摘要：工业自动化仪表对现代制造业、石油化工等行业起着越来越重要的作用随着自动化仪表设备应用日益增多，它的能耗问题也愈加突出。因此，探索工业自动化仪表的节能方法，对一个企业提高生产效率、控制生产成本至关重要。针对企业的生产工艺流程、自动化仪器使用过程等方面，从多个角度出发，提出了多种降低自动化仪表能耗的方法，这些节能方法在工业中有着很大的应用潜力和应用价值。
关键词：自动化仪表；节能；作用
引言
工业自动化仪表的节能将会是传统工业节能措施的重要组成部分，因为仪表应用在工业生产的方方面面，它的能耗过大会给一个企业带来不小的压力。在石油化工过程中，由于仪表设备与流体的接触阻力和不恰当的仪表安装，每年会带来巨大的电力消费和能源消耗。因此，寻找新的节能方法来降低自动化仪表的能量消耗，是一个迫在眉睫且潜力巨大的课题。
1自动化仪表的能源统计保障作用
能源统计中的水、煤、汽、电诸参数，相当一部分直接来自生产线上的自动化仪表.即便是相对独立使用的能源计一量设备，也与现场检测、控制有着密切关联.长期以来，自动化仪表基本上以现场测量和控制为主.在作为能源统计时，由于以往的习惯及其它方面的原因，使得自动化仪表的计量功能发挥得不充分，直接影响能源统计.其表现，一是部分计量仪表如差压式蒸汽流量计，原设计只是限于生产中作一般性监视用.作为均衡生产之用还是能满足需要的.但作为能源统计，其使用精度就很难达到要求，更不宜用来作为经济核算之用.二是在原设计或改造的仪表项目中，出于当时的条件，考虑能源统计作用的较少，而考虑现场监视、控制的较多.究其原因，是自动化仪表的能源计量作用不那么直接，而作为现场应用更容易被人们重视.这样久而久之，致使能源计量仪表缺额较多.尤其是单项设备投资较大的计量项目.比如用作散状物料计量的电子秤.三是各业务口、车间相关人员对能源计量工作缺乏更高、更长远的认识，配合、协调不够，致使在用能源计量仪表维护不力、状态不佳。这部分仪表的故障率也偏高些.随着生产管理的不断完善，无论是新项目设计还是老设备改造，仪表的现场测量、控制和能源计量功能都得以充分利用，并逐渐形成规模。其特点是：1、在仪表项目改造中，有计划地分批更新不适合能源计量的仪表.为避免重复投资并能充分利用仪表功能上的优势，方案选择时注重了仪表型号上的选择，尽可能选用高功能新产品，以便兼顾现场应用和能源计量的双重作用.例如有些厂在用的差压式蒸汽流量计，其二次表相当一部分为老式的双波纹管式.虽然这种表价格便宜、安装简便，又有几十年的使用历史，但关键的是这种表用作饱和蒸汽计量时，无压力补偿功能.在工作压力波动情况下使用：误差之大不适合能源统计.改造时选用通用的DDZ系列变送器作为一次表.将二次表的普通积算器，改选用有压力自动补偿功能的智能型仪表.使用精度达到了能源计量要求，其中自动打印功能还很方便抄表，也为将来计算机联网创造了条件.这种表为国家定点生产的系列产品，性能价格比也适宜大中型厂家；2、在资金允许的情况下，有计划补齐缺额的能源计量仪表.缺额的这部分往往是比较贵的，如果价格便宜则容易配齐。如近几年应用较多的智能型单炉煤耗计、性能优越的微机核子秤.这一类设备不但填补了散状物料计量的空白，又使能源统计达到了新的水平.有些计量设备还可以增设输出功能，将物料量转换成自动化仪表标准信号，送至现场监测或控制，两用兼顾。
2 自动化仪表的节能方法
2.1使用新型交流变频调速装置
进入新世纪以来，随着电力技术和计算机技术的迅速发展，交流变频调速技术取得突破性发展，并逐步实现在工业中的覆盖应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它主要具备以下优势：启动电流不高，不会对系统造成较大冲击，从而大大节省了电量；调速比较均匀并且调节范围很大，降低了调速过高的概率，提高了运行效率，也节省了使用调节阀的成本；具有“装置体积小，占用空间小，安装阻力小”的特点，进一步降低了安装和调试的能耗；电动机运行时保持低转差率，造成的转子损耗很低。对比原有调节器和截止阀并用的方法，交流变频调速装置可降低三分之一的耗电量，体现了良好的节能效果。另外，由于在运用调速器时，机组的运载负荷较低，因此可以有效地保证机组的长久运行，减小故障概率，降低维修费用。可以说，新型交流变频调速器的使用，是仪表节能领域的一个关键环节，在不久的将来，它必将完全替代旧有的工作设备。
2.2使用压力损失较低的自动化仪表
流体在装置中形成死水区或漩涡区、流体黏度过大等因素会造成压力损失，压损会浪费巨大的能量，如果压损过大则会干扰整个生产系统的正常运行，因此，探索低压力损失的仪表显得十分必要。低压损智能涡街流量计、笛形均速管流量计的快速发展打破了仪器仪表在使用过程中必出现大的压损的现象，进一步节约了能耗。尤其是作为技术前沿的旋涡流量计，有着其他传统流量计所不具备的优点：运行功耗极低，不需要随时更换电池，
从而极大地节省了电力消耗；内部无机械传动构件，减小了机械摩擦，在降低功率的同时，更换和维修频率大大降低。总的来说，随着高新技术的进步，这些低压力损失的自动化仪表普遍具备良好的性能和极低的能耗，并且安装也相当方便，广泛应用于煤炭、钢铁、石油等高能耗行业，一定程度上带动了企业向低能耗方向的转型。
2.3减小仪表和流体间的阻力
流体在流动时，一方面会造成仪表器壁的摩擦，另一方面，当流体经过仪表或阀门时，速度、方向的突变会产生较大的液接阻力，这些阻力不但增加了能量浪费，而且如果阻力持续过大，也会对仪表性能产生不良影响，导致仪表的不稳与失灵。仪表与流体间的阻力引起的能耗在仪表的总能耗里占的比重是比较高的，因此，尽可能地减小流体与仪表的液接阻力，将是降低总能耗的关键点。针对自动化仪表液接阻力的产生原理，可以通过下述方法实现仪表的节能：1）降低调节阀的阀组比。阀组比是调节阀全开时前后压差与系统总压差的比值，也叫压降比，在调节阀实际的使用过程中，必须使调节阀具有一定的压差，才能保证调节阀有一定的可调比。但是，由能耗与阀组比的关系可知，阀组比越大，其损失的能量就越高。依据此原理，可以在保证调节阀正常工作的前提下，适当减小其阀组比，可以有效降低机组和泵的用电量。这种方法已经逐步在工业生产中应用，是一种比较绿色的节能方式；2）适当扩大节流装置的直径比。节流装置是流量计中最为重要、也是用途最广泛的一个分支，它包括文丘里管、楔形流量计等，在工业中起着非常大的作用。由于流体存在一定的黏度，因此，流体通过节流装置时，其中的部分能量会在摩擦阻力和节流装置形成的漩涡中损耗，因此会产生一定的压力损失。
结语
工业自动化仪表经过多年的技术积累已经步入一个飞速发展时期，随着科技的进步，特别是信息领域、电气领域的技术突破，自动化仪表将逐步走向高性能、低功耗的发展方向。实现自动化仪表的节能，不仅可以提高企业生产效率，减小生产成本，同时也会将为促进工业技术持续发展做出积极贡献。
参考文献：
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[2]冯光亚.仪器仪表在节能中的应用[J].仪表工业，1984（01）：30-31+16.
[3]都明生.节能与仪表[J].自动化仪表，1982（01）：55-57+61.
论文作者:赵淳风
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/27
标签：仪表论文; 自动化仪表论文; 能源论文; 节能论文; 流体论文; 阻力论文; 流量计论文; 《电力设备》2018年第7期论文;