绿色技术No.23

发布时间：2024-11-20 23:38

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导语：

工业流体系统包括风机系统、水泵系统、压缩空气系统、暖通系统等。现在很多工业流体系统节能项目都是孤立的，缺乏统筹性、系统性和整体性。真正的流体系统节能贯穿于整个动态工艺生产流程，能源平衡与整个动态生产过程紧密相关，生产环节中的每一台耗能设备都要做到节能。因此，为了达到工业节能的效果研制出工业流体输送系统综合节能技术。技术具体内容如下：

注：以下资料及数据由技术提供方提供，提供方承诺文中数据及资料无误，为其真实性负全责。

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一、行业现状

2015年，我国节能服务业总产值为3,127.34亿元，同比增长18.00%；2016年为3,567.42亿元，同比增长14.07%。我们预计，2018年我国节能服务业总产值将达到4,688亿元，未来五年（2018-2022）年均复合增长率约为13.35%，2022年将达到7,740亿元。

从节能方法来看，绝大部分技术单位开展的是设备节能或产品节能，是以具体的某个节能设备或有形的节能产品为支撑，如变频水泵、变频风机、变频电机等，开展合同能源管理的相关业务。能够系统的，贯穿整个生产流程中的多台不同的设备都做到节能，这样的工业流体系统综合节能技术基本上没有。

二、技术简介

系统科学诊断技术（核心）：

Ø 以整个系统为分析研究对象；

Ø 数据采集准确、系统、全面；

Ø 利用以上的数据结合专家的专业经验对系统进行科学诊断，找出系统存在的问题，提出优化改造方案。

系统及管网优化技术：

依据系统的诊断分析结果，对循环水系统中换热设备、管网结构、阀门、泵、冷却塔等进行优化和改造，消除系统中各个环节对运行造成的不利影响，提高整个系统的运行效率，实现系统最优运行。

基于三元流理论的设计技术：

对亍流体部件采用三元流理论对水力模型及流道进行变分有限元三元流动分析及设计，采用CFD软件对产品内部流场进行分析计算，对水力模型进行筛选和修正，保证流体部件的效率。

高效流体设备制造技术：

Ø 水力部件全部采用精密铸造，提高了表面质量和型线尺寸精度，减少了流道摩擦损失；

Ø 转子部件采用精密加工，提高了零件尺寸精度，减少了密封间隙，进一步提高了产品的容积效率和机械效率；

Ø 过流部件表面采用特殊涂料喷涂，提高了表面光洁度，进一步减少了流体摩擦损失。

系统综合调节技术：

对与工况变化较大的生产系统，根据变工况运行特征，制订相应调节控制策略，加装相应的调速和控制系统：

Ø 对于变工况系统，加装变频器或永磁调速器，并采用PID控制组成自动调速控制系统，提高系统运行效率。

Ø 采用循环水优化控制系统对系统中水泵等设备的运行参数实现实时监控，对系统中的水泵、阀门、冷却塔等单元进行在线监控，提高系统整体运行能效。

三、重点技术简介

三元流技术：对需进行节能改造的水泵、风机用三元流理论进行定制设计。对于高效节能水泵的设计，从考虑水力损失最小、效率最高和汽蚀性能最好着手，用三元流理论与CFD流体力学计算和优化相结合的方法，寻找不同的流动和几何参数的最优组合，从设计上保证产品的高效性能。

电化学水处理技术：电化学水处理技术是以电化学的电解原理和极性分子理论为基础的环保新技术，它具有除垢、防垢、杀菌、杀藻、缓蚀等功能，还可以溶解水循环管路已成固体的垢，降低盐类离子的浓度，降解有机物质，节水、节能、无污染等新的技术性能，是循环水处理未来的主流处理方式。

技术特点

吸垢利器：吸附的钙镁离子肉眼可见，大幅降低换热器结垢风险

阻垢利器：独有的扫频及混频专利技术，有效阻止钙镁离子析出结晶

除垢利器：将已生成的碳酸钙（镁）等水垢（锈）有效溶解，变薄、变软及疏松

节水利器：大幅提高浓缩倍数，减少排污50%左右

环保利器：没有二次污染，改善COD，减少排放

循环水系统零排放技术：系统不但可以保证循环水系统在高浓缩倍数下运行不发生结垢、腐蚀、微生物危害，而且还可以接纳其他中水作为开式循环水的补充水，提高循环水的浓缩倍数，降低补充水的用量，节约水资源，减少排污量，降低排污处理费用，进而减少其对环境的污染。

四、技术应用

应用一：循环水系统节能

1、从系统配置入手，对管网、阀门、换热器、冷却塔等装置进行优化，消除系统中装置配置不合理的因素，降低系统能耗。2、从系统运行入手，根据系统工况运行特征，制订相应调节控制策略，纠正不合理的运行模式，降低无效能耗。3、从水泵性能入手，量身订做高效节能水泵，替换原役龄过长、效率偏低的水泵设备，并保证水泵在高效区运行，达到最佳节能效果。节能效果：系统节能率15%—60%设备使用寿命延长30%—40%设备维修费节省20%—30%

应用二：风机系统节能

1、更换高效风机：根据实际工况需求，基于三元流理论和空气动力学理论，重新设计风机叶片和风机蜗壳流道，通过CFD分析软件对风机叶轮模型进行修正，使其运行更稳定，效率更高。风机进口采用分流技术，风机流道采用导流套，降低风阻和涡流。转子部件采用精密加工，进一步提高效率。2、加装调速装置：根据实际工况需求，加装变频器或永磁调速装置，组成自动调速系统替代传统的风机进出口阀门调节方式，降低风门、阀门的阻力，减少能耗，达到节能目的。节能效果：系统节能率15%—60%设备使用寿命延长30%—40% 设备维修费节省20%—30%

应用三：压缩空气系统节能

1、主机优化，用高效空压机替换低效率空压机。2、加装空压机优化控制系统，实现压缩机组节能优化运行。3、压缩空气后处理节能，采用压缩空气自身的热量对干燥机进行再生，使得再生过程中不消耗任何压缩空气，实现压缩空气干燥过程中零气耗和零电耗。4、采用管网泄漏智能检测技术，及时发现泄漏点，减少用气浪费。5、压缩空气余热回收，采用高效换热器回收空压机润滑油和压缩空气中的热量，在保证空压机正常工作的前提下，生产60-90℃的热水，可直接应于生产和生活热水。

节能效果：

综合节电率可达20%—60%

应用四：循环水系统水质优化

优化效果：Ø 缓蚀阻垢剂完全停用；杀菌灭藻剂酌情使用，节约化学药剂费用。Ø 循环水水质指标如浊度、硬度（钙镁离子）、电寻率等下降30%以上。Ø 可以将钙镁离子吸附到收集器上，肉眼可见。Ø 在确保水质指标的前提下，可实现减少排污30%-50%，甚至可以一段时间内无需排污。节约水费，减少排污。Ø 没有二次污染，环保减排。