中国联合工程公司 浙江杭州 310052
摘要：机械工厂在国民经济中具有非常重要的作用，会涉及到非常巨大的能源消耗。因此，需要将节能技术运用到机械工厂的设计当中，提升其节能性能。但是，由于机械工厂设计的内容较为宽泛，节能技术的运用涵盖面较广。因此，需要从机械工厂所涉及的车间、厂房以及仓储这三个关键环节切入，实现节能技术的运用与渗透。
关键词：节能技术；机械工厂设计；应用
引言
中国是一个资源和能源丰富的国家，但由于人口多，所以人均占有率较低，能源利用效率不高。节能及合理用能是我国的一项基本方针，十三五期间将持续以提高能源利用效率和改善生态环境质量为目标，加快建设资源节约型、环境友好型社会。因此，机械工厂的管理者必须通过培训提高员工节能意识，强化环保理念，同时积极运用节能技术，降低能耗。而在机械工厂的设计中，必须贯彻和落实环保节能理念，改进和优化传统的工程技术手段，提高机械工厂的节能水平和经济效益。
1工艺设计
1.1遵循专业化生产原则
在机械工厂设计时应顺应现代制造业分工细化的趋势，倡导专业化生产，优化企业供应链结构，建立基于“供应链”的专业化生产协作网络和协作配套体系；重视和采用成熟的先进工艺，以达到节能能耗、降低成本的目的，从根本上提高能源利用率。例如产品的某些零部件，如小齿轮，其生产加工的专业化程度较高，考虑到生产的经济性和可获得性，一般企业并不自制，而采取市场采购的模式，设计师需根据不同企业的差异状况做好统计、协调、规划和设计工作，避免重复建设，最大限度地提高资源利用水平。
1.2应用节能型设备
在设计中采用先进高效的数控生产设备，提高工效和精度，节材节能。优先选用国家推荐的机电一体化节能产品，不采用国家明令禁止或淘汰的落后工艺设备。如在热处理车间中，加热设备采取保温措施，以减少热量损失；同时加强对余热的合理利用，可有效地提高技术水平，减少能量损失，提高热利用效率，降低企业的生产成本。同时加强对工艺设备能源消耗、数据运行收集与处理，实现工艺过程优化控制和用能设备与系统的优化运行管理。
1.3确定适合的生产组织形式
根据不同的加工对象、生产规模、工艺流程，合理安排车间内部布局。如冷加工车间生产组织方式，避免集群的布局，使相关工人最大限度地利用自动化生产线，形成最优生产方式，从而能有效地提高生产效率。在小批量生产或离散生产企业，通常采用集群式布局，这种模式的生产周期比较长，工作效率相对较低，而且能耗比较大。因此，设计师需依照节能的基本原则，根据零件的形式，加工技术和设备，以及新的工艺路线、过程设计的方法组织生产，可以有效地减少能源消耗。
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2机械工厂设计节能技术的应用
2.1车间的节能技术
车间是机械工厂的重要生产场所，保证了机械制造业各环节的顺利发展，按工艺流程可分为准备车间、焊接车间、加工车间等。焊接车间节能技术的准备与应用，可从四个方面进行。一是采用更先进的焊接、切割技术，可以改善材料的性能状态，提高工艺质量和生产效率，降低能耗。二是加强工艺改进，提高材料利用率，以降低能耗。三是实现专业化、规模化生产，建立完善的准备中心，保证后续工作的供给能力，大大减少原材料的浪费、人员的浪费和生产过程中的资源浪费。四是改善焊接工艺，减少焊接工艺和劳动量，降低能耗。
对于加工车间，首先要提高设备利用率，减少闲置和损耗。其次，可以通过精密铣削或精密磨削实现磨削，能量消耗可减少20%～30%。第三可以增加复合机床的使用量，从而减少机床数量，降低能耗。第四可以使用更好的刀具性能，减少固定损耗的存在，同时缩短加工时间。第五需要对工艺方法进行创新，对精度要求低的物品进行无切削加工，如使用复合刀具、高速切削等，可以缩短1/3的加工时间，降低23%左右能耗。第六加强对柔性制造系统的应用，实现一机多用。第七需要在设计中提升主要设备的平均负荷率，目前机械负荷率一般在75%～80%的水平，大批量设备在80%～85%。通过增加班次，可以实现生产率的提升，实现节能降耗。
2.2厂房的节能技术
（1）采用联合厂房的布局，这样既方便工序间的运输，减少室外驳运，也便于企业生产管理。如装配车间、中间库、成品库等可安排在同一厂房内，以方便工艺布局和生产组织，同时也提高了土地利用率。另外还可减少相应的管道、储罐和其它基础设施建设，减少生产损失和固定资产投资，减少运输过程中的浪费现象，以达到节能的目的。
（2）在采光和通风方面，尽可能地设计自然采光和自然通风，利用自然资源和可重复利用的资源。机械工厂工程设计中的照明和通风是一个主要的耗能环节，良好的自然通风、采光能够减少机械装置的使用，降低建设投资和能源消耗。在建筑物朝向和平面形状设计时，在建筑体积满足生产需要的情况下，尽量采用外围护结构表面积小的建筑，降低建筑的冷热负荷。同时优化照明系统和通风系统，优化管道布置与照明系统之间的距离，充分利用设备和设施降低能耗。
（3）墙体、屋面等部位应加强节能技术的使用。办公楼等民用建筑采用各类保温节能砌体及保温层板，钢结构厂房采用离心玻璃棉作为保温隔热层，加强建筑物的保温降耗。车间大门可采用感应式快速提升门，人员出入口设保温平开门，民用建筑采用断热铝合金平开门、断热铝合金中空玻璃窗等节能措施，减少热量损失。在幕墙门窗设计时，窗墙比应控制在20%～50%，选择厚度大于8mm的钢化玻璃，具有高强度和良好的耐高温、耐腐蚀、电绝缘性能，维护成本低，以达到节能的目的。
（4）给排水、电气、暖通、动力等公用设施节能措施。给排水设计中，在各用水点在满足供水压力的前提下优先采用市政水压直接供给，免去因水泵长期运行节约的电能；热水制备利用太阳能系统；空调等冷却水循环使用；采用节水型卫生器具，合理控制卫生器具供水压力，能使卫生器具的流量减少50%以上。电气设置低压电容器进行无功补偿，减少无功损耗，提高功率因数；车间照明采用高光效光源；变压器设置靠近负荷中心，缩短供电线路，减少线路损耗。暖通设计中选用节能高效型的通风空调设备，空调冷媒管与风管采用保温材料，减少空调能量损失。动力设备选用节能产品，热力管道加强保温措施，各气体管道设置计量装置，以加强资源管理。
2.3仓储的节能技术
在仓库设计中，首先要合理地计算库存周期，通过对不同货物仓储周期的协调，综合考虑产品外形尺寸、销售和运输周期，满足生产和储存的实际需求，避免储存过大或过小的发生，以实现最大的存储结构和存储空间，节约成本和能耗。二是优化仓储流程，减少运输数量和距离，减少工作量，降低能耗。避免在仓储运输中出现反复，合理的进行分类编码，仓储过程中应遵循先进先出，最大程度地减少时间和空间的占用，加强对仓库的使用。立体仓库是机械工厂生产的未来仓储趋势，其在面积利用率和空间利用率上都可以实现大幅提升，一般会比平面仓库高出5倍～6倍。经过综合核算后的仓储完全可以达到节能的目的。
3结论
机械工厂工程设计需要应用多种节能技术，相关设计人员一定要以环保节能为原则，还要在工厂生产的过程中，积极应用节能减排技术，提高能源以及资源的利用率。应用节能技术，不但可以减少资源的损耗，还可以降低生产成本，提高机械工厂的经济效益。
参考文献：
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[2]李国臣.变频调速技术在风机、泵类应用中的节能分析[J].中国新技术新产品，2008（17）.
论文作者:李敬,叶冬,柴子彦,匡中付,高涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/1
标签：节能论文; 工厂论文; 车间论文; 机械论文; 节能技术论文; 利用率论文; 工艺论文; 《基层建设》2017年第33期论文;