3：按序號(hào)連接木板構(gòu)建空間框架
4：通過(guò)AB膠及石膏將與木板相互位置固定
5：用部分泡沫填充空間框架
6：在泡沫的表面添加石膏，用石膏來(lái)塑性
7：制作并打磨石膏車(chē)身曲面
8：在打磨好的車(chē)身曲面上涂膩?zhàn)臃?，原子灰和脫模?/p>
9：在石膏模型表面鋪玻璃鋼
10：將制作處理好的玻璃鋼內(nèi)表面整理清潔
11：在玻璃鋼車(chē)身的內(nèi)表面涂抹原子灰，脫模蠟
12：用真空灌注的方法在玻璃鋼的內(nèi)表面鋪碳纖維
13：對(duì)碳纖維表面進(jìn)行打磨，開(kāi)窗戶(hù)
14：對(duì)有機(jī)玻璃進(jìn)行軟化處理，制作滿(mǎn)足形狀要求的窗戶(hù)
15：碳纖維車(chē)身表面噴漆
16：制作車(chē)身內(nèi)部相關(guān)內(nèi)飾
3.2 確定車(chē)身形態(tài)
車(chē)身形態(tài)分為半包式和全包式，其中全包式制作較為復(fù)雜，但整體效果突出車(chē)身形式選用方面主要由風(fēng)阻系數(shù)Cd和迎風(fēng)面積A決定。資料顯示，Cd*A每減小1%，油耗降低0.7%；車(chē)重每減小1%，油耗可降0.7%。
3.3 確定車(chē)身外形
研究表明，當(dāng)一輛轎車(chē)以80km/h的時(shí)速前進(jìn)時(shí)，有60%的耗油是用來(lái)克服風(fēng)阻的。在時(shí)速200km/h以上時(shí)，空氣阻力幾乎占所有行車(chē)阻力的85%。即使風(fēng)阻系數(shù)只相差0.01，也會(huì)給油耗帶來(lái)明顯的變化。而一旦風(fēng)阻系數(shù)降低10%，那么燃油的消耗量至少可以節(jié)省7%。
3.4 確定車(chē)身材料
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累和參數(shù)對(duì)比，我們選出最適合制作節(jié)能車(chē)車(chē)身的材料――碳纖維。碳纖維作為21世紀(jì)最高端的新型可塑性材料官費(fèi)的應(yīng)用在航空航天以及新能源領(lǐng)域，下面就對(duì)碳纖維材料進(jìn)行全方面分析。
碳纖維的特性
碳纖維是高級(jí)復(fù)合材料的增強(qiáng)材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模、耐化學(xué)腐蝕、熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)點(diǎn)，歸納如下：
（1）輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高模量
碳纖維的密度是1.6-2.5g/cm3，碳纖維拉伸強(qiáng)度在2.2GPa以上。因此，具有高的比強(qiáng)度和比模量，它比絕大多數(shù)金屬的比強(qiáng)度高7倍以上，比模量為金屬的5倍以上。由于這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，其復(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)工業(yè)、運(yùn)動(dòng)器材等。
（2）熱膨脹系數(shù)小
絕大多數(shù)碳纖維本身的熱膨脹系數(shù)，室內(nèi)為負(fù)數(shù)（-0.5～-1.6）×10 -6/K，在200～400℃時(shí)為零，在小于1000℃時(shí)為1.5×10-6/K。由它制成的復(fù)合材料膨脹系數(shù)自然比較穩(wěn)定，可作為標(biāo)準(zhǔn)衡器具。
（3）導(dǎo)熱性好
通常無(wú)機(jī)和有機(jī)材料的導(dǎo)熱性均較差，但碳纖維的導(dǎo)熱性接近于鋼鐵。利用這一優(yōu)點(diǎn)可作為太陽(yáng)能集熱器材料、傳熱均勻的導(dǎo)熱殼體材料。
（4）耐化學(xué)腐蝕性好
從碳纖維的成分可以看出，它幾乎是純碳，而碳又是最穩(wěn)定的元素之一。它除對(duì)強(qiáng)氧化酸以外，對(duì)酸、堿和有機(jī)化學(xué)藥品都很穩(wěn)定，可以制成各種各樣的化學(xué)防腐制品。我國(guó)已從事這方面的應(yīng)用研究，隨著今后碳纖維的價(jià)格不斷降低，其應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣。
（5）耐磨性好
碳纖維與金屬對(duì)磨時(shí)，很少磨損，用碳纖維來(lái)取代石棉制成高級(jí)的摩檫材料，已作為飛機(jī)和汽車(chē)的剎車(chē)片材料。
（6）耐高溫性能好
碳纖維在400℃以下性能非常穩(wěn)定，甚至在1000℃時(shí)仍無(wú)太大變化。復(fù)合材料耐高溫性能主要取決于基體的耐熱性，樹(shù)脂基復(fù)合材料其長(zhǎng)期耐熱性只達(dá)300℃左右，陶瓷基、碳基和金屬基的復(fù)合材料耐高溫性能可與碳纖維本身匹配。因此碳纖維復(fù)合材料作為耐高溫材料廣泛用于航空航天工業(yè)。
（7）突出的阻尼與優(yōu)良的透聲納
利用這二種特點(diǎn)可作為潛艇的結(jié)構(gòu)材料，如潛艇的聲納導(dǎo)流罩等。
（8）高X射線(xiàn)透射率
發(fā)揮此特點(diǎn)已經(jīng)在醫(yī)療器材中得到應(yīng)用。
（9）疲勞強(qiáng)度高
碳纖維的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，制成的復(fù)合材料，經(jīng)應(yīng)力疲勞數(shù)百萬(wàn)次的循環(huán)試驗(yàn)后，其強(qiáng)度保留率仍有60%，而鋼材為40%，鋁材為30%，而玻璃鋼則只有20%-25%.因此設(shè)計(jì)制品所取的安全系數(shù)，碳纖維復(fù)合材料為最低。
3.5 制作模型
我們的車(chē)身要保證外形尺寸的一致性，因此對(duì)模型的要求非?？量蹋谧瞿Ｐ椭耙欢ㄒ_定拔模角度。首先要用石膏制作出和所建模型一直的石膏凸模，再在凸模的基礎(chǔ)上用玻璃纖維做出凹模。
模型的好壞直接影響到車(chē)身的成敗，如果模型制作不仔細(xì)，那么整個(gè)車(chē)身的制作都會(huì)前功盡棄。
3.6 車(chē)身制作
當(dāng)凹模做完之后，模型制作就基本完成了，接下來(lái)就是制作碳纖維車(chē)身了。
首先要在模型上均勻的涂抹一層脫模劑，然后把碳纖維布撲在模型上，接著涂刷或澆注調(diào)好比例的環(huán)氧樹(shù)脂（樹(shù)脂與固化劑的質(zhì)量比例為100：30），然后將制作好的真空袋密封在凹模上，注意一定要密封，排好真空管連接真空泵，最后打開(kāi)真空泵電源進(jìn)行“抽脂”行動(dòng)，待樹(shù)脂半固化狀態(tài)就可以關(guān)掉電源靜等20小時(shí)后就可以脫模了，脫模后再進(jìn)行修整，車(chē)身雛形就完成了。
3.7 開(kāi)窗
節(jié)能車(chē)內(nèi)部空間較小，視野對(duì)于車(chē)手非常重要，可以說(shuō)車(chē)窗是為車(chē)手量身定制的，確定其大小的時(shí)候要車(chē)身坐在車(chē)?yán)?，滿(mǎn)足車(chē)手的最大視野畫(huà)出邊界，然后進(jìn)行優(yōu)化。
3.8 噴漆
噴漆是畫(huà)龍點(diǎn)睛的一步，吸不吸引眼球就看噴漆了，車(chē)身的臉面全由這一步體現(xiàn)。
4 展望
我希望在技術(shù)條件允許的情況下將車(chē)身做成單體殼式，車(chē)身和車(chē)架一體，這樣就避免了配合誤差的問(wèn)題，還可以將上車(chē)身做成“剪刀門(mén)”的形式，讓車(chē)手能自己輕松進(jìn)出。
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關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能優(yōu)化；消耗
智能建筑節(jié)能是世界性的大潮流及大趨勢(shì)，也是中國(guó)改革與發(fā)展的迫切要求，是21世紀(jì)中國(guó)建筑事業(yè)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。節(jié)能與環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。從可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā)，建筑節(jié)能的關(guān)鍵又在于提高能量效率，所以無(wú)論制訂建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)還是從事具體工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，都應(yīng)把提高能量效率作為建筑節(jié)能的著眼點(diǎn)。
一、暖通空調(diào)概述
1.暖通空調(diào)的工作原理
暖通空調(diào)的主要工作原理是制冷劑在空調(diào)制冷機(jī)組內(nèi)的蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱量交換發(fā)生氣化，這一過(guò)程會(huì)使冷凍水的溫度降低，被氣化后的制冷劑在空壓機(jī)的作用下，會(huì)形成高壓、高溫的氣體，當(dāng)氣體流經(jīng)制冷機(jī)組的冷凝器時(shí)，則會(huì)被來(lái)自冷卻塔的冷卻水所冷卻，從而是氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪?、低溫的液體，與此同時(shí)，被降溫后的冷凍水經(jīng)由水泵被送至空氣處理機(jī)的熱交換器中，隨后與混風(fēng)進(jìn)行冷熱交換形成冷風(fēng)源，最后經(jīng)由送風(fēng)管路送入到各個(gè)房間。通過(guò)這樣的循環(huán)過(guò)程，在夏季房間內(nèi)的熱量會(huì)被冷卻水帶走，流經(jīng)冷卻塔后釋放到空氣當(dāng)中。
2.空調(diào)供水系統(tǒng)
通常情況下，冷凍水系統(tǒng)內(nèi)的冷凍水管道均為循環(huán)式系統(tǒng)；變流量系統(tǒng)按照組成裝置的不同，可分為相對(duì)變流量和真正變流量?jī)煞N，其中真正變流量可以充分發(fā)揮變流量系統(tǒng)的節(jié)能潛力。
3.空氣處理單元
在空氣處理單元中，新風(fēng)與部分回風(fēng)經(jīng)混合后形成混風(fēng)，當(dāng)混風(fēng)經(jīng)由熱交換器冷凍水進(jìn)行熱交換后則形成送風(fēng)。冬季時(shí)，混風(fēng)能夠吸收能量，從而是溫度升高，夏季時(shí)，隨著混風(fēng)溫度降低，送風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)后會(huì)與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量的傳遞，最終將溫度調(diào)節(jié)至房間所需的設(shè)定值。此時(shí)房間內(nèi)的氣體在排風(fēng)機(jī)的作用下與新風(fēng)混合后，重復(fù)上訴過(guò)程進(jìn)行循環(huán)。由于混風(fēng)和冷凍水的熱交換過(guò)程是在熱交換器中進(jìn)行的，因此，熱交換器屬于暖通空調(diào)空氣處理單元中較為重要的組成部分。當(dāng)熱交換器的工作狀況處于部分負(fù)荷時(shí)，與設(shè)計(jì)工況是不同的，而在實(shí)際使用中，大部分時(shí)間熱交換器都是處于部分負(fù)荷狀態(tài)，也就是說(shuō)其基本都處在非設(shè)計(jì)工況下工作，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量了解熱交換器的這一特點(diǎn)。
二、暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性
其一，對(duì)暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅可以滿(mǎn)足人們對(duì)工作和生活環(huán)境舒適性的要求，而且還可以使工作效率和生活質(zhì)量有所提高；其二，由于暖通空調(diào)工程屬于整個(gè)建筑中能耗較高的部分，所以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以起到節(jié)約能源、提高能源利用率的作用；其三，隨著直接數(shù)字控制器（DDC）、變頻技術(shù)以及能源管理控制系統(tǒng)等的廣泛應(yīng)用，使暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略和控制技術(shù)相輔相成，在節(jié)能降耗的同時(shí)，能夠更好的對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)和控制；其四，基于大部分暖通空調(diào)工程在設(shè)計(jì)之初，沒(méi)能很好考慮季節(jié)變化、時(shí)間以及房屋的朝向等問(wèn)題引起的冷負(fù)荷變化，致使這樣的設(shè)計(jì)難免會(huì)造成能源的浪費(fèi)，而對(duì)暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，可以從根本彌補(bǔ)這一缺陷，并且還能降低事故的發(fā)生幾率；其五，由于在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)備選型時(shí)，通常都是按照設(shè)備的最大負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算的，并采用固定工作時(shí)間的方式運(yùn)行。但是在大多數(shù)情況下，暖通空調(diào)都不是處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行的，同時(shí)由于多種因素的影響，如陽(yáng)光照射、建筑外部環(huán)境的溫濕度、房間內(nèi)部的負(fù)荷變化等，一旦采用固定工作時(shí)間運(yùn)行，必然會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的使用效率低下，使能源大量浪費(fèi)。因此，為了調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間，作為施工單位，對(duì)暖通空調(diào)的運(yùn)行比較了解，就必須配合設(shè)計(jì)人員對(duì)暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而確保空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，達(dá)到節(jié)約能源的目的。
三、暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
1.控制策略的優(yōu)化
由于空氣處理機(jī)的直接數(shù)字控制器（DDC）基本都是采用PTD進(jìn)行控制的，所以選用一個(gè)較為合適的PTD參數(shù)能夠起到促進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的作用。PTD的系數(shù)高，可以使室內(nèi)溫度較快的達(dá)到預(yù)定值，反之這一過(guò)程會(huì)較慢，但也并不是說(shuō)PTD的系數(shù)越高就越好，一旦系數(shù)太高時(shí)很容易引起DDC控制器失穩(wěn)。雖然PTD可以解決大多數(shù)場(chǎng)所的空調(diào)控制問(wèn)題，但是有些特殊場(chǎng)所僅靠較高的PTD系數(shù)提高空調(diào)系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)速度是很難解決問(wèn)題的，比如影劇院等大熱慣性場(chǎng)所，對(duì)于這樣場(chǎng)所可采用雙級(jí)控制，即將溫度傳感器分別安裝在室內(nèi)和送風(fēng)道上，由主DDC控制器完成室內(nèi)溫度的設(shè)定，而水閥的驅(qū)動(dòng)則可由副DDC按照主DDC以及風(fēng)道傳感器的指令來(lái)完成，基于風(fēng)道溫度變化的速度要快于房間內(nèi)溫度的變化，采用這樣的控制方式可以加速空調(diào)系統(tǒng)對(duì)溫度波動(dòng)的響應(yīng)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)不同情況的需要，選擇不同的優(yōu)化控制，從而達(dá)到最優(yōu)的效果。如，寫(xiě)字樓、大型商場(chǎng)等場(chǎng)所，夏、秋季在清晨時(shí)通過(guò)控制程序啟動(dòng)空氣處理機(jī)，并利用室外的涼風(fēng)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行全面換氣預(yù)冷，這樣做不進(jìn)可以節(jié)約能源消耗，而且還可以提高室內(nèi)空氣的質(zhì)量。
2.控制權(quán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在某些特定的場(chǎng)合，如會(huì)議室，如果可以將空調(diào)或是通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定功能放置在現(xiàn)場(chǎng)，那么則能夠更加符合用戶(hù)的需要。然而DDC本身卻并具備這樣的功能，必須添設(shè)專(zhuān)門(mén)的部件才能實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一功能必要時(shí)可以添設(shè)VRV控制面板的設(shè)定器，它可以給用戶(hù)帶來(lái)極大的方便和舒適性。
3.DDC的優(yōu)化
由于DDC控制系統(tǒng)的處理能力是不同的，所以應(yīng)根據(jù)各個(gè)場(chǎng)合不同的需要，選擇合適處理能力的DDC，如熱力站監(jiān)控點(diǎn)、冷凍機(jī)房等密集場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先考慮采用大型的DDC控制器，以減少控制器間的通訊和故障發(fā)生的頻率；對(duì)于通風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、空氣處理機(jī)等通常采用中型或小型的DDC即可滿(mǎn)足使用需要。目前，可編程邏輯控制器（PLC）的發(fā)展速度較快，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，因此，在暖通空調(diào)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備優(yōu)化控制工程中，可適當(dāng)加以采用，優(yōu)化效果也是比較明顯的。
4.控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在滿(mǎn)足靈活性和可擴(kuò)展性的基礎(chǔ)上，空調(diào)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)盡量清晰、簡(jiǎn)化，無(wú)論是采用RS485總線(xiàn)或是LonTalk總線(xiàn)的控制網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)如此。由于分級(jí)多、分支多的網(wǎng)絡(luò)管理較為復(fù)雜，而且可靠性也比較低，雖然LonTalk總線(xiàn)在理論上能夠組成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是這種設(shè)計(jì)具有很大的隨意性，一旦運(yùn)用不當(dāng)，在工程實(shí)踐中可能會(huì)有一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，從而使空調(diào)系統(tǒng)的成本增加。因此，在沒(méi)有特殊要求的工程中英盡可能使用RS485總線(xiàn)的控制網(wǎng)絡(luò)，并采用手拉手環(huán)網(wǎng)的布線(xiàn)方式。
5.BAS監(jiān)控中心
BAS監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)的是監(jiān)控整個(gè)空調(diào)、通風(fēng)以及動(dòng)力系統(tǒng)的工作狀態(tài)，通常與安保監(jiān)控和消防控制等系統(tǒng)共用一間機(jī)房，而該機(jī)房一般都離冷凍機(jī)房、鍋爐房較遠(yuǎn)，在這里對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作顯然是不合適的，因此，建議在冷凍機(jī)房和鍋爐房現(xiàn)場(chǎng)控制室另設(shè)一臺(tái)監(jiān)控分站，并由該分站負(fù)責(zé)監(jiān)冷凍機(jī)、鍋爐監(jiān)控功能，同時(shí)該分站授權(quán)局限為冷熱源設(shè)備。
五、結(jié)論
能源目前顯得比較短缺，特別是現(xiàn)在使用空調(diào)的人逐年增多?？照{(diào)自身的含氟制冷劑本身就會(huì)導(dǎo)致臭氧空洞的形成，而且空調(diào)工程的高能耗問(wèn)題還會(huì)產(chǎn)生更多的二氧化碳，引發(fā)一系列的環(huán)境問(wèn)題。這就更要求我們?nèi)で笠粭l節(jié)能的道路，來(lái)適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。因此，研究空調(diào)的節(jié)能問(wèn)題顯得尤為迫切且重要。
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1保溫隔熱
1.1現(xiàn)狀分析建筑墻體主要為240黏土磚砌筑墻體，外墻面層為水泥砂漿抹面涂料。墻體較薄且無(wú)任何保溫層,在夏季白天難以阻擋該地區(qū)強(qiáng)烈的太陽(yáng)光，導(dǎo)致大量熱量透射而入;到夜間獲取的熱量難以消散，形成對(duì)室內(nèi)的二次輻射，使得室內(nèi)溫度持高不下。冬季輕薄的墻體又成為熱傳遞的最佳通道，將熱量由室內(nèi)傳遞到室外，導(dǎo)致室內(nèi)熱量的嚴(yán)重?fù)p失。屋頂為普通水泥板架空隔熱屋面,此種做法相對(duì)老套,保溫、隔熱效果無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)在住宅建筑的使用要求。調(diào)查建筑中的門(mén)窗及陽(yáng)臺(tái)窗基本上都為低檔鋁合金作為骨架材料的單玻窗,所用玻璃為藍(lán)色透明玻璃，開(kāi)啟方式為推拉,此種方式增加了該建筑的能源消耗。
1.2相關(guān)案例西安首創(chuàng)國(guó)際城北區(qū)采用的保溫隔熱技術(shù):1）選用AJ聚苯顆粒保溫砂漿和聚苯保溫板,墻體穿上“衣服”。2）采用塑鋼中空雙層玻璃窗，達(dá)到隔熱、隔音和保溫效果。3）選用名牌廠家生產(chǎn)的保溫隔音防盜門(mén)。4）在屋頂和陽(yáng)臺(tái)使用聚苯顆粒保溫砂漿。由此，節(jié)能效果達(dá)到節(jié)能50％的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2改造優(yōu)化設(shè)計(jì)
針對(duì)調(diào)查建筑當(dāng)前存在的問(wèn)題，結(jié)合對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)案例的分析，運(yùn)用生態(tài)住宅的設(shè)計(jì)方法，提出相應(yīng)的改造設(shè)計(jì)措施，達(dá)到節(jié)能的目的。
2.1通風(fēng)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)自然通風(fēng)是住宅建筑的重要影響因素之一，在住宅設(shè)計(jì)領(lǐng)域中結(jié)合環(huán)境，達(dá)到自然通風(fēng)節(jié)能的效果尤為重要。結(jié)合建筑單體設(shè)計(jì)，巧妙設(shè)置門(mén)窗，門(mén)窗對(duì)開(kāi)，形成穿堂風(fēng)，有效地調(diào)節(jié)了室內(nèi)通風(fēng)效果。豐富窗戶(hù)形式，設(shè)置多向調(diào)節(jié)窗戶(hù)加大其通風(fēng)能力，自然通風(fēng)量則通過(guò)豎向空間的窗戶(hù)面積大小來(lái)控制。屋頂安裝利用風(fēng)力的簡(jiǎn)單機(jī)械裝置，抽低樓層的涼風(fēng)至高樓層降低室內(nèi)溫度,加強(qiáng)豎向空間的拔風(fēng)作用，提高室內(nèi)60％的通風(fēng)能力。加強(qiáng)各樓層之間風(fēng)的流動(dòng),在豎向空間頂端設(shè)置蓄熱墻吸收房間熱能，排除室內(nèi)濁氣。
2.2遮陽(yáng)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)窗的遮陽(yáng)是必不可少的，在閉窗情況下有無(wú)遮陽(yáng)，室溫最大差值達(dá)2℃，平均差值達(dá)1～4℃。理論上講，室外遮陽(yáng)效果比單層玻璃窗的透過(guò)能量下降88％。但針對(duì)該地區(qū)來(lái)講，如果用遮陽(yáng)板固然可抵擋一部分夏季強(qiáng)烈的日光，但進(jìn)入漫長(zhǎng)的低日照時(shí)期時(shí)，室外的遮陽(yáng)設(shè)置使室內(nèi)不得不只采用燈光照明，特別是在陰雨天或冬季這種需要大量陽(yáng)光進(jìn)入的季節(jié)，遮陽(yáng)反而變成了一種障礙。在建筑中設(shè)置百葉遮陽(yáng)構(gòu)件,并將百葉遮陽(yáng)構(gòu)件一分為二，利用上部的百葉作為反射構(gòu)件，通過(guò)室內(nèi)頂棚進(jìn)行漫反射增加室內(nèi)照度；下部擋掉過(guò)量的太陽(yáng)光。這種方式作為朝南建筑的遮陽(yáng)方式，朝西建筑由于太陽(yáng)高度角較低，可采用垂直遮陽(yáng)來(lái)解決此問(wèn)題。
2.3隔熱改造優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.3.1墻體與屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的熱損失占整個(gè)建筑物熱損失的70％～80％,外墻是建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。加強(qiáng)調(diào)查建筑的薄弱圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻)的保溫隔熱能力尤為重要。在改造中，建筑物的主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋頂?shù)谋毓?jié)能材料采用AJ建筑保溫隔熱聚合物砂漿。隔熱效果好、導(dǎo)熱系數(shù)低的AJ建筑保溫隔熱聚合物砂漿含有陶瓷空心微粒，從而有效地阻止了能量的傳遞，起到節(jié)能的作用。在外墻外保溫時(shí)該材料還設(shè)置防裂防漏層，既防裂紋又防漏水。屋頂?shù)谋卦O(shè)計(jì)可選用AJD—Ⅱ型聚苯顆粒保溫材料為保溫隔熱材料，同時(shí)可種植綠化來(lái)改善保溫隔熱的效果。
2.3.2門(mén)、窗由于空氣滲透和門(mén)窗的使用帶來(lái)了門(mén)窗的熱損耗，為減少能耗，則需:1）合理窗墻比:以建筑規(guī)范為準(zhǔn)則，以該地區(qū)的實(shí)際條件為依據(jù)，合理地調(diào)整窗戶(hù)和墻體的比例。2）強(qiáng)化密封性:合理選擇門(mén)窗的類(lèi)型和其他相關(guān)配套材料。3）提高保溫性:門(mén)窗框料可采用PVC型材與鋼襯料制成,玻璃采用中空雙層玻璃，門(mén)芯填充復(fù)合保溫材料，既防盜又保溫隔熱。
2．4有效利用太陽(yáng)能生態(tài)住宅設(shè)計(jì)方法在遵循高效率、低造價(jià)、易控制、好維修原則的前提條件下，合理地利用太陽(yáng)能，降低住宅建筑的人工能耗。結(jié)合該地區(qū)的氣候條件，選取適合調(diào)查建筑的改造方式，最大程度地利用自然能源，降低住宅建筑能耗，太陽(yáng)能的利用方式見(jiàn)圖1。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：鍋爐 節(jié)能 環(huán)保 優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.引言
當(dāng)前，關(guān)于鍋爐生產(chǎn)的節(jié)能性和環(huán)保性，鍋爐生產(chǎn)企業(yè)正加大研發(fā)力度，試圖通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，將鍋爐的節(jié)能和環(huán)保功能改造升級(jí)，以更好地適應(yīng)消費(fèi)者對(duì)節(jié)能和環(huán)保的消費(fèi)需求。節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這是技術(shù)含量相對(duì)較高的研究課題，也是需要鍋爐生產(chǎn)企業(yè)投入大量研發(fā)力量和資源的重要成本支出。不過(guò)，從未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的角度考慮，加快鍋爐生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升鍋爐的科技含量、人文因素，是大有必要的。本文將重點(diǎn)圍繞如何采取有效措施，在鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中，將鍋爐的節(jié)能性和環(huán)保性提升，提出一些前瞻性、科學(xué)性、可操作性的對(duì)策參考。當(dāng)然，這些對(duì)策參考，只是筆者的一家之言，也是方向性、理論性、原則性的一些分析探討，能否最終轉(zhuǎn)化為操作流程，從而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有待企業(yè)結(jié)合自身生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行理論和實(shí)踐的結(jié)合，推動(dòng)鍋爐生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
2.鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的原理分析
鍋爐要實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，主要是通過(guò)鍋爐燃料的優(yōu)化選擇和燃燒方式的優(yōu)化組合實(shí)現(xiàn)的。這是鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)最基本的理論基礎(chǔ)。在優(yōu)化選擇鍋爐燃料方面，固體燃料和液體燃料是傳統(tǒng)常用的燃料，比如，煤、石油等系列制成品，這些燃料的顯著特征就是燃燒能力強(qiáng)，但是容易產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，對(duì)大氣和生活環(huán)境造成污染。因此，要實(shí)現(xiàn)鍋爐的節(jié)能環(huán)保，就要采用氣體燃料。在設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，就要根據(jù)氣體燃料的特點(diǎn)進(jìn)行裝置設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。在燃燒方式的優(yōu)化組合方面，除了要充分達(dá)到燃燒的必備條件外，比如有優(yōu)質(zhì)的燃燒物、有高效的助燃物、溫度能夠達(dá)到燃點(diǎn)，等等，還要能夠?qū)崿F(xiàn)燃料和空氣的深度融合。在此基礎(chǔ)上，對(duì)燃燒方式進(jìn)行優(yōu)化選擇。比如，對(duì)于中小型鍋爐而言，適宜采用層狀燃燒；對(duì)于節(jié)能環(huán)保要求不高的，可以采用懸浮燃燒方式；而沸騰燃燒最節(jié)能環(huán)保，這是今后燃燒方式的重點(diǎn)。
3.鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施分析
節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)，可采用的具體措施有很多種。但從大類(lèi)分析，一般有兩類(lèi)：第一類(lèi)是通過(guò)安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。一般可以選擇在油泵燃油室之間或者油咀之間安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備，比如常見(jiàn)的節(jié)能器，這可以促使碳?xì)浠衔锓肿咏Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而讓分子之間的距離拉大，把燃料的粘度降下來(lái)，這樣就能夠在燃燒前霧化燃料油，讓燃料油更加充分地燃燒，大幅降低鼓風(fēng)量，并把煙道的熱量損失降到最低，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。實(shí)踐證明，安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備，能夠?qū)⑷紵a(chǎn)生的一氧化碳、碳?xì)浠衔锏扔泻ξ镔|(zhì)大幅降低，并大幅降低廢氣的含塵量。第二類(lèi)是通過(guò)采用節(jié)能環(huán)保材料。鍋爐生產(chǎn)商要嚴(yán)格按照國(guó)際節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)鍋爐時(shí)保證達(dá)到降耗標(biāo)準(zhǔn)。這就需要生產(chǎn)商采用節(jié)能環(huán)保的原料，不能為了降低生產(chǎn)成本，采購(gòu)一些低質(zhì)、耗能的材料。當(dāng)然，鍋爐能否實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，這也需要使用單位樹(shù)立節(jié)能環(huán)保意識(shí)，在采購(gòu)鍋爐時(shí)在考慮經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)，要考慮社會(huì)效益和生態(tài)效益，不能為了降低成本，就采購(gòu)一些節(jié)能環(huán)保明顯不達(dá)標(biāo)的鍋爐。當(dāng)然，也要嚴(yán)格按照節(jié)能環(huán)保的要求進(jìn)行鍋爐操作，將節(jié)能環(huán)保的鍋爐綜合效益顯現(xiàn)出來(lái)。
4.鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程分析
根據(jù)上述節(jié)能環(huán)保的主要依據(jù)和因素，筆者認(rèn)為，節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的制定，主要要做好七個(gè)方面的工作，即實(shí)時(shí)性能、耗差分析、實(shí)時(shí)出力、出力優(yōu)化、考核統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、性能計(jì)算。這七個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)完整的系統(tǒng)，其中，先從對(duì)性能的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握開(kāi)始，經(jīng)過(guò)耗能差別的分析、燃料出力情況的調(diào)控后，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行考核統(tǒng)計(jì)，最后就可以計(jì)算出鍋爐的性能如何。在此基礎(chǔ)上，對(duì)節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的模式進(jìn)行研究確定。一般有兩種模式：一種是通過(guò)鍋爐的優(yōu)化控制系統(tǒng)，將節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化結(jié)果提供給負(fù)責(zé)鍋爐運(yùn)行人員。需注意的是，這種優(yōu)化結(jié)果不是優(yōu)化控制系統(tǒng)自行生成的，這需要人工進(jìn)行操作。另一種則是將優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行下載，這種下載是優(yōu)化控制系統(tǒng)自帶功能，并需鍋爐有儲(chǔ)存數(shù)據(jù)功能的裝置。需要指出的是，要實(shí)現(xiàn)以上自動(dòng)化的全程控制，一個(gè)基本的條件是，離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)的支撐。因?yàn)?，一整套?jié)能環(huán)保優(yōu)化控制系統(tǒng)，需要有一個(gè)中央處理系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和調(diào)整，將鍋爐運(yùn)行過(guò)程的各種信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行集中傳送、處理和分析，第一時(shí)間讓專(zhuān)業(yè)人員知曉，從而人工做出判斷和采取必要措施，讓節(jié)能和環(huán)保的性能正常發(fā)揮出來(lái)。
5.結(jié)語(yǔ)
應(yīng)該說(shuō)，隨著時(shí)代的發(fā)展，節(jié)能環(huán)保技術(shù)的不斷革新進(jìn)步和人們對(duì)節(jié)能環(huán)保的渴求越來(lái)強(qiáng)烈。在這樣的大背景下，推進(jìn)鍋爐節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這是大勢(shì)所趨，也是具備了充足的發(fā)展條件。尤其是，針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，根據(jù)鍋爐生產(chǎn)、使用的現(xiàn)實(shí)狀況，對(duì)節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施和流程進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。未來(lái)幾年，鍋爐的生產(chǎn)制造將朝著清潔、節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展，這就需要廣大鍋爐生產(chǎn)商和供應(yīng)商，大力推進(jìn)鍋爐生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)，大力投入科技研發(fā)力度，創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)流程，將鍋爐的節(jié)能性能和環(huán)保性能不斷提升，從而不斷開(kāi)拓和搶占市場(chǎng)份額，滿(mǎn)足人們對(duì)節(jié)能環(huán)保的需求。
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