流体机械的种类与节能减排技术

Vol.39/No.21/WestleatherVol.39/No.21/WestleatherVol.39/No.21/WestleatherVol.39/No.21/WestleatherPROCESSANDTECHNOLOGY1流体机械概述与工作原理分类流体机械是以流体为工作介质来转换能量的机械。通常包括水轮机、汽轮机、燃气轮机、膨胀机、风力机、泵、通风机、压缩机、液力耦合器、液力变矩器、风动工具、气动马达和液压马达等。各种流体机械由于作用原理、结构形式和用途不同，所用工质的温度、流量和压力的差别也很大[1]。流体机械所用的能源，最多的是燃料（煤、石油和天然气等）的化学能，它们以热能的形式释放出来，然后再转化为机械能或电能（如燃气轮机和汽轮机）。此外，风力机、水轮机和膨胀机可以直接或将能量转换为电能后带动从动机。水轮机、汽轮机和燃气轮机的工质分别为水、蒸汽和燃气。泵输送的是水、油或其他液体。通风机和压缩机输送各种气体。风力机和膨胀机的工质分别为空气和其他气体。风动工具和气动马达的工质为压缩空气或其他压缩气体。液压马达的工质为液压油。根据工作原理，流体机械可分为容积式和动力式。容积式流体机械依靠运动元件改变工作容积来实现能量转化。动力式流体机械依靠高速旋转叶片与流体之间力的相互作用来转换能量，又称透平机械。还有一种喷射器也属于动力式，其工作原理是高速喷射的流体与被抽吸流体相混合而交换能量，并以此传递能量。另外，根据结构，流体机械可分为旋转式和往复式。动力式流体机械通常是旋转式，容积式流体机械既有旋转式的也有往复式[2]。2流体机械节能减排面临的挑战目前，我国仍面临着电力供应不足的问题，同时我国电力生产大多是依据火电厂，火电厂在燃煤生产过程中，会产生大量的二氧化碳二氧化硫灰尘，这对我国社会经济的可持续发展有很大的影响流体机械的使用范围很广，并且在运行过程中，会消耗大量的电力资源，目前我国的流体机械和国外发达国家相比较，还有很大的差距，水泵风机压缩机的效率水平远远低于国外发达国家同类产品的水平实现流体机械的节能减排是促进我国社会经济可持续发展的重要手段，就目前而言，受工艺流程季节温差汛期等因素的影响，流体机械在很多时间只需要低的输出量就能满足使用需求，因此，当期的流体机械还有良好的节能减排潜力。3我国流体机械节能减排技术（1）水泵节能减排技术。随着信息技术的飞速发展，计算机优化设计更加有效实用，对水泵性能的评估也更加准确，水泵产品发展越来越快，其节能效果也越来越好。近年来，越来越多的加工工艺应用在水泵产品生产过程中，人们对水泵的表面加工质量、型线准确性等要求也越来越高，水泵逐渐朝着高转速、小体积、大流量、轻重量的方向发展，水泵的自动化程度越来越高。由于泵站运行管理人员的综合素质比较高，岗位分工明确，对水泵的维护、保养十分重视，这不仅为泵站的安全稳定运行创建了良好的环境，还极大的减少了水泵磨损，降低了水泵能耗。（2）风机节能减排技术。为实现风机节能减排，各个风机生产厂家开始逐渐研制新型高效节能风机，用这些新型高性能风机来代替传统的风机，从而有效地减少风机的能耗。风机在正常运行过程中，要根据实际情况，合理的调节风量，不断优化系统配置，并对风机的扩压器、叶轮、蜗壳等进行严格的试验，将试验结果应用在风机生产中，从而生产出综合效益良好的风机。（3）压缩机节能减排技术。对于压缩机，要根据实际情况，选择合理的压缩机容量，并选择合理的电动机大小，从而为压缩机的最佳能源使用效率提供保障。一般情况下，定排量式空压机配备的电动机，要以冬季能耗为主，而离心式空压机，由于具有变容的特性，因此，要根据季节情况，选择合理的电动机，从而为空压机调节提供保障。由于压缩机的使用范围比较广泛，并且具有多变性，因此，要根据实际情况，选择合理的压缩机控制方式，从而有效地降低压缩机能耗。（4）加快流体机械节能减排的对策。为实现流体机械的节能减排，首先要加大宣传力度，提高每一个使用者的节能减排意识，并制定完善的法律法规，用法律手段来约束和规范流体机械的市场。流体机械的节能减排不仅仅是为了提高单机效率，还要实现电子技术、自动化技术的应用，实现流体机械的机电一体化，从而有效地提高流体机械的运行可靠性、经济性、全面减少流体机械的能源消耗。在使用流体机械时，要根据实际需求，合理的控制阀门开度或者运行的机台数量，通过调节转速来对流量进行控制，从而获得良好的节能效果。随着计算机网络系统已经广泛应用在社会生产的各个环节，因此，要及时更新观念，设计开发以计算机软件为基础的流体机械软软件，通过计算机软件来提高流体机械的节能效果和运行效率。4结论近年来，我国流体机械发展越来越快，其应用范围也越来越广，由于流体机械在使用过程中，会消耗大量的能源，因此，加强流体机械的节能减排是十分重要的。在新环境下，要加强电子技术、自动化技术在流体机械中的应用，通过流体机械的机电一体化，有效地减少流体机械的能源消耗，从而为我国节约型社会的构建提供保障。参考文献：[1]袁寿其,刘厚林.泵类流体机械研究进展与展望[J].排灌机械,2007,(6):46-51.[2]李文广.流体机械及工程国际学术会泵论文述评[J].水泵技术,2001,(1):3-8.作者简介：刘文彬（1995－），男，汉族，安徽六安人，本科，河南理工大学机械学院能源与动力工程专业；刘鹏（1998－），男，汉族，江西吉安人，本科，河南理工大学土木学院工程力学专业；宋鹏豪（1994－），男，汉族，河南禹州人，本科，河南理工大学机械学院能源与动力工程专业。流体机械的种类与节能减排技术刘文彬，刘鹏，宋鹏豪（河南理工大学，河南焦作454000）摘要：随着社会经济的快速发展，我国在流体机械方面发展越来越快，同时流体机械消耗的能源也越来越大，为促进我国节能型社会的构建，必须加强流体机械的节能减排管理。文章从我国流体机械能源消耗及节能减排现状出发，分析了流体机械节能减排面临的挑战，介绍了我国流体机械节能减排技术的发展情况，并提出了加快流体机械节能减排的对策，从而为同类研究提供参考。关键词：流体机械；节能减排；发展前景中图分类号：TH4文献标识码：A文章编号：1671-1602（2017）21-0057-01-57-