曹小鹏，韩飞飞

（中国天楹股份有限公司，南通 226000）

改善机械设备环保性能对生产发展、环境保护均具有积极影响。一方面，从生产发展角度来讲，现代物质文明高度发展，对生产中机械设备的功能、性能有了更高要求，且机械设备是助力生产企业转型发展的重要物质基础，无论是提高生产效率，还是促进企业长足发展，机械设备都发挥着重要价值。而提高机械设备的环保性能，符合可持续发展战略要求，应转变生产发展方式，加速企业转型升级，提高产品技术含量，持续提高经济收益。另一方面，从环境保护角度来讲，改善机械设备环保性能后，可以降低设备能耗，减少电、煤等不可再生资源的消耗；
引进清洁技术、后处理设备，加强对机械设备运行中产生污染物进行处理，可以保证在合规、达标后排放废气、废水、固体废物，减少污染源，降低对环境的负面影响，也缓解生态环境负担。

2.1 绿色环保

机械设备环保性能改善中必须遵守绿色环保原则，根据环保部门的有关规定，合理采取技术措施，建设合适设施，贯彻落实绿色环保要求。例如，机械制造企业必须做好设备三废处理，及时更新治理设施，严肃杜绝跑、冒、滴、漏等现象出现，并合理利用技术手段，变废为宝，严格控制污染。

2.2 技术创新

我国环保事业发展正处于初期阶段，需要各行各业的努力，也需要先进科技的支持。而环保科技的发展并不成熟，正不断增加投入力度、加速研究成果转化，因此，改善机械设备环保性能当中技术也并非始终适用，需要不断发展技术、创新科技，加速先进理论成果的转化，将有利于设备节能、环保、低碳运行的技术应用到机械设备当中[1]。

2.3 做好养修

保证机械设备环保性能稳定要求必须做好养修工作，生产过程中机械设备运行负荷较高，零部件易损坏导致性能受到影响，及时有效的养修工作至关重要，将设备运行异常与故障排除，避免影响运行效率，加剧动力能源消耗；
且对于污染物处理装置的养修，可以始终保证污染物经过治理达到规定标准后排放，减轻环境污染。

3.1 基于环保理念改善机械设备设计

基于环保理念进行机械设备设计是改善其环保性能最直接、有效的方式。改善设计可以从以下方面展开：

3.1.1 降噪设计

基于环保理念进行机械设备改善设计，首先应从降噪出发，以电机设计为例，将减振降噪的BMC树脂外壳安装在电机上；
改进电机芯片设计，采取内置式，不仅可以提高运行效率与稳定性，也可以减少运行中的噪声；
在控制上设计为脉宽调制方式，以数字形式显示控制中所有信号；
设计过程中选择铁芯时应确保几何对称，将偏心与转子椭圆度消除，并保证定子轭部具有一定厚度，避免出现过大的径向变形，以降低运行中电机噪声的产生[2]。

3.1.2 防电磁波设计

电磁波也是机械设备运行中产生的重要污染之一，向外辐射的电磁波不仅干扰其他设备运行，电磁波长时间暴露在自然环境中，对人体安全以及环境安全均存在危害。因此，在设计中必须在电磁干扰较强位置安装电容器，专门吸收因电磁波干扰产生的电火花；
整个机械系统设计过程中应为收放机以及微机系统配备独立供电系统；
并应做好电磁干扰环境的通风，降低对人体安全的威胁，实现机械设备、环境、人三者之间的和谐发展。

3.1.3 节能设计

在机械设备设计过程中应考虑利用回收再利用材料进行设备制造，并且材料环保健康，对环境与人体无负面影响，从而在机械设备生产制造上体现其节能效益；
并且对机械设备能耗、动力供应方式进行环保设计，尽量选择清洁动力能源，如太阳能作为动力能源。此外，禁止机械设备能耗超过规定，其中锅炉类、燃油燃气动力设备、变压器、电动机等能源消耗量限定值如下：电力≤100kW、原油（或成品油、石油液化气）≤0.5t/h、天然气≤100m3/h、蒸汽热水≤7MW、水≤1t/h。

3.2 引进先进的环保设备

抑制机械设备运行中污染物的产生是环保性能改善的重要任务，为了保证机械设备能够持续稳定的在标准规定允许下排放污染物，可以从机械设备的优化上做出考虑，直接引进具有稳定环保性能的机械设备。

例如，催化氧化处理设备，其是一种在满足温度条件要求下可以将有机废气转换为水蒸气以及CO2的一种环保型设备，主要应用在油漆烘干、涂覆废气处理过程中，在生产企业有机溶剂净化、化工、汽车加工制造等领域有机废气净化中，烘道、电机绝缘、表面喷涂等工序当中的有机废气处理中，均具有显著效果。该设备将有机气体源引进风机当中再输送至净化装置当中，通过换热器换热处理，输送到加热室当中，加热到250℃后经过催化床中催化剂的作用，将有机废气分解成CO2与水蒸气，整个分解过程仅发生放热反应，并且通过换热器、加热系统即可进行补偿加热，实现完全燃烧，减少能源的消耗，去除废气率最高可达到95%以上[3]。

又如，引进光催化氧化设备，其利用253.7nm波段的紫外线分解恶臭气体分子链，可以将大分子结构经过打碎处理转变为小分子结构；
也可以利用185nm波段紫外线处理活性氧，平衡其正负电子，预防臭氧的产生；
也可以通过TiI2，对打碎的恶臭气体分子进行氧化处理，生成CO2与H2O等无机物质。该设备在化工、制药、塑胶、食品加工、纺织、造纸等制造企业当中均具有良好的环保效果，可以对硫化氢、硫醚类、氨氮类、吲哚类、硫醇类、硝基类、苯类、烷烃等多种气体进行净化处理。

先进的环保设备本身具有环保性，其低能耗、无污染，加之其先进的处理功能，可以对机械设备运行中产生的污染进行科学处理，降低污染含量，从污染源头对可能对生态环境产生负面影响的因素进行控制。

3.3 在除尘与水循环设备中合理应用变频技术

变频技术是指通过逆变将直流电转换成频率不同的交流电，其仅能使频率发生变化，转变后电能无任何变化。应用变频技术产生的最突出效益是节能，在风机水泵当中由于消耗功率与转速的立方成正比关系，外界处于低用风量、低用水量时，通过变频技术可以降低设备转速，从而实现节能。因此，将变频技术应用于除尘与水循环设备当中具有显著节能环保优势。

3.3.1 在除尘设备中应用

加工、制造生产过程中因焊接、切割等工艺的实施产生大量粉尘，是工业生产中污染大气环境的重要物质，因此，为了降低污染，通常采用除尘系统对粉尘进行处理。在除尘系统当中除尘风机是核心设备，也是整个系统中消耗最高的设备。开启除尘风机后，为了进行有效的控制，降低能耗、减少风机运行负担，需要控制挡板开度、风门状态，根据粉尘处理量自动进行风机温度、速度以及出风量的调节。从现有技术条件来看，变频技术可以搭载自动化、智能化技术实现灵活调控，以罗茨0700鼓风机为例，可以进行两地控制。除尘期间启动风机后，炉前操作室则掌握操作权，根据预先设定程序，系统可以自动根据实际需要、变频器转速输出值、转炉周期中烟尘量进行转速调节，在保证除尘的同时减少电能消耗[4]。

3.3.2 在水循环设备中应用

水循环设备是水循环系统的重要组成部分，也是现代工业生产系统当中的关键环节。应用变频技术控制水循环设备，应结合实际生产需要进行水循环流量与流速调节，避免利用回流阀、截止阀等设施调控速率过慢的问题，也避免因阀门损坏调控不及时而产生能量损失。在水循环设备中应用变频技术既具有节能环保效果，也具有维护设备稳定运行效果。以冷却水循环系统为例，在控制系统中设置变频器驱动电路，可以对泵与压缩机电的速度进行控制，也可以对温度、温差展开控制，在不影响冷却效果前提下，减少能源浪费。变频技术控制冷却水循环系统示意图如图1。

图1 变频技术控制冷却水循环系统示意图

3.4 构建完善的机械设备环保机制

机械设备使用过程中为了完成环境保护任务、保持环保性能稳定，应构建完善的机械设备环保机制，严格遵守法律法规以及环保部门颁发的规章条例，对机械设备设计生产、使用控制进行约束与规范；
同时，应制定机械设备行业技术标准，对机械设备环保性能指标进行准确界定，在关键指标上应作出强制性要求，从机械设备生产制造源头进行环保性能改善。

具体来讲，机械设备制造材料应满足其使用环境中温度、机械性能、耐腐蚀性能、表面性能提出的要求，材料在设备使用的整个周期范围内需要满足不同处理工艺的要求，具备良好的使用功能以及使用性能、结构性能、制造性能，如使用有效性、操作宜人性、紧凑型、耐用性、工艺性、安全可靠性等；
并保证材料具有良好的腐蚀性，规定金属覆盖层必须采用耐蚀性强的金属表面，经过电镀、喷镀、热镀等方形成金属保护层，针对非金属覆盖层必须采用有机或无机物质形成表面覆盖层，内部则利用辉绿岩板、瓷砖等实现防护。此外，设备的环保性能指标必须达到标准，否则不得在实际当中应用，如蒸汽管回转式干燥机运行中进料温度必须在70℃以上、进料湿度必须在35%以下，转速可在2～8r·p·m之间调节，电能消耗不得超过260kWh/t，蒸发强度应介于6～7kg H2O/m2·h，蒸汽消耗量必须控制在1.1～1.3t/t（水）。

在作出细致要求后，也应确立监督机制，企业内部部门之间相互监督，及时汇总机械设备能耗、污染等数据资料，分析有无违规排放、消耗过高情况。工业企业为了方便内部监管，也应引进在线监测系统，实现对机械设备能耗与污染排放的24h不间断监控，组建专门队伍定点排查，当能耗与污染排放达到限值时立即采取控制方案，使设备环保性能发挥实际价值，避免对环境造成负面影响。接受政府监管部门、社会、民众的监督，发现能耗与污染过高情况时，情形严重应根据法律规定接受处罚与处理。在有关部门规定的整改范畴内，应自觉配合监管部门制定机械设备环保运行方案，通过控制方式优化、运行方案优化、引入先进设备、使用清洁能源等方式使机械设备的环保性能得到改变，快速将能耗、污染降低到标准范围内。

3.5 做好机械设备检修与养护工作

机械设备检修与养护无关设备性能是否完善、技术含量水平，在运行一段时间后有效的检修与养护可以及时发现功能以及性能上出现的问题，减少运行异常，延长设备使用寿命，也能够维持设备环保性能稳定。因此，在机械设备使用过程中不得出现毫无节制作业情况，必须结合设备的运行特点形成科学的检修计划，并从节能环保、低碳可持续角度采取检修与养护策略。

综上所述，环境问题是我国乃至全球关注的焦点，随着绿色理念在全球的深入渗透，各行各业发展中均应秉持绿色环保理念才能顺应形势。因此，机械设备的使用也需要从节能、绿色、环保角度做出考虑，运用综合手段改善机械设备的环保性能，提高环保效益，助力社会可持续发展。

猜你喜欢 水循环除尘变频 汽车弧焊排烟除尘系统新型防灭火应用汽车实用技术(2022年12期)2022-07-05好书（外一首）诗歌月刊(2022年5期)2022-05-24工业电气自动化控制及变频调速技术应用探讨内燃机与配件(2022年2期)2022-01-17信息技术在地理教学中的应用学校教育研究(2021年16期)2021-11-27转炉煤气LT干法除尘水处理设施设计科技研究·理论版(2021年20期)2021-04-20翠鸟博士的科学指南：水循环小星星·阅读100分(低年级)(2020年4期)2020-05-12大佛除尘环球时报(2019-08-08)2019-08-08变频技术在TFT—LCD行业超纯水制备过程中的应用中国高新技术企业(2017年3期)2017-03-30PWM整流型变频调速系统降电容控制策略电子技术与软件工程(2016年24期)2017-02-23青铜峡灌区水循环主要因子及演变规律研究现代农业科技(2016年20期)2016-12-20