农业机械节能降耗技术

农业机械节能降耗技术（精选11篇）

农业机械节能降耗技术 第1篇

农业机械化是指农业的发展不单单只是人力劳动获得收入, 而是加大机械的投入力度扩大机械化生产规模, 打破原有的小农经济生产方式, 通过机械化的生产提高农作物产量。

但在进行农业机械化的进程中也面临着一系列的问题。我国是一个农业大国, 在我国消耗柴油总量中农业柴油消耗比例高达40%。根据我国目前农业机械消耗发展水平可知, 到2020年, 我国耕播收机械化整体水平将会达到70%, 消耗柴油总量可达6 455万t。柴油已经成为农业机械能耗的重要源头。从农业消耗柴油的情况分析, 全国2009年农业用柴油3 575万t, 在当年石油总量中比例为30%, 其中, 在全部消耗中农业运输与农田作业用油比例高达70%;而初级加工农产品、建设基本农田、排灌农田等消耗柴油比例不到10%。从农业作业情况分析, 消耗柴油最多的是耕整地作业, 收获与种植分别排列二、三位;从地理位置上分析, 农业大省如山东、黑龙江等消耗柴油较多。

2 农业机械能耗分析

2.1 农业机械柴油使用量分析

农业机械在全国范围内所使用的机械在整体柴油使用量中的比例为35%。联系之前的调查记录, 农机动力配备在2010年达到了4.13 k W/hm2, 而一些西方发达国家大概是1 k W/hm2, 如此显著增加了我国农业机械的能耗度。出现了农业动力配备严重缺乏, 利用机械效率低下, 机械生产过程中出现了柴油消耗量较多等问题。

2.2 农业机械能耗高的原因

我国农业生产能耗较高, 主要影响因素是我国的农业发展。我国从前农机基本上都是小型的, 这些设备的主要特点就是低效率、高能耗, 同时还产生了超标排放的问题。例如单缸柴油机小型拖拉机与三轮农用车在我国农村的大量应用, 由此产生了严重的问题。

目前, 农业机械的重要动力为柴油机。使用一段时间的柴油机, 会由于缸套活塞组件、配件设备与燃油系精密偶件产生磨损而降低功率, 上升油耗。农业使用人员检修工作不能及时到位, 无法积极处理故障, 技术不能恢复正常状态。没有经常目测检查发动机, 没有定期检测油耗情况, 不能有效处理问题。过早或者过迟供油会造成柴油机无法充分燃烧进一步冒出黑烟、降低功率以及增加油耗, 无法有效对供油提前角积极调整也是关键因素。喷油器出现滴油或者不良雾化现象促使柴油不能重复燃烧进一步增加油耗, 需要对喷油压力及时调整, 保证良好进行雾化。气门间隙不能较小或者较大, 较大或者较小的间隙会增大油耗。带病操作是增大油耗的重要因素, 多缸机不均衡的工作, 四缸机即便是仅有一个缸停止工作, 也会增大油耗。

我国农机作业范围较小, 农机操作过程中存在着较多的田间转弯转移等无用耗工, 同时作业时间段、利用机械效率不高和浪费情况严重, 致使浪费了很多能源。从农机消费群体一般角度分析, 农民选择购买农机的标准是物美价廉, 很多农民选购的是成本低功率大的机具, 势必造成大功率且没有应用节能技术的高能耗农机在市场中走俏。

操作农机人员的技术水平以及了解农业知识有限, 基本上没有节能的理念。在实际操作中, 农机操作人员没有熟练的技术, 缺乏规范性操作, 对机械有效运行产生了较大影响, 致使出现了不必要的浪费, 减少了农机工作寿命。由于目前使用中的很多农机具属于过期服役, 其恶化的操作质量, 严重降低了功率, 迅速提高的油耗, 经过修理并无法使技术达到最佳状态, 在生产过程中产生了浪费燃油的现象。

2.3 能耗高的危害

农业机械能耗高会造成大量农民很难对日常使用与维护农业机械费用的支付, 致使农民对机械化发展失去信心, 在新的农业生产中很难接受使用更加先进的机械。提升机械化水平虽然产生了农作物的大丰收, 但是却需要投入大量的资金, 大量农民不能在农业生产中获得利益, 只能选择放弃务农, 涌入大城市打工, 为社会埋下了隐患, 引发了大量的不稳定因素。

3 农业机械的节能减排技术措施

3.1 针对柴油机实施的减排降耗

一方面需要加强革新柴抽机的节能技术, 通过应用新技术, 实现节能目标;另一方面需要积极检修柴油机燃油状况, 专业技术人员需要了解相关的农业机械法律规定, 及时检修燃油与排放都不符合标准的机械, 以便提升工作效率, 减少排放硫化物。

3.2 积极推行农业设备复式作业

应用农业设备复式作业, 可以一次性完成多项农作物作业, 例如机械化收获玉米、免耕播种小麦等。对农机设备复式作业积极推广的过程中, 还需要对高排放、高能耗的破旧机械设备进行淘汰, 大力推出良好功能、大中型的农业现代化机械。

3.3 加强人们的节能减排观念

大力推进现代化农业, 需要不断提高人们的节能减排意识, 首先在广大农民当中积极宣传与普及环保节能知识, 帮助农民认识到农业机械高能耗所引发的浪费能源等重大问题;其次还要积极培训农民操作农业机械, 使农民规范操作机械, 从使用机械的各个阶段实现节能减排;最后在农村设立农业机械专业服务站, 通过专业技术人员为农民解决各种问题。

3.4 缩减农业机械的小田地操作

农业机械在实行小田地操作的过程中, 不但对大量资源造成了浪费, 还会污染环境。通过科学划分农户的责任田, 有效减少了田块的数量, 最大程度上实现了机械化大面积操作, 在提升农业耕种效率的过程中, 也促使农业机械实现了节能减排。

3.5 国家积极开发机械节能减排技术

解决农业机械高能耗问题的关键是研发与推广节能减排技术。根据目前农民机械技术严重不足的情况, 国家必须在农业机械和技术方面增加投资, 利用技术改造, 降低农业机械能耗, 最终推动农业现代化发展。

4 结语

我国是农业大国, 农业机械化的进程也不断加快。但是事物的发展都是对立统一的, 在机械化水平提高、粮食产量上升的过程中也产生了一系列的问题, 人类面对的重要挑战便是能源, 相对资源非常匮乏, 特别是石油严重不足, 已经对社会经济可持续发展造成了限制。农业是与国民生计密切相关的重要产业, 需要消耗大量的石油资源, 我国农业用油在总体耗油总量中的比例为30%, 但是利用率极低。因此, 农业机械中节能减排技术的推广分析具有重要意义。

参考文献

农业机械节能降耗技术 第2篇

机械通风控温储粮技术中实施节能减排工作初探

1 前言 四川荣县国家粮食储备有限公司是承担中央、省、县粮食(食用油)储备任务的`国有独资粮食企业.地处荣县县城南郊.根据荣县地属亚热带季风气候区+常年平均气温17.8℃,月平均气温26.7℃,最高气温35.5℃(主要集中在7-9月份),平均湿度80%的气候特征,以及荣县国家粮食储备有限公司现有仓房中预制水泥板屋面平顶仓、拱板屋面高大平房仓数量大,在夏季高温天气,阳光直射仓顶,仓房屋面吸热快,散热慢,隔热保冷性能差,仓温度易超过30℃,受仓温的影响,粮温很难达到准低温储粮的情况,我们组织储粮骨干,开展了推广机械通风储粮技术实施储粮仓控温储粮试验.

作 者：代跃忠 刘荣华 朱平刘忠诚 郝建辉 作者单位：四川荣县国家粮食储备有限公司刊 名：粮食问题研究英文刊名：GRAIN ISSUES RESEARCH年，卷(期)：“”(3)分类号：S5关键词：

节能降耗技术在机械采油中的应用 第3篇

一、螺杆泵采油配套技术

螺杆泵采油配套技术具有占地面积小、成本低、运行效率高、耗能低以及噪声小等多种优点, 因此此种技术在机械采油中被广泛应用。

螺杆泵是容积泵的一种, 其排量与转子的速度成正比, 因此可以根据地层供液的相应能力来实现泵转速的合理开发, 螺杆泵的耗电情况比其他抽油机低30%左右, 极大的节约了电能[1]。如果要保持螺杆泵井更好的运行, 更长久的运作, 必须要强化其生产管理, 工作状态一旦运行, 不能在没有进行盘根更换或者停电情况的时候随意暂停机器, 必须要使运作速度达到最低, 让液面稳定, 同时要使过载电流达到正常运行的1.2倍以上才可以。投产后, 等待机器停止运转, 重新调整过载和时间, 待机组运转正常后才能离开现场。

由于螺杆泵系统的携砂性好, 不会发生气锁现象, 往往被应用在高粘度、高含气量以及高含砂的油藏。而且他的体积小, 无原油泄漏而且噪音也低, 大多数也被运用在环境敏感区域, 如街道旁、家属区、平台等地点。

二、间歇采油技术

间歇采油技术是对于那些单井产量低、渗透率低以及储量丰度低的区域进行开采的行为, 它相对于普通开采方法来说更加节能降耗, 减少不必要的浪费。

1. 活动式螺杆泵间歇采油技术

该技术方法在井下主要运用的是螺杆泵, 而井上则是以拖拉机为动力源, 用变速用万向连轴节将螺杆泵井口驱动头相连接, 这样就可以利用拖拉机这个动力源带动井下的螺杆泵, 将井下液举升到地面, 从而完成采油的过程。最后将抽出来的油灌到油罐车里, 送去中转站去进行加工, 整个流程可以说大大减少了成本, 并且抽油效率得到大幅度提高。

螺杆泵间歇采油技术关键的内容在于起抽时候的扁动扭矩, 间歇时间由扭矩和油井恢复程度所决定, 所以要把握好每口井的间歇周期, 实现螺杆泵间歇采油[2]。

2. 提捞采油工艺技术

运用机械采油需要消耗大量的电费、作业费、药剂费等成本, 其中电费占据的比重是最大的, 而运用提捞采油工艺技术进行采油不会消耗电费和药剂费用, 极大的节省了两项成本, 对于作业费也比普通的抽油机井小很多, 能够大幅度的节能降耗[3]。

对于那些待开发区域来说, 提捞采油技术更是有百利而无一害, 开发新的区域, 需要集油管线、相关的电力设施以及井口装备, 而运用提捞采油技术是不需要这些成本投入的, 对于那些“不出油井”的油田既浪费了大量的人力、物力、财力同时又浪费了很多资源, 而运用提捞采油技术也能够解决浪费能源的问题, 简化了管理。这项既简便又节约能源的技术一定程度上也推动了开发更多的区域范围的进程。

三、小井眼采油技术

小井眼井主要分为四种, 只要满足下列条件其中一个的油井都可以成为小井眼井。

1. 井径不得超过215.9mm。

2. 井径小于152.4mm。

3. 全井90%的井径小于177.8mm。

4. 井径不得超过该地区常规井的井径[4]。

以上条件可以看出小井眼井的井径都有着严格的要求, 但在钻井过程中可以发挥其诸多的优势。小井眼井用地面积较小, 可以有效节约钻井液用量, 钢材使用量也较低, 而且由于体积小, 钻井方便, 劳务费用也节约了很多, 其实际的运输量也相对较小, 这些种种因素对于机械采油工作而言, 都是巨大的优势, 可以极大的节约成本, 优化采油能耗的作用。

四、抽油机井上的节能技术

要想更好的节能降耗, 对于参数偏大的井, 要更换小机型抽油机, 进而下调参数, 还要根据具体情况应用合适的节能设备。

1. 下调参数

当地面参数调到最小时, 示功图却仍然显示供液不足的井, 要进行更换小机型从而达到供采平衡的目的。在更换小机型之前, 还要对井功图的荷载进行研究、分析、统计工作, 避免更换小机型后出现超过荷载以及超过扭矩额定值的问题。在下调参数时, 也要保证参数下调之后不会导致液面、流压出现较大的变动[5]。

2. 节能设备

应用节能设备可以大大的节约能源, 降低损耗。主要的节能设备有三种:节能抽油机、节能电机、节能配电箱, 当然, 最根本的方法还是要优先考虑节能抽油机, 然后在考虑节能电机和节能配电箱。对于节能抽油机主要有三种:双滤头抽油机、低矮型抽油机、偏轮抽油机。不同的节能抽油机有其不同的优势, 从而达到节能的目的。

结束语

总之, 在油田开发的进程中, 对于节能降耗的要求会就越来越高, 因此, 掌握好机械采油的原理, 对节能降耗技术的运用也就更加合理。相关的工作人员、技术人员要不断创新, 根据具体情况, 在技术、管理、设备等方方面面要进行综合的分析, 将节能降耗技术更好的运用到机械采油中, 从而获得优良的经济效益。

参考文献

[1]程红芳, 雷红海.如何做好企业节能管理工作[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2011, (5) .

[2]李国太.河南油田机械采油系统节能潜力分析[J].石油地质与工程, 2011, (2) :1-2.

[3]耿向前.浅析机械采油系统的节能措施[J].中国科技信息, 2012, (6) :2-4.

[4]董德明.抽油机节能措施的选择与优化[J].油气出地面程, 2011, (4) :3-5.

浅谈农业机械的环保节能设计分析 第4篇

论文摘要:农业机械节能环保设计是一种全新的设计理念。本文在分析农业机械节能环保设计的涵义和意义的基础上.阐述了农业机械节能环保设计趋势。

1农业机械节能环保设计的意义

当前，我国的农业机械采用的是传统设计方法，资源和能源消耗大，效益低，对环境污染严重，是一种高投人的粗放型生产模式。随着农业现代化进程的不断发展，农业机械也在向着高质量、多功能、低能耗和低成本等方向发展。我国每年都有大量的农机产品报废，采用节能环保设计后可使构成农机产品的零部件能够方便地分类回收并再生耗最小，减轻甚至消除农机产品生命周期末端的压力，·使废弃物、垃圾污染程度降到最低。农业机械节能环保设计不仅给社会提供了质量高、成本低的产品，而且还可以带动企业或整个农机行业的振兴与全面发展，提高我国农机产品的竞争力，有效地占领国内市场并扩大出口。节能环保设计已成为农业机械发展的必然趋势。

2农业机械节能环保设计趋势

2.1农业机械的清洁性

常用农业机械动力为内燃机提供，内燃机环境性指标主要存在问题有:消耗一次性能源石油;噪声、废气污染;热排放和漏油污染。废气排放和漏油污染对环保农业影响很大，废气中NOX,HC化合物直接影响农产品的品质和农业的可持续发展。农业机械动力环保选型设计应优先选择电力为动力的农业机械，加快开发太阳能、氢气、植物油、天然气发动机。同时加速发动机环保化学设计的研究，采用包括汽油无铅化与汽油抗磨性，柴油低硫化与柴油润滑性，生态燃料与生态摩擦学，汽油机沉积物与汽油清净剂，柴油机颗粒与消烟助燃剂，润滑油和添加剂与排放催化转化，润滑剂生物降解性与生物降解润滑剂，催化助燃/补燃，发动机机械与化学材料制造等措施。减少石油消耗、噪声污染、废气污染、热排放和漏油污染。采取自适应有源噪声控制系统控制发动机噪声。

2.2产品的可回收性设计

可回收性设计是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法以及回收处理结构工艺性等一系列问题，最终达到零件材料资源和能源的利用程度最高、对环境的污染程度最低的一种设计。例如，在农业机械中常用的联接件(螺栓、螺母等)的回收与再利用。

2.3产品的可拆卸性设计

设计人员要使所设计的结构易于拆卸与维护。在设计阶段，可采用模块化设计方法，即对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析，在此基础上划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同产品，满足不同需求。这样既可以很好地解决产品品种规格、产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾，又可为产品的快速更新换代缩短设计周期，降低成本，有利于回收和重用，以达到节约资源和能源、保护环境的目的。

2.4环保产品的成本分析

由于在产品的设计初期就考虑了产品的回收与再利用等性能，因此成本分析时就要考虑到污染物的处理成本、产品拆卸和重复利用成本。

2.5材料选择

环保材料是指应来源丰富，便于利用，便于回收再利用且对环境影响小的材料。材料选择是环保设计不可缺少的部分，它也是产品开发设计早期的主要的决策之一。材料选择应尽量减少材料种类，少用有毒、有害材料和贵重稀缺材料，尽量做好材料分类管理和废弃及边角料的回收利用。借助于环保材料的合理选择可实现产品对环境负面影响的最小化。当前这方面的研究工作主要有:环保设计对材料要求的确定;环保材料的选择原则;材料选择的影响因素分析;环保材料的开发与应用;新功能(指环保型)材料的开发与应用;回收物资再资源化的应用等。

3环保设计在农业机械设计中的应用前景展望

环保设计的本质特征之一，是在不影响产品的寿命、功能、质量等指标下，依靠技术手段和管理方法，以达到提高资源、能源利用率为目的的一种先进设计方法。从经济学的意义层分析，环保技术是一种资源节约型有坏配置的相对增值的技术，即在运用等量资源、能源的前提下，环保设计技术是力图比传统设计方法获得数量更多质量更优的产品、使生产过程由粗放型转向集约型的先进设计技术。中国加人WTO以后，农业机械产品的市场竞争将会日趋激烈，环保设计技术则是提高产品市场竞争力的有力武器。

农业机械节能降耗技术 第5篇

关键词：液压节能技术；工程机械；发展现状；未来趋势

前言：

在我国的工程建设当中，工程机械是较为重要的组成部分。可是工程机械自身却存在着或多或少的问题，例如：严重排放污染物对周边环境的影响，并需要具备较多的燃料。那么，分析工程机械节能方面的技术显得较为重要。

1.基于液压节能技术的工程机械发展现状

1.1. 嵌入式系统与现场总线

从挖掘机的角度上进行分析，如果针对液压挖掘机提升其智能化的程度，不同传感器和控制器一定会存在于挖掘机的每一部位当中，此时会导致挖掘机的内部填充了形式多样的导线或者线头，到最后必然会成为复杂化的挖掘机控制系统，由于其控制系统的复杂化程度，因此会在一定程度上降低运行的可靠性与安全性。就以上的问题而言，应用嵌入式系统和现场总线具有着较为显著的实践意义，之所以显著，是因为对于挖掘机智能化方面的问题通过嵌入式系统和现场总线进行解决时，可以提升系统可靠性以及对结构有所简化等特点[1]。

1.2. 电液比例的智能化控制

所谓电液比例的控制，具体是利用电信号把液压参数开展传递的流程，可以合理的提升系统速度，并可以较为良好的规避繁琐的信号传递现象。特别是在现阶段互联网飞速发展的形势下，不断的强化了电液比例的智能化控制程度，利用智能化处理模式，可以自动监控液压系统当中的每一参数，同时显示出重点的参数信息，对这一系列的参数进行适当的使用，以液压系统性能做为关键点来开展妥善的调节，会进一步提升设备的工作效率，并且还能够将能源消耗量降低[2]。

1.3. 柴油机的电喷控制

现阶段，共轨、旋轮增压等技术拥有了较为广泛的应用领域。可是在工程机械的范畴中，共轨、旋轮增压这种电喷控制技术还是会处在起步的阶段，技术上尚未成熟。电喷控制系统的组成部分分别为：传感器、控制单元、执行机构等，同时会利用电子系统来控制喷油量和喷油的所用时间，继而实现对负荷大小的调节。并且，利用传感器来检测工作阶段所涉及到的转速、温度以及压力等数据，同时还需要把检测出的数据正确的在计算机中输入，将这一系列的数据和控制单元当中的参数进行对比分析，最后所得到的则是最为优质的参数，能够进一步完善喷油系统的顺畅运行，可以体现出环保节能的功效[3]。

1.4. 混合动力系统

在最近几年，混合动力系统普遍的应用在了轿车、城市公交以及液压挖掘机等领域内。混合动力系统主要包含：压力蓄能、电力蓄能。其中所涉及到的电力蓄能又分为：串联式、并联式、混联式混合动力系统，这一系列的混合动力系统全部都会通过电能进行能源的储存，该系统的优势之处在于可以确保电动机的稳定性，对电动机的使用期限可以充分的延长，同时可以回收多余的电能，以此来实现系统节能的目标。然而，压力蓄能所具备的优势在于能够保护零部件，可以降低其损坏率，此外在尾气排放量上也能够达到较大的控制力度，继而将对于环境的污染率控制到最低。

1.5. 多路阀的组合控制

六通路和四通路多路阀是开展工程机械当中经常使用到的设备，以多路阀系统的角度进行分析，主要由直通供油路组合而成了优先回路，然而并联回路是由并联供油路和直通回路一同组成的，在这样的情况下可以把流量、公路等信号有效的组合在一起，同时反馈到系统中，多角度的提高控制力。比如：通用阀的设计阶段，对于进油联的组合，能够将流量负荷的传感控制达到相应的要求。并且，在设计挖掘机液压系统阶段，要通过多路阀把回转优先、工作臂自合流等功能有效的组合为一体。随着频繁使用多路阀的过程中，分析组合控制有着一定的现实意义。

2.基于液压节能技术的工程机械未来趋势

就工程机械而言，相对节能方面存在最大影响力的则是功率匹配，功率匹配和局部功率匹配相比较，全局状态下的功率匹配拥有更加简单、灵活的调节能力。在挖掘机当中应用局部功率匹配基本上不会显现出较好的节能效果，进行调节的阶段，需要使用调节泵中的排量才可以增进泵和发动机之间的匹配有效性，并且泵和负载在匹配方面也需要开展同样的流程。

基于此，在调节的过程中必然会产生干涉的现象，想要将节能正常开展是极为难达成的问题。现阶段，挖掘机往往会使用变量泵系统和负载敏感系统，在所涉及到的负载敏感系统方面，泵相对负载压力和流量会具备着相应的适应能力，从而可以增进负载和泵之间的有效匹配。按照匹配所显示出的功率，有必要明确发动机的工作点，再加以调节发动机的油门大小，以此来将全局功率匹配实现，在整体上提升液压系统中的节能成效，是工程机械液压节能技术的未来趋势。

结语：

根据以上的论述，工程机械在使用期限上会产生极大的制约因素，想要将整个功能特性提升，有必要把液压系统的损失在一定程度上降到最低的程度，以此来将液压元件和发动机的使用期限充分的延长。只有逐渐的提升性能技术，才可以运行新型的技术，从而将新节能技术有效的应用在工程机械的未来发展当中。

参考文献：

[1]汪世益，方勇，满忠伟.工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].工程机械，2013，12（09）：123-124.

[2]王有儒.工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].科技致富向导，2013，11（08）：134-136.

农业机械节能降耗技术 第6篇

农机化是农业现代化的基础条件和科技支撑，是农业现代化的重要内容和标志，农机节能则是实现农机化和加速我国农业现代化进程的重要环节。但是农业机械油耗高、效率低与供油紧缺、油价高的矛盾越来越突出。因此，对农机节能减排问题进行分析研究，提出有效的措施对农业发展至关重要。

1 现状及存在的问题

1.1 现状分析

我国是农业大国，农业柴油消耗占我国柴油消耗总量的30%～40%。2008年我国耕种收农业机械化综合程度为50.8%，据统计，我国2007年的柴油生产量为12 359万t。按目前我国农业机械消耗水平发展，到2020年实现中国耕播收机械化综合水平达到70%战略目标，柴油消耗量将达到6 455万t。农业机械能耗主要源头是柴油。从农业柴油消耗情况来看，2009年全国农业用柴油3 575万t，占当年石油总量的30%左右。其中，农业运输和农田作业用油占全部消耗的比例超过70%;而农产品初加工、农田基本建设、农田排灌和畜牧业生产等柴油的消耗均不足10%。从农田作业环节来看，耕整地作业柴油消耗最多，收获和种植分别列第二、三位;从区域来看，山东、黑龙江和河南等农业大省柴油消耗较多。

据调查，2009年农田作业机械中拖拉机有6%～11%的动力专用于非农田作业，而运输机械中有25%左右动力用于农田作业，若按拖拉机有9%不计算入农田动力，运输机械25%计入农田动力，则经计算2009年农田动力占农业机械总动力的60.25%。按12 200万hm2耕地计算，2009年中国农田农机动力配备为3.37 kW/hm2。

2.2 国内外农机能耗对比分析

在国外，美国已经基本实现全面机械化，动力配备为1.05kW/hm2，美国户均耕地面积大、以一年一熟为主，而中国户均耕地面积不到1 hm2;且有一半左右土地一年多熟，动力消耗也会相应增多，若增加一倍左右，动力配备所折算为与中国可比时应为210 kW/hm2左右。与中国户均耕地接近的韩国，水田较多，且大部分为稻麦一年两熟，实现全程机械化的动力配备为4.95 kW/hm2;与美国类似的加拿大为1.20 kW/hm2;以中小型机械为主的意大利，每个农场平均6 hm2，基本实现机械化平均动力配备为5.853 kW/hm2。

在国内，根据典型调研，内蒙古呼伦贝尔不达农场，一年一熟，全程生产机械化，平均动力配备仅为0.84 kW/hm2，耗柴油量81.24 kg/hm2;内蒙古锡盟太仆寺旗，耕播收综合机械水平为75%，且多为小型机具，小地块，农田作业动力配备为2.6 k W/hm2，消耗柴油106.95 kg/hm2。

可以看出中国农田作业动力配备受土地大小、作物类型、机具类型及组织管理等多方因素的影响且各地差异很大。目前中国农业整体动力配备不合理，农业机械利用率还很低。另外，目前中国农业机械整体柴油利用效率还很低，消耗大。

近几年，在国家农机购置补贴等一系列强农惠农政策推动下，我国农业装备水平快速提高，农业机械应用领域不断拓宽，农业机械节能减排的问题也日益繁重。随着农业现代化水平的不断提高，农业机械的需求量进一步提高，中国农业机械柴油消耗必将不断增长，如按目前消耗水平发展，无疑将面临严重的能源威胁。因此，农机节能减排，对中国农业可持续发展和农业机械化本身的发展意义重大。

2 高能耗的原因

农业的节能减排主要靠的是农业机械的节能减排。农业机械是农业生产的重要工具，农机化技术直接关系到节肥、节药、节水、节种和秸秆综合利用等技术的普及和推广，是推进农业农村节能减排的载体和手段。做好农机节能工作，不仅能够推进农机化发展方式的转变，而且对整体推进农业农村节能减排，建设资源节约型、环境友好型社会具有十分重要的意义。

2.1 能源高耗的原因

我国农业生产能耗偏高，国内柴油机能耗量比国外平均水平高出30%，这是由我国农业发展状况决定的。我国农机过去大都是小型的，而不少小型机的特点就是效率低、能耗高，同时还存在着排放超标的问题。比如在我国农村量大面广的采用单缸柴油机的小型拖拉机和三轮农用车等产品，在这方面尤为突出。

柴油机是当前农业机械的主要动力，柴油机在使用一段时间之后，会因缸套活塞组件、配器机构和燃油系精密偶件磨损而导致功率下降、油耗上升，农机手有未能及时检修，排除故障，以恢复其正常的技术状态。没有对发动机应经常进行目测检查，未定期实行耗油技术检测，没能及时处理。供油过早或过迟都会使柴油机得不到充分燃烧而冒黑烟、功率下降和增加油耗，没有能及时调整供油提前角是重要原因。喷油器有滴油或雾化不良现象会使柴油得不到充分燃烧而增加油耗，需要及时调整喷油压力，确保柴油雾化良好。气门间隙不能过大，当然也不能过小，气门间隙过大或过小都会增加油耗。带病作业是造成油耗的一大隐患，多缸机工作不均衡，四缸机即使只有一缸不工作或工作不良，也会增加15%～20%的油耗。

我国农机作业地块小，农机作业田间转弯、转移等无用耗工过多，同时作业期短、机器利用效率低且浪费大，造成很多不必要能源浪费。从一般农机消费群体的角度来看，农民购机以物美价廉为选择标准，大多购机者购买的是大功率低成本的机具，必然导致功率大又没有采用节能技术的高耗能农机畅销市场。

农机操作人员的操作水平和对农机技术水平的了解有限，几乎没有树立节能的观念。在具体的作业中，农机手使用农机的技巧不娴熟，操作不规范，往往影响机械最有效运转，造成不必要的磨损和浪费，缩短农机使用寿命。由于当前正在使用的一些农机具过期服役，其作业质量恶化，功率严重下降，油耗急剧上升，通过修理也达不到良好的技术状态，在生产中造成了很大的燃油浪费。各种土壤都有相应阻力较小的湿度范围，过干过湿都会增加土壤工作部件的工作阻力，增加农业机械工作时的耗油量。

总而言之，造成农业机械能源浪费的原因很多，我国农业机械小型机械多，农田小面积地块多，农机作业效率低，农机操作人员专业水平不高，是造成我国农业机械高能耗的主要原因。

2.2 高耗能给农业发展带来的问题

国际原油价格居高不下和国内市场柴油价格的持续走高，再加上我国农业机械油耗高、燃油效率低下，势必将对农业机械推广工作产生深远影响： (1) 农民保养和维护农机的积极性将会下降，先进的机具及耕作技术不到推广、应用。 (2) 大量农机具闲置，有效资源得不到很好的利用。 (3) 受经济条件限制，一些尚不富裕的农民已不肯轻易使用农机，“耕牛遍地走、牛马犁”重新出现在田间地头，生产力严重倒退。 (4) 缺乏农业机械标准化作业支持，农产品品质将大幅下降。以上问题造成的直接结果就是降低农机化速度，最终影响到我国农业发展进程。

3 大力推广农机节能减排技术

3.1 我国节能减排与国外相比的差距和潜力

首先要提高农业机械自身性能。我国农业机械柴油机单位功率的耗油量比国外平均高30%左右，改进柴油机技术可以直接有效实现节油和降低排放。联合作业和复式作业装备也可以降低油耗。其次要改善农业机械使用条件。我国农户地块小，农机作业田间转弯、转移等无用耗工过多;耕地条件和机耕道路差，农机作业条件恶劣，导致农机能耗普遍较高。三是加强农机管理与应用。我国动力机械与农具配套比仅为1∶1.5，发达国家约为1∶3，可以通过改善机具配套结构，实现一机多用。同时，要从加快农机社会化服务体系建设入手，提高农业机械利用率。

3.2 农机节能技术面临的问题

农机化节能减排技术的推广应用是一项系统工程，也是复杂漫长的过程。现阶段首先要解决技术的适应性、低成本和易操作，适宜北方的大中型农机具在南方丘陵山区没有用武之地，水稻、油菜等机械化精量播种技术尚不成熟，不同区域和种植结构的少免耕技术模式还需集成示范等，这些都需要科技研发机构和生产制造企业协同攻关，提高农机化节能减排技术的可靠性、适应性和经济性。其次要解决好技术推广的主体问题，在技术推广的初期阶段，可以主要依靠基层推广机构开展新技术的集成与示范，同时也要鼓励农机专业合作社、农机大户和种粮大户先行先试，发挥他们在技术扩散过程中的“创新先驱者”作用。最后要解决好技术推广应用的机制问题，节水灌溉、秸秆还田等技术具有正外部性，需要通过对农机手或农户实施财政补贴等，解决技术推广过程中社会效益大而私人回报率低的矛盾。

3.3 节能技术推广采取的措施

首先要研究农机化科学合理的能耗指标，强化农业机械能耗检测，制修订拖拉机和联合收割机等技术标准、更新报废标准和维修标准，完善农机化节能标准体系;其次要集成现有节能减排技术，使之规范化并具有可操作性，从农机产品制造、农机化技术研发和农业机械管理应用等多层次对现有技术进行集成示范;再次要研究开发节能减排新技术、新产品和新的作业模式;最后要做好技术的试验、示范和转化推广。

4 解决节能减排问题途径

农业机械作为农村的耗能大户，搞好农机的节能减排对搞好整个农村的节能减排至关重要，意义重大。当前油料价格不断上涨，能源危机警报不时拉响，从客观上也迫使我们把农机节能放到重要位置上，以降低农机作业生产成本，提高农机作业效益，达到兴机富民的目的。下面结合本职工作和我市实际，谈一谈如何做好农机节能减排工作。

一是广泛宣传，提高全民节能意识。要把农机化节能减排作为一项长期战略任务，放在更加突出位置。要利用多种媒体方式，广泛开展农机节能宣传教育，努力营造农机节能减排氛围，进一步增强农民的节能意识和环保意识。加强调查研究，摸清农业生产耗能与节能减排现状，结合本地实际，制定节能减排工作方案和相关措施。要整合资源，落实责任，动员调动农机管理、推广、培训、维修及安全监理等各方面的力量，密切与农业生产相关部门合作，整体推进农机化节能减排工作。

二是优化农机装备结构，淘汰报废高能耗、高排放农业机械。要充分发挥国家农机购置补贴政策的导向作用，改善装备结构，引导农民购置使用先进适用、技术成熟、节能环保、安全可靠和服务周到的农业机械，积极发展大中型、高性能和多功能复式作业农机装备。对农业机械进行细致排查和监测，根据有关法规，淘汰高耗能、重污染及已到报废但未处理的落后的农业机械，促进节能降耗和污染减排。开展“节能减排、从我做起”的节能行动，增强广大干部群众的环保节能意识，提高农机人员整体素质。同时，按照节能减排的要求，大力宣传农机节能技术，积极倡导农机复式作业，增强农机手报废、淘汰高耗能及落后农业机械的自觉性，对高能耗、高排放的老旧机具逐步更新淘汰，建立节约促发展的新机制。

三是推广玉米机械化收获、小麦免耕播种等节约型机械化技术。积极争取上级各项农机购置补贴项目，大力推广高效节能的新型农业机械，引导农民使用先进、适用的节能减排农业机械，大力促进农机节能。

四是推广农机维修、节肥、节种和节水农机化新技术。推广农机维修节能减排技术通过以点带面，推动农机维修节能减排工作的逐步开展。大力推广化肥深施、精少量播种和喷灌微滴灌等机械化技术，促进农业节本增效、农民增收。

五是搞好农机柴油降耗减排工作。结合农机检审和三夏、三秋前的农机检修工作，组织专业农机技术人员，专门对拖拉机、联合收获机等动力机械的燃油情况进行检测，根据《农业机械化促进法》、《农业机械安全监督管理条例》对达不到核定动力、核定燃油标准和气体排放标准的，进行检修、维护，提高机械功率，节约农机燃油、减少农机作业二氧化硫和一氧化碳等排放量。

5 结论

能源问题是目前人类共同面临的巨大挑战，我国人口众多，资源相对短缺，尤其是石油缺乏，已经开始制约社会经济可持续发展。农业是关系国计民生的战略性产业，需要消耗石油资源，我国农业用油约占社会消耗油总量的30%左右，但是有效利用率比较低。农业机械化生产必须消耗石油。因此，就农业节能减排而言，农业机械化需要同时做好“加法”和“减法”，即加速研发推广节水、节肥、节药和节油等机械化技术与装备，同时加快淘汰能耗高、污染重、效率低的老旧农业机械，减少或优化作业工序等。应该说，这两方面都还存在巨大的潜力，必须将农业机械化和资源节约作为重大问题，系统解决。

参考文献

[1]张睿.中国农业机械化柴油消耗趋势分析与节能的战略措施[J].农业工程学报, 2007.12.

[2]秦海生.促进农业机械化发展推动农业现代化进程[J].农村财政与财务, 2005.5.

[3]董佑福.农机动力及能源消耗调研报告[R].山东:山东省农业机械管理办公室, 2006.

[4]刘晓民.农机动力及能源消耗调研报告[R].内蒙;内蒙古自治区农牧厅农机局, 2006.

[5]关于进一步做好农机化节能减排工作的通知[Z].农业机械化管理司, 2010.07.

[6]节能减排, 农机在行动[N].农村信息报 (农机化) , 2010.09.

[7]洪霞, 仇继东, 毕献军, 等.农业可持续发展与农业现代化[J].天津农业科学, 2004.03.

[8]刘晓越.中国农业现代化进程研究与实证分析[J].统计研究, 2004.02.

[9]刘权乐.农机节能是农业现代化的必由之路[J].中国农机化, 2005.12.

农业机械节能降耗技术 第7篇

油田机械采油主要是指当油层内的能量不足以维护自喷时, 采用机械能量的方式将油采出地面就被成为是机械采油。此种采油方式主要是依靠电动机、抽油机以及抽油杆、电控箱、变压器等机械设备组成, 由于油田机械采用所用的设备多数为电力设备, 所以导致采油过程将会消耗掉大量的电能。有关人员研究调查研究表明, 虽然机械采油系统的装机容量仅为油田装机容量的1/3, 但是其用电量却达到油田总用电量的一半以上。另外, 当前油田机械采用中所使用的抽油机负荷率不足、采油系统的功率因数低以及电网的电能损耗大等因素导致机械采油能耗也大。通过对机械采油能耗大的因素进行分析发现, 其不仅与油田生产管理水平和技术水平有很大的关系, 同时配电设备容量大于实际需求而形成的“大马拉小车”的现象也普遍存在, 因此最终导致油田能耗大的现象。

2 油田机械采油中节能降耗技术的应用

2.1 间歇采油技术

间歇采油技术是近年来新兴的一种采油技术, 此种技术相对比较适用于低产油井, 其中间歇式采油技术又被分为提捞采油技术和活动式螺杆间歇采油技术。其中活动式螺杆采油技术为了达到节约成本、降低能耗、优化采油工艺的作用, 螺旋杆成为采油中最常用的技术设备, 同时扁动扭矩的控制是保证油田采油工作顺利开展的重要环节, 因为其直接决定的油井的恢复程度和井的间歇时间。

2.2 螺杆泵采油配套节能技术

螺杆泵采油配套节能技术主要是采用容积式转子泵的, 依靠螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化而将油液吸入和排出的一种技术。此种技术属于单螺杆水利机械的一种形式, 如果其排量越大, 则相对转子的转动速度也就越快。螺杆泵采油配套技术在实际运用中不仅投资少、占地面积小、运行效率高, 同时对环境的污染也相对较小, 另外螺杆泵也能够有效通过地层供液的相应能力实现泵的转速变化, 其耗电量大约也比抽油机低30%左右。但是应注意此技术在油田采油实际运用中, 想要实现螺杆泵的功能发挥最大的作用, 不能将正在运行的机器突然暂停, 这样不仅损害机器的使用效率, 同时对降低系统的使用寿命也具有非常大的影响, 除非是突然停电或者盘根更换因素而造成的, 否者都要等到螺杆泵在保持最低运行速度以及井液面稳定情况下才能停止设备。

2.3 抽油机井上的节能技术分析

抽油机是石油开采中常用的一种机器设备, 其主要是通过采用加压而促使石油出井, 其中抽油机的运动过程为, 当抽油机上冲程时, 则油管的弹性就会产生收缩同时产生向上的运动, 并一同将机械解堵采油器带动, 实现撞击换套而产生振动的现象。目前常见的抽油机主要是游梁式抽油机, 此种抽油机是目前油田中常见的传统的稠油形式, 其主要是通过采用普通的交流异步电动机直接实现拖动, 然后由曲柄带以配重的平衡块使抽油杆带动, 并促使井下抽油实现固定周期的上下往复运动, 从而达到将井下的油送到地面的作用。游梁式抽油机在实际运行的过程中具有维修方便、操作简单以及结构简单和坚固耐用等特点, 但是其耗能非常大, 由于其在上升的过程电机主要从电网吸收能量实现电动运行, 而下降过程为负载性质的位势负载, 由于井下负压等导致电动机处于发电的状态, 所以其还能够使机械能量转换为电能回馈到电网中。经过将现有的偏论抽油机和双头驴以及低矮型抽油机三者有机的结合在一起, 能够有效解决能耗高的问题。

3 实例分析某油田机械采油系统节能措施

由于当前机械采油系统现场条件较为复杂, 因此抽油机节能控制器以及节能抽油机和节能电动机等设备的运用应根据油田实际情况进行选择。另外, 应注意在油田节能系统中, 如果没有完备的理论分析以及实测数据作为依据的情况下, 可以采用机械采油系统中的节能产品。通过对本油田机械采油系统的能耗情况进行分析得知, 提出以下几点方案:第一点:使用新型的抽油机拖动系统, 通过对比分析以及油田实际运行发现, 在本油田中采用抽油机专用的永磁同步电动机不仅能够达到节能降耗的作用, 同时对提高系统功率也具有重要的作用, 但是应注意此种技术主要适用于装机功率大以及功率因素低的抽油机井, 另外还应该注意在使用此种设备中应注意严格进行选择永磁体和电机的生产厂家, 以保证系统的可行性。第二点:采用改进的抽油机, 将现有的偏论抽油机和双头驴以及低矮型抽油机三者有机的结合在一起, 不仅能够有效解决能耗高的问题, 同时对提高工作效率也具有重要的作用。第三点为:针对抽油机不平衡现象, 可以在游梁末端加上一个平衡块, 这样能够实现其在工作中不断调整抽油机的平衡状态, 以达到节约电能的作用。

4 结语

油田机械采油中节能降耗技术的应用, 对实现油田节能降耗, 提升油田经济效益和社会效益也具有重要的作用, 同时随着科学技术的发展, 油田技术的深入研究, 油田机械节能降耗工作效果将更加显著。

参考文献

[1]郝景成.关于油田节能降耗技术的分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2014, (02) :56.

工程机械节能技术探讨 第8篇

1. 环保型材料的利用

1.1 尽量采用能再生利用的材料和资源

在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料, 特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料, 提高工程机械材料的再生率。

1.2 长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则

通常来说, 延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量, 降低产品能耗可减少对环境的污染, 而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可能考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下, 尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量, 提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能, 实现液压系统的轻量化和高效率。

1.3 尽量采用低环境负荷材料

工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂 (空调) 、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染;在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中, 应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。

1.4 废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化

工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小, 零部件要解体方便、破碎容易, 能焚烧处理或可作为燃料回收。

2.1 发动机的燃油

(1) 合理匹配工程机械发动机的燃油经济性, 是评价产品主要使用性能的重要经济指标。而燃油经济性很大程度上取决于发动机和传动系的匹配。生产效率最高 (效率点) , 但油耗也很高;当发动机工作在最佳比油耗曲线上时, 燃油经济性最好 (节能点) 。在一个作业循环中, 机器处于最大功率状态的时间比重并不大。因此, 要进行发动机传动系的合理匹配分析。在静液压传动中, 根据工程机械重载、低速的工作特点和作业过程中对动力及速度的要求, 在发动机、液压泵、液压马达三者间, 应用微机和负荷传感技术, 按照设定的工作模式 (轻载、重载、空载) 实现压力、流量和功率的节能综合控制, 使液压系统和发动机的匹配尽可能地保证实际作点处于效率点和节能点附近, 以获得最高工作效率和最合理的燃油经济性。液力机械传动的最大缺点是传动效率低 (变矩器平均传动效率只有60%左右) 。而采用多挡变速器和液力变矩器并结合自动变速控制技术, 就能在确保牵引的情况下, 将变速器重新“拉回”到高效区工作。

(2) 合理确定工作载荷传统的工程机械设计, 无论是对发动机的选型还是对工作参数的选择, 往往是“靠档选型”、层层加码, 结果是设计裕量系数或功率裕量系数均被自然地放大了, 最终导致产品结构、尺寸逐级放大。很多机械实际上是在“大马拉小车”的工况下工作, 能源浪费严重。为了节能, 应当在全面分析作业机理、条件和工况的前提下, 运用优化设计、并行设计、试验设计或有限元分析等现代设计方法, 取代传统的经验法、类比法, 精确合理地确定工作载荷。

(3) 尽量减少液压系统流量和压力损失。液压系统回路设计合理与否对液压工程机械节能影响很大, 如在调速回路设计中, 应避免将节流阀设置在液压系统的进油端 (进油节流调速) 。这样会使系统油温升高、效率急剧下降, 甚至出现故障。在无特定要求时, 一般选用变量泵定量马达、定量泵变量马达或变量泵变量马达等容积式调速回路, 因该回路的特点是温升小、效率高。Volvo公司的装载机液压系统采用的是荷载感应式变量泵, 能随荷载的变化而输出不同的功率, 避免了液压系统的能量浪费。另外, 在液压回路的传统设计中常设置背压阀, 以防机器下坡、溜坡超速, 损坏马达, 但却增加能量损失, 解决的办法是在液压马达上加装具有背压功能的控制阀。这样可减少压力损失, 提高系统效率。

(4) 建立能源回收系统。工程机械在行驶或作业过程中往往频繁地减速、制动, 致使动能转换成热能损失了, 同时也降低了制动器等的使用寿命。可采用蓄电池、飞轮和蓄能器等方式加以回收储存。在挖掘机、装载机、起重机等的动臂、铲斗、吊具等大质量工作装置的回落、下降过程中都可通过蓄能器将重力势能储存起来。统计数据表明, 这样的系统设计可减少能耗1/4。更简易的节能办法是, 将负荷侧液压油通过必要的连接元件供给液压系统的另一侧, 以达到节能的目的。

2.2 液压元件的节能。

经分析, 液压元件的能量损耗主要是元件本身或相互连接处的泄漏、内摩擦。因此, 要减少能量消耗, 就得提高液压泵、马达、液压缸、液压阀和各类液控元件的加工、装配的精度;选择性能优良的密封材料, 合理设计密封结构和形式;合理选用润滑、冷却、散热方式;不断改进液压元件的内部结构, 减少内摩擦。由于各种阀类元件都将不同程度地产生流阻, 设计时应力求液压元件与控制元件的数量最少, 以减少流阻和能耗;同时, 在回路中应处理好阀类元件的流阻设置、分配和计算, 尽可能使阀能在大、中开口状态下工作, 以减少非安全需要的溢流量, 减少能量损失。采用高度集成阀是节能的有效措施之一, 它能成功取代数量众多的分离式单功能阀类控制元件, 既可缩短液流路径, 减少流阻损失, 又可使系统和整机结构紧凑, 减少自重引起的能耗。还有, 合理选择管路管径, 优化油管管路布设, 都是减少液流阻力、提高系统效率的有效途径。

2.3 其他节能措施。

加强工程机械润滑和管理, 可减少摩擦、磨损, 提高传动效率。同时, 近年来的应用表明, 在润滑油中加入一定量的化学添加剂 (节能、减摩) 能使运动摩擦表面的微观凸起部分变软、平滑。或使添加剂吸附于摩擦副表面, 填平微观凹陷部分, 改善油膜状态, 降低摩擦力。节能的措施还有:保证轮胎气压正常, 增设废气涡轮增压器, 采用感温器控制的风扇离合器, 以及对工程机械的正确维护和管理等。

3. 工程机械产品所用制造材料的再循环利用与设计

3.1 尽量采用能再生利用的材料和资源

在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料, 特别是结构件的设计尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料, 提高工程机械材料再生的利用率。

3.2 在产品零部件设计中遵循长寿命、低能耗及减轻重量设计的原则

通常来说, 延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量, 降低产品能耗可减少能源消耗和废气排放, 减少对环境的污染, 而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可能考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此工程设计人员应在保持主机各项性能参数前提下尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量, 提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能, 实现液压系统的轻量化和高效率, 从而降低对环境的负荷和影响。

3.3 尽量采用低环境负荷材料

一般在工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂 (空调) 、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰件上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染。在仪表、散热器及蓄电池等采购生产中, 应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。

3.4 废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化

工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单;尽量降低处理的费用和污染度, 零部件要解体方便、破碎容易, 能焚烧处理或可作为燃料回收能量。

3.5 低公害、减振降噪、防渗漏、节能高效的工程机械产品设计, 选用低公害发动机。

发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件, 采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷;目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步提高排放、噪声等环保性能指标, 努力适应第三次排放法规要求。因此开发环保型工程机械首先必须选择长寿命、高性能、低公害的发动机制造商供货。

4. 总语

工程机械电子节能控制技术研究 第9篇

1 广义节能的概念

1. 1 广义节能的定义

广义节能对工程机械四个方面有要求: 效率、动态匹配、作业效率和不同功率流之间的有效配合。

工程机械全部的能量传送和转变的首要目的是对外界做有效功, 即向外输出有效功率。工程机械之间大多是不同执行机构协同工作, 输出有效功率往往取决于两个因素: 功率的传递效率和不同功率支流之间的配合效率。现有的节能控制大多专注于如何有效地传递功率和匹配供需双方功率上, 而忽略了不同功率流之间的有效配合。

作业效率的定义是工程机械在单位时间内的作业量。提高作业效率往往会降低节能性。因此要比较节能性要在相同的作业效率下比较, 这样的结果才是可信的。

由以上分析可知, 节能不只是取决于功率传递的效率和功率供求两方的动态匹配, 还决定于不同功率流之间的有效配合, 作业效率高低也会影响节能效果。

1. 2 以柴油机为例的工程机械功率流控制现状

从能量转换的定义上分析, 工程机械的工作过程是不同能量形式相互转换、传递和对外输出功率的过程。想要分析工程机械的节能效果就要分析其功率流 ( 见图1) 。

图1是以柴油机为例的工程机械工作功率流。对于使用柴油机当做动力源的工程机械, 输出的动力最终来自储存在柴油中的化学能。柴油机将柴油的化学能转换为机械能, 以转速和转矩的形式表达出来。这是柴油机的基本能量转换过程。

目前采用的柴油机节能方法是全程调速或电控喷油等控制技术, 这些技术能够有效地改善柴油机工作性能, 降低油耗。采用液压泵吸取柴油机的机械能并将其转变为液压能, 以流量和压力的形式表现出来, 一般采用恒定功率控制、压力切断、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。

柴油机是能量的供方, 而液压泵是能量的需方, 实际工作中对柴油机和液压泵使用转速感应控制或功率极限载荷控制等方法, 以改变二者联合工作时的高能耗现状。而液压泵与液压阀是流量的供求双方, 其中液压泵供给流量而液压阀需求流量。具体工作过程是液压阀吸取液压泵输出的液压能, 然后液压系统的压力和流量等被调节至合理值进而输送给相应的执行机构。这个过程中大多使用变化流量控制方法以协调运转多执行机构, 有些情况也会使用LUDV技术从而减少并联回路中负载变化对流量分配的影响。在这个系统中, 液压阀直接由操作者控制。因此, 液压泵和液压阀是流量的供方和需方的关系。

为了协调这种供需关系, 大多使用负流量控制策略或负荷传感控制策略。液压阀输出液压进而被油缸或发动机吸收, 并向外输出机械能, 机械能以力和位移或转速和转矩的形式表现。这些机械能中的一部分或全部对外界载荷做功, 执行机构对外载荷的有效做功组成了有效功率。这就是柴油机工作过程中的功率流过程分析。由此可见, 现在的元件效率控制技术、子系统功率控制技术和部件功率控制技术不能协调整机进行节能分析, 只能在自己工作范围内达到局部最优值。

2 工程机械全局节能控制系统

2. 1 全局节能控制系统

全局节能对于加强机械工作性能, 降低能耗具有重要意义。为了建立广义节能定义下的全局节能控制系统, 要将整机和外界负载作为研究对象, 并将节能目标设定为传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率, 达到最优节能效果。

为了方便对节能效果进行定量分析, 可以定义全局节能指标如下:

全局节能指标 =对外有效功/ ( 油耗作业时间) =有效功率/油耗

从以上定义式可以看出, 全局节能指标指的是单位时间单位油耗的工况下机械对外输出的有效功。这个定义考虑了传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率三个方面的内容, 能够全面地评价工程机械能耗特性。

全局节能目标的实现可以划分为三个小目标, 即协同作业目标, 作业效率目标以及传统节能目标。每个小目标还可以再往下细化为系统目标, 部件目标和元件目标, 对工程机械里面每个部件的协同作业情况, 作业效率情况和能耗情况进行实时的控制, 从而达到实现全局节能的效果。

2. 2 全电控系统电子节能控制技术

传统的节能控制已经能够达到局部最优, 因此要想取得更大的节能成果只能突破传统节能控制技术, 可以从以下三个方面实现:

①改变固定参数功率匹配方法, 实现不同工况下的动态功率匹配;

②使用作业模式识别技术, 即在不同作业模式的动态功率分配系统;

③以操控人员的操作意图为出发点, 建立不同操作模式的作业效率管理系统。

以上目标的实现可以通过全电控节能控制技术和分布式节能控制技术来改善传统节能控制效果。

2. 2. 1 全电控节能控制技术

全电控节能控制技术的实现使用电控喷油柴油机和电比例液压泵、电比例控制阀、电比例液压发动机。在全电控的能量传递条件下能够达到硬件功能的最小化的效果, 增加硬件的通用化程度, 达到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因为电控系统中的控制功能和专用功能是由系统软件实现的, 所以在机械工作过程中根据实时工况和操作意图在线调节控制参数, 实现参数匹配柔性化, 以获取更好的、全面的、广泛的节能效果。

2. 2. 2 分布式节能控制技术

全电控节能控制技术虽然能够实现对整机节能的控制, 但是控制程序需要处理液压系统的实时压力信号, 要求控制系统有很高的响应速度, 目前技术水平仍然难以满足对压力信号实时处理的要求。

为加快对机器运转数据处理速度, 可以开发基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器和发动机控制器, 也就是说每个控制器都连接了高速总线, 加快处理速度。

基于总线的分布式控制系统的结构如图2所示。

图2中发动机控制器根据发动机的实时工况数据和用户操作意图改变发动机喷油多少, 并将处理数据输送到总线, 同时从总线上收取其他控制器的控制命令; 液压泵控制器和液压阀控制器也执行类似的操作。基于总线的分布式控制系统可以有效地增加控制信息的运算和传送速度, 满足全电控节能控制系统对数据处理速度的要求。

3 结 论

传统节能控制只能达到局部最优化, 无法实现全局的能耗控制。基于全局式节能控制系统的定义设计的全电控节能控制系统与分布式节能控制系统能够实现基于动态功率和动态工况的节能控制模式, 为工程机械节能指明了发展方向。

参考文献

[1]黄宗益, 李兴华.液压挖掘机节能措施[J].建筑机械化, 2004 (8) :50-53.

浅析农业机械节能管理的主要措施 第10篇

【关键词】农业机械；节能管理；主要措施

0.前言

随着农业机械的使用越来越频繁，其节约能源的空间也相当大。从使用环节看，除了要加强农业机械的维护保养，保持良好的技术状态外，农机节能还应当注重减少不必要的功率损失。以降低农机作业生产成本，提高农机作业效益。本文就农业机械节能管理的主要措施谈几点意见。

1.加强农业机械节能管理的主要措施

1.1提高全民节能意识

要把农机化节能作为一项长期战略任务，放在更加突出位置。要利用多种媒体方式，广泛开展农机节能宣传教育，努力营造农机节能氛围，进一步增强农民的节能意识和环保意识。加强调查研究，摸清农业生产耗能与节能减排现状，结合本地实际，制定节能工作方案和相关措施。要整合资源，落实责任，动员调动农机管理、推广、培训、维修、安全监理等各方面的力量，密切与农业生产相关部门合作，整体推进农机化节能工作。要将节能减排宣传纳入主题宣传活动，利用下乡为机手办证时机广泛开展各类节能减排宣传活动，做好舆论宣传，引导广大群众树立绿色消费意识。

1.2优化农机装备结构

充分发挥国家农机购置补贴政策的导向作用，改善装备结构，引导农民购置使用先进适用、技术成熟、节能环保、安全可靠、服务周到的农业机械，积极发展大中型、高性能、多功能复式作业农机装备。对农业机械进行细致排查和监测，根据有关法规，淘汰高耗能、重污染、已到报废但未处理的落后的农业机械，促进节能降耗和污染减排。开展“节能从我做起”的节能行动，增强广大干部群众的环保节能意识，提高农机人员整体素质。同时，按照节能的要求，大力宣传农机节能技术，积极倡导农机复式作业，增强农机手报废、淘汰高耗能及落后农业机械的自觉性，对高能耗、高排放的老旧机具逐步更新淘汰，建立节约促发展的新机制。

1.3推广机械化技术

积极争取上级各项农机购置补贴项目，大力推广高效节能的新型农业机械，引导农民使用先进、适用的节能农业机械，大力促进农机节能。继续深入开展玉米收获和保护性耕作机械化技术“大培训、大推广、大普及”活动，坚持市、乡、村层层召开现场会、演示会，不断加大宣传、推广力度，进一步调动广大农民发展玉米收获和保护性耕作机械化的积极性。结合“星级文明农机维修网点”创建活动的开展，选择2至3个基础条件较好的农机维修点作为示范点，推广农机维修节能技术通过以点带面，推动农机维修节能工作的逐步开展。大力推广化肥深施、精少量播种、喷灌微滴灌等机械化技术，促进农业节本增效、农民增收。

1.4做好农机燃油降耗工作

结合农机检审和三夏、三秋前的农机检修工作，组织专业农机技术人员，专门对拖拉机、联合收获机等动力机械的燃油情况进行检测，根据《农业机械化促进法》、《农业机械安全监督管理条例》对达不到核定动力、核定燃油标准和气体排放标准的，进行检修、维护，提高机械功率，节约农机燃油、减少农机作业二氧化硫、一氧化碳等排放量。同时，加强农机新技术及操作技能等方面的培训，提高农机手对机械的维修保养、故障排除等能力，降低能源消耗和生产成本，促进农机节能。

2.农业机械节能的日常管理

2.1正确使用和维护排气管和消声器

包括经常清除消声器内的积炭、及时修复已经损坏的消声隔板、排气管不向前安装、不使用自制的过细和过长的排气管等。据测定，若195型柴油机排气管的口径缩小10mm，将额外消耗发动机功率0.75kw。

2.2经常保持农用车辆行走系统良好的技术状态

如果车轮轮毅轴承过紧以及轮胎气压过低，都将造成车辆的摩擦阻力增大。据测试，机动车输出功率的30%一40%消耗在克服轮胎的滚动阻力上。因此，应当经常保持轮胎规定的气压，正确驾驶和选择路面行驶。

2.3加强对农用车辆的维护保养

尤其要防止制动器“卡滞”，即非制动状态时制动摩擦片与制动鼓相接触。判断制动器“卡滞”的简便方法是用手触摸制动鼓是否经常发烫。带气泵的拖拉机从事抽水、发电和加工等固定作业时，应当摘掉空气压缩机的传动带。经过对带气压制动装置挂车的拖拉机测试，其发动机驱动空气压缩机所消耗的功率，低气压时大约1.1kw，高气压时大约1.5kw；在额定工况下，发动机驱动附件(指冷却风扇、水泵、发电机、空气压缩机等)所消耗的功率大约占总功率的10%。带动力转向装置的机车急转弯时，在方向盘转到极限位置后要稍微放松，以便分配阀的滑阀能够回到中立位置，否则液压系统内存在最大油压的时间过长，会导致发动机的功率消耗过多，同时增加机件的磨损。当拖拉机从事运输以及不使用液压悬挂式农具的田间作业时，应当通过操纵手柄分离液压油泵的动力，这样可以减少发动机的功率消耗，同时能够防止液压悬挂系统机件的磨损。若拖拉机配置了永磁式交流发电机，在白天作业时应当摘下永磁式发电机，这样不仅可以减少发动机的功率消耗，而且能够防止发电机轴承和调节器的损坏，延长发电机的使用寿命。安装农田灌溉水泵要避免“高射炮式”，即出水口应当尽量接近渠道的水平面。当灌溉地面与水源的高差为10m时，如果安装的出水管管口高出渠道水平面1m，则要多消耗10%的能源(电力或者燃油)，解决的办法就是尽量降低水泵出水管的高度。

2.4适当添加润滑油

向发动机油底壳和变速器加注润滑油应不超过油标尺的上刻线;向车轮轮毅填充润滑脂只能达到二分之一到三分之二的空间。如果润滑油添加过满，不仅浪费油料，而且增大相关零件的运转阻力，增加发动机的功率损耗。根据不同的工况合理使用油门，这既是保证机车正常运转的必要条件，也是节约能源的重要措施。例如：发动机启动时，应先摇转曲轴数圈，然后用中油门启动。若用大油门启动，几次启动不着，燃油容易“淹死”发动机；车辆起步时，应适当加大油门，防止发动机熄火，若重新启动发动机是很费油的；车辆加速时，应缓加速而不能急加速。据试验，车辆从起步加速到中等车速(30km/h)，采用急加速(25s)的耗油量大约等于缓加速(40-45s)耗油量的2倍；行车中，应当采用经济车速，这样既安全又省油；保养和检查时，若摇车应关闭油门，否则喷油器不停地向气缸内喷油，过多的燃油进入气缸，不但浪费燃料，而且造成下次启动困难，同时部分燃油顺着气缸壁流入油底壳，容易造成机油变质，进而加速机件的磨损，降低发动机的功率；停车时，车辆若超过10min的停车，发动机应当熄火，因为长时间怠速运转对发动机十分有害，而且浪费燃油。

【参考文献】

［１］冯建清.五項措施力促农机节能减排[J].农机科技推广.2011.07.

［２］鞠凤霞.农机节能技术是一个重要课题[J].农机科技推广.2011.02.

制药机械设备节能减排技术探讨 第11篇

关键词：制药,机械设备,节能减排,技术分析

所谓节能减排主要是指尽可能减少能源的浪费, 使废气排放尽可能降低。目前, 我国环境污染、能源短缺问题日益突出, 面对这样的双重压力, 我国提出了节能、环保的口号以及科学发展观理念。医药生产的环节较复杂, 工序较多, 技术工艺高度集中, 在实际生产的过程中会消耗大量的能源, 而且排放的废气对环境也会造成很大的污染。为了响应国家的号召, 实现制药企业的可持续发展, 我国制药企业应树立循环、持续、高效发展的意识观念, 以节能减排作为制药机械设备研发、应用的主要目标。

1 关于制药企业洁净厂房节能技术

在制药企业, 药厂洁净室绝对是一个能源消耗非常多的地方。比如, 药厂洁净室的净化空调系统就是一个能耗较大的机械设备, 相当于一般空调室的几倍甚至是几十倍。因此, 在制药企业洁净厂房采取有效的节能减排技术显得尤为必要。笔者认为可从以下两个方面着手:

1.1 实现药厂洁净室设计节能

1.1.1 优化建筑布局

药厂的洁净室最好是设计成单层大面积的正方形大框架结构, 这样的话可最大限度的缩小外墙面积, 可大大减少冷热负荷、建筑的投资费用, 也可以节约运转设备的费用。同时, 最快捷的节能方式其实是尽量减少洁净空间的体积, 根据相关学者实践表明, 若洁净体积减少30%, 则可节约25%能源。因此, 在设计药厂洁净室时, 应根据空气洁净度等级要求的不同进行分区集中布置, 从而使洁净室的面积缩小到最小限度。其次, 建立隧道式洁净室或者是建立一个洁净隧道, 不仅可以满足环保的要求, 也可以实现节能的目的。总之, 应设计出较小洁净空间体积的建筑布局, 选用绿色环保的建筑材料, 使整个药厂洁净室降低能耗, 减少污染。

1.1.2 设计科学、合理的工艺条件

首先应确定空气洁净度的具体等级标准, 根据制剂的实际生产要求决定相对湿度和温度, 一般都是考虑操作人员的工作舒适度进行调整, 除了一些特殊要求的生产制剂外。在确保洁净室洁净效果的情况下应将换气次数、最低照度尽可能减少。应充分利用排风预热、预冷新风, 或者也可以应用热回收技术, 这样都有利于减轻生产工艺的负荷, 节约能源。

1.1.3 设计合理的空调净化系统以及工艺装备

在设计、选型药厂洁净室的工艺装备过程中, 不仅应考虑自动化、机械化、智能化、程控化, 同时也需要考虑节能问题。应设计节能、高效的洁净室空气净化系统, 尽可能减少系统的运行动力负荷, 净化风量、换气次数应合理, 同时需要进行过滤、循环处理, 实现二次回风的充分利用, 减少空调器及系统的漏风量, 将风机电机温升负荷降低, 这样有利于实现节能。其次, 可以通过缩短风管长度, 将其形状简化来使能量消耗减少。

1.2 关于固体制剂车间的净化空调系统的节能设计

一直以来, 固体制剂车间的净化空调系统能耗较大, 空气污染问题也较为严重, 主要是粉尘的影响。为了解决粉尘过滤、除尘的问题, 我们可以将二级过滤装置增加到净化空调系统的回风系统中, 比如在局部发尘量较大的点可以设置高效或者中效的空气过滤器, 也可以选用较高效率的除尘器, 这样的话就可以以回风的方式实现空气的循环利用, 从而达到节能减排的目的。其次, 如果应用变频调速控制技术, 这样可大大降低空调机的实际运行功率, 节能电能。

2 关于中药制药企业节能

中药制造业的耗能较高, 尤其是水资源消耗量较大。如何优化中药制药企业生产设备, 实现高效、节能生产, 对于提高中药制药企业的经济效益, 增强中药企业市场竞争力具有极其重要的现实意义。笔者认为可以从以下几个方面着手:

2.1 综合利用蒸汽

将“省煤器”安装在排烟管道上, 就可以通过烟气的余热对锅炉中的软化水进行加热, 使锅炉中的软化水温度升高21~30℃左右, 燃料费也可以节约5%以上。从疏水阀排出冷凝水实际上就是软化水, 这种水的温度高达98℃, 而且热能很高, 只有将这些软化水收集起来送至锅炉房内进行简单的处理, 就可以泵入锅炉内进行循环蒸发利用。循环冷却水通过冷却器、冷凝后, 水温可以提高15℃左右, 温度肯定会高于自来水的温度。

2.2 实现现代化连续中药生产线节能设计

通常情况下, 中药生产线主要采用料盘式热风烘箱进行浸膏干燥、间歇式提取多功能提取罐以及外循环升膜蒸发器等, 其中间歇式提取是导致中药生产线能耗较高的关键, 我们应采用连续多级逆流提取替代以往的间歇式提取。建议应用折流式连续逆流提取机, 溶剂可以选用乙醇或者水等, 这种折流式提取机是非折流式提取机长度的1/4~1/3左右, 而且整个机身的长度可以缩短到5~7m左右, 这样不仅便于操作管理, 也便于厂房的竖向、平面布置。其次, 这种连续逆流提取机设备的提取效率较高, 设备的整体结构比较紧凑, 在用材方面也比较合理, 可在很大程度上节约成本。

3 关于其他制药设备的节能技术

可以采用新型的高效、节能喷射真空泵实现节能、减排, 大抽速水喷射泵设备相对于机械式真空泵、水环式真空泵而言, 更加节电、节油、节水。汽水串联喷射真空泵也是一种新型的喷射真空泵, 该设备的主要优点在于可以通过抽吸较小的空气混合气体、蒸汽、水蒸气等气量使其达到相应的气压后, 再将蒸汽喷射泵打开, 使真空度提高, 从而达到高真空蒸馏的效果。相比传统多级蒸汽喷射真空泵, 新型节能高效多级蒸汽喷射真空泵可使工作蒸汽大大节约, 而且安装采用纯低位方式, 可节省运行费用、安装费用、基建费用。其次, 在循环供水系统中安装节能电滤波器可以节约耗电量, 达到节能减排的目的。

4 结语

中国制药行业是一个高能耗行业, 在当前资源、环境问题日益提出的社会背景形势下, 我国制药行业应转变传统的发展观念, 树立节能、环保意识, 坚持科学发展观, 提高制药机械设备生产的科技含量, 尽可能节约资源, 减少废气、废物排放, 走可持续发展道路。

参考文献

[1]杨艺虹等.药厂洁净室设计的节能问题[J].医药工程设计, 2012.