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1、關於機械制造工廠設計的節能方法研究摘要：節約能源作為我國的基本國策，在機械制造工廠設計中也應加入節能理念，並加強對節能方法的研究，以低能源消耗 實現更快的經濟增長與社會效益回報關鍵詞：機械制造；設計；節能方法我國機械制造業充分體現瞭綜合國力，是國民整體生產水平、整體素質提升的重要基礎。提高機械制造業對節能低消耗的意 識，能有效優化我國經濟結構，提升技術裝備。本文將對當前機 械制造耗能高的原因及節能方法進行分析與闡述機械制造能耗高的原因1.1生產設備相對落後當前，我國機械制造工廠的現狀為：缺乏核心研究技術、設備陳舊落後，遠遠落後於國際先進水平十年，甚至十五年。我國與發達國傢相比的重要差距表現為高
2、新技術產業發展、核心競爭 力及自主科技創新能力的滯後，當前我國機械制造工廠的新產品 研發率極低，僅占發達國傢工業的十分之一左右1.2勞動效率低下我國機械制造工廠的發展受到國際產業轉移的影響。從全球 發展來看，機械制造業的主要國傢集中在日本、美國、德國等， 我國在生產數量上則排列世界第四位。但同時也應認識到我國機 械制造與發達國傢先進水平存在的差距：一是產品普遍低端化，附加值較低，其增加值率約為26% ,相對日本、美國、德國等 仍處於低水平狀態；二是我國勞動生產率較低、污染嚴重、能源 消耗量大，例如制造業的能源消耗量占全國一次能耗約63% , 單位產品的能耗量則比國際水平高出約20%-30%1.
3、3效益回報差能耗高的機械行業，在制造工廠的建立之初其技術與資金投入都比較少，因此普遍出現低水平、重復建設等問題，很難形成 經濟規模。很多企業的專業化生產水平低、生產裝備的技術水平 差，造成產品的質量不穩定、能源消耗率高、經濟回報率低2 機械制造工廠設計的節能方法2.1節能措施的設計根據能源審計的數據要求，具體分析機械制造耗能的原因，有些是生產過程中的能源浪費、有些是人為浪費。如果是人為產生的浪費，就需要加大節能的宣,樹立節能意識，強調能源使用的優化管理。而如果是在生產過程中的浪費，就要對具體情況 進行分析，不斷改善生產工藝，提高生產效率，進而達到節能的目標。例如降低毛坯粗糙度、選擇節水工藝的幹
4、式切削、高速切削技術、提高熱處理等都是很好的方法。在機械制造工廠的生產過程中，直接能耗量並不高但是涉及到大量的鋼材等原材料的消耗，而生產鋼材也需要較多的能源，機械業作為高耗材產業， 實際上節材即節能。另外，再制造工藝的節能減排效果更為明顯, 再制造產品相對新產品達到節能率60% ,且其中約70%的部件 都可以再利用，在制造過程中極大節約瞭能源的消耗，成本價格 也遠低於新產品，節約率可達一半以上，毛利率大大高於新品2.2管理器具的節能設計在機械制造工廠設計中，能源計量和節能監測、能源利用、 能源統計、能源審計等狀況分析是企業能源管理與節能的基礎, 而能源計量則是基礎的基礎。如果一個企業缺乏合理的
5、能源計量 器具，能源管理部門就無法獲得準確可靠的計量數據，對一個工 廠的節能監測、能源利用、能源統計、能源審計等狀況不能及時 掌握並進行科學分析，更不能為企業的能源管理與節能工作提供 更準確、更可靠的指導方向，進而造成能源的嚴重浪費，提高機 械制造工廠的生產成本。隨著我國經濟的迅速發展，國傢已經提 出瞭節能降耗工作的更高、更新要求，企業的能源計量工作也更 加重要，要求與國傢的節能、環保要求適應。機械制造工廠通過 對能源計量器具的設計，能夠調節能源消耗的合理性，減少消耗 能源率，有效降低成本2.3機械制造的燃油經濟性機械發動機的燃油特性，是評價產品主要節能性能的重要指 標，而燃油的經濟性則很大程
6、度上取決於發動機與傳動系間的匹 配情況。當發動機工作處於最高功率點時，生產的效率為最高， 同時耗油量也處於最高。當發動機處於最佳耗油點時，其燃油的 經濟性能也達到最好狀態。但是如果某機械循環作業，機器處於 最高功率狀態的時間比重關系並不大。因此，應進行發動機傳動系間的合理匹配分析。在靜液壓的傳動過程中，根據工程的機 械低速、重載等工作特點，考慮到動力和速度的要求，應在液壓 馬達、液壓泵、發動機三者之間，采取微機與負荷傳感技術，根 據事先設定的工作模式實現流量、壓力及功率的節能控制，以確 保液壓系統與發動機間的匹配，保證實際工作的順利開展，並處 於高節能點與高效率點，獲得最合理的燃油經濟性。液力
7、機械傳 動中主要缺點為效率低，其變矩器平均傳動效率僅為60%左右，而采取液力變矩器與多檔變速器，再結合自動變速控制技術，既能保證牽引力，又能將變速器保持在高效范工作3 能量效率應用實例本實例研究主要針對ISO22單極液壓油（多用於冬季）及ISO46單級液壓油（多用於夏季），與整個季節的多級液壓油進行比較。得出的研究成果表明，在提高機械潤滑保護的同時，應 按照使用季節的區別，更換能夠全年工作的多級油，減少燃料的 消耗、節約成本油液的粘度是隨著溫度的變化特性即油液的粘溫特性，以粘 度指數（VI ）表示，年度指數越高，則溫度增加的粘度降低量較 小，粘溫的特性較好。一般要求液壓油的粘度指數為90以上，
8、 當液壓系統中工作溫度的范圍變化相對較大時，則應該選擇粘度 指數更大的液壓油。具備高粘度指數的原油及添加劑的多級液壓 油，多應用於適應性強較強的單級液壓油溫度范圍中。多級液壓 油相對同等粘性等級的單級液壓油溫度低於40Co也就是說，該種液壓油在低溫狀態的流量更快，能有效提高機械的工作效 率。當溫度增加時，多級液壓油的粘性比單級降低的更少，在高 溫時能提供有保障的容積效率，對具備高粘性指數的液壓油更具 備良好性能。因此，有關柴油機燃料節約的計算是基於一定工作 量為前提所消耗的燃料。如表1:夏季冬季可節約能量（kw h ） 1147.2 4864.2柴油機的燃料消耗（加侖/ kw h ）0.057
9、3 0.0691可節約燃料（加侖）79.3 336.3每年總共可節省燃料（加侖）415.6在上表中，假設柴油機的燃料價格是$1.72/加侖，那麼每臺 機械的年節約費用為$745。假設一個100臺機械的工作組，即 有200個泵，在開展同數量的工作時就可節約費用$143000元/ 年。若考慮到環境因素的影響，那麼100臺機械每年可以節約83120加侖的柴油機燃料，同時極大減少瞭二氧化碳排放物。經研究表明，通過選擇適合的多級液壓油，在液壓泵完成一定數量 工作的時候，能更大幅度地減少柴油機的燃料用量，進而減少運 行費用，達到節能的目標參考文獻：謝明節能設計在機械制造行業中的應用J 機械工程師.2010 ( 7 )章崇任工程機械節能降耗新途徑J.建築機2010 ( 7 )徐斌工程機械的節能技術J.工程機械與維修.2006 ( 7 )4劉昕暉液壓混合動力在工程機械節能中的應用J工程機械文摘.2010 ( 6 )5汪世溢、方勇、滿忠偉工程機械液壓節能技術的現狀及發展趨勢J工程機械.2010 ( 9 )
