1000T液压机节能优化方案.docx

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1000T液压机节能优化方案

XXXXXX有限公司

1000T液压机节能改造方案

方案设计单位：

XXXXXXXXXX

（公章）

2014年02月

说明：

本方案由报送单位加盖公章后为有效文件，所包容内容属非公开信息，仅限评审单位及相关责任人阅读，并受相关法律保护。

任何非指定单位或个人对本方案进行任何形式的使用、复印、传阅、更改、披露等均未得到埃泰克能源科技有限公司授权并为法律所禁止。

谢谢合作！

XXXXX与和XXXXX就XXXXX液压机有限公司生产的型号为Y127-10000液压机（设备编号：

YJ016）节能改造项目进行了初步接触，XXXXXXX对该系统进行了初步的现场勘查和数据采集，在对现场勘查结果的基础上进行了技术和经济方面的可行性分析，并形成可行性报告。

液压机节能改造经济效益评估结果如下表：

序号

设备编号

液压机电机功率

电价

节电率

日运行时间（12小时）年节约电费

日运行时间（18小时）年节约电费

日运行时间（22小时）年节约电费

1

YJ016

174KW

1元/度

20%

7.7万

11.6万

14.1万

备注：

详细数据分析请看节能分析以及经济效益评估

、

目录

一、公司简介3

二、液压机运行状况以及节能分析4

1）液压机运行状况4

2）主要存在的能耗浪费分析6

3）节电空间分析7

三、系统解决方案8

1）压力机主油泵节能解决方案8

2）改造简易技术描述10

3）经济效益评估11

4）主要产品配置表11

四、验收标准12

一、测试方法12

二、计算公式12

三、功率因数测量和计算12

五、安装施工方案：

13

六、服务承诺15

一、价格及服务标准承诺15

二、设计承诺15

三、产品质量承诺15

四、安全文明施工承诺16

五、培训承诺16

六、产品保修期承诺16

七、终身保修承诺17

八、紧急响应以及维修时间承诺17

七公司业绩18

一、公司简介

二、液压机运行状况以及节能分析

1）液压机运行状况

贵公司现场总共有15台液压机，其中800T的一台，1000T的两台，1200T的两台（机械液压机），1600T的一台，2300T的一台。

除上述之外，其余压机都为小吨位液压机。

经与贵公司协商后决定，以天锻1000吨液压机（型号：

Y127-10000，设备编号：

YJ016）作为试点改造对象，重庆立致和节能科技有限公司对该液压机进行了初步的现场勘查和数据采集。

结果如下：

1.1贵公司液压机工作时间为晚上零点到早上八点，其一来白天更方便维修调试模具，二来夜间生产，电价处于峰谷平的谷时阶段，减少电费的开支。

由于更换、调试、研磨模具的时间存在，所以液压机实际日运行时间不止8小时。

经贵公司管理人员介绍获知:

运行时间取12小时较为合适。

液压机周运行6天，年运行约300天，电价为1元/KWh，电网电压实测为381V。

1.2压力机现场采集数据表如下：

工程项目

设备生产厂

详细地址

联系人/电话

基

本

情

况

液压机冷却方式

□单独风冷□单独冷却塔水冷却√□工厂循环水冷却□制冷机冷却

液压机类型

√□单动□双动

公称压力

10000KN

液压垫压力

吨

液压泵编号

1#

2#

3#

泵组类型

主泵电机

主泵电机

主泵电机

电机型号

Y280S-4V1

Y280S-4V1

180L-4

额定功率/额定电流

75KW/139.7A

75KW/139.7A

22KW/42.5A

电动机

异步电机

异步电机

异步电机

液压泵型号

油泵额定流量/压力

液压油泵类型

□叶片泵

■柱塞泵

□叶片泵

■柱塞泵

□叶片泵

■柱塞泵

油泵流量控制方式

□变量泵

■定量泵

□变量泵

■定量泵

□变量泵

■定量泵

液

压

机

运

行

工

况

工序

功率KW

电流A

功率因数

时间S

待料

56.3

122

0.68-0.77

4.4

滑块下行

63.3

127-135

0.77-0.79

1.98

滑块加压

149.8

135-264

0.87-0.94

3.5

保压

60.9

120-130

0.7

1.12

滑块回程

162.1

289

0.87

1

平均空载/加载时间S

5.52s/6.48s

节能前平均小时运行功率：

107KW

平均空载/加载功因

0.7/0.85

平均空载/加载功率

58KWh/124kwh

其

它

情

况

冷却水泵型号

水泵额定功率/电流

KW/A

额定流量/扬程

M3/HM

冷却水塔型号

冷却水塔额定流量

M3/H

进出水温度

4℃/9℃

压制零件名称

液压油最佳油温

℃

液压油运行油温

℃

电机启动形式

1、直接√2、Y-△3、自耦变压器4、软起动5、其它

节能柜安装位置

1、配电室2、控制室3、压铸机旁√4、现场控制柜旁5、其它

日正常运行时间

12小时

年正常开机时间

300天

电价：

1元/KWH

备注

1、由于人为测量误差的存在，计算结果与实际略有出入

2、上表未填写表格属于现场实际无法测量的数据或设备无此相关数据

（表1）

2）主要存在的能耗浪费分析

2.1待料、保压占整运行时间较长，有较大的节能空间

油压机工作时，大致的工作时序是：

待料-滑块下行-加压-保压-滑块上行以及液压顶出等，在整个周期过程中，只有滑块加压、滑块上行以及液压顶出等阶段属于大负荷状态。

在其它剩余工序段内主油泵处于轻载或者空载状态，液压机需要的供油量较小，多余的液压油均通过溢流阀流回油箱，产生大量的能源浪费，其中待料阶段尤为突出，待料时间越长，浪费电能约严重。

从表1可以看出，贵公司的液压机轻载和空载时占设备总运行周期的55%，设备绝大部分时间均处于不满负荷及空载状态，这样便产生了大量富余量，有较大的节能空间。

一般情况下，待料阶段通过高科技手段可以节约70%-80电能。

2.2更换调试模具时间的存在，浪费电能严重

液压机在调试和更换模具时，有时不得不开启液压机，由于工作需要又不能立即关闭油泵，这样在调试更换模具过程中，同样存在较大的节能空间，更换模具时间越长，需要开启液压机油泵也越长，与之相应节能空间也越大。

2.3油泵配置产生的富余量

液压机设计时，在油泵选型的过程中，油泵的工作流量及压力会大于液压机最大负荷的10-15%。

这也产生了富余量。

泵出口压力一般是根据最远环路，最大需求压力，然后结合需求的设计流量，再乘以一定的安全系数后确定的。

再查找与其一致的泵铭牌参数来确定泵型号，而不是根据实际的运行特性曲线确定泵型号。

因此，泵在实际运行中，一般都工作在特性曲线的右下侧，故实际流量要比系统实际需求流量大20%～50%。

多余的油通过溢流阀直接流回油箱

2.4采用星三角降压启动，启动电流较大，对电网冲击较大，浪费电能严重。

2.5主油泵电机在轻载或空载时，电机的功率因素低下，浪费电能严重。

3）节电空间分析

经和贵公司协商后决定对XXXXXX作为试点改造对象，对其主油泵进行节能改造。

该机床主油泵由2台75KW和1台22KW电机构成，主要对滑块以及液压垫进行供油。

节能分析如下：

工序

高压泵组运行功率

电流

功率因数

时间

待料

56.3

122

0.68-0.77

4.4

滑块下行

63.3

127-135

0.77-0.79

1.98

滑块加压

149.8

135-264

0.87-0.94

3.5

保压

60.9

120-130

0.7

1.12

滑块回程

162.1

289

0.87

1

通过以上数据进行计算可得出主油泵的运行能耗数据如下：

平均空载/加载时间S

5.52s/6.48s

节能前平均运行功率107KW

平均空载/加载功因

0.7/0.85

平均空载/加载功率KW

58KWh/124kwh

在系统运行中油泵空运转及负荷运转情况如下：

工序功率时间

待料56.3KW4.4S

保压60.9KW1.12S

这部分工况的总运行时间为5.52S，平均运行功率为：

58KW

这部分能耗运行时间占总运行时间42%。

这部分能耗完全在做无用功，通过高科技手段可以节省70%-80%。

综合评估系统的节能空间为20%以上。

三、系统解决方案

1）压力机主油泵节能解决方案

1.1针对上诉压机主油泵出现的问题，建议贵公司采用我司生产的XXXXXX系列的液压机节能管理系统，它在对控制设备的运行数据“压力、流量、温度、转速、电流“等数据采集基础上，利用独有的节电智能控制程序，建立能耗最佳运行模式，自动跟踪设备负荷变化，实现动态预测、提前调整、同步优化，最终通过原有系统的设定数据，实现对设备的温度、压力、流量等数据自动的控制。

在保证设备工艺要求的情况下使运行功率最大限度接近实际负荷需求功率，通过智能化的控制，真正意义的实现了提高效率，提高管理。

达到最大化的节能效果，消除贵公司的压机空载轻载浪费。

1.2节能产品功能特点：

◆自动控制节电设备控制要点：

1、原有工频与节电线路互锁。

2、系统不改变原有操作模式。

3、实现一套智能设备对一台油泵电机实现能量控制。

4、准确检测系统各段运行工序和相应压力流量数据。

5、节能设备实现最大化的节电效果。

◆自动控制节电设备功能要点：

1、自动控制节电设备柜体面板上有“工频/节电”选择开关，当选择“工频”时，节电线路被封锁；当选择“节电”时，工频线路被封锁。

2、节能系统对各个工步实现同步采集，对所设压力流量数据进行同步采集（但必须要求甲方提供数据接口，和通信协议）。

以此来满足整个节能系统同步的先决条件。

3、系统具有自动同步响应，同步输出和同步反馈。

实现最大化的节能。

4、设备具有就地操作箱，以供操作人员机旁灵活操作。

5、设备以通讯的方式传输数据，用高速运算控制系统实现同步控制。

在保证原有工艺满足的情况下实现最大节能。

6、节能控制系统具有完善的报警、预警。

具有过流、过压、欠压、短路、等保护功能。

实现保护末端设备的同时保护了节能控制设备。

7、节能设备在电机的启动过程中采用软启动控制方式，可让电机缓慢过渡，保证设备不受电压、电流的瞬时冲击，从而大大降低电机的铁损、铜损，同时延长设备的使用寿命和降低维护费用。

9、在节约有功的同时还可节约大量无功

10、大大降低维修费用，液压泵转速的降低，液压泵运行磨损减少，具有延长液压泵寿命的效果；同时，设备液压管路的泄漏大为减少，减轻了对环境污染的压力。

另外一个好处是：

液压油温升的降低，能使液压油的粘度保持稳定，这对于夏天高温环境下，液压机工作压力降低的缺点是相当好的应对措施。

2）改造简易技术描述

2.1压力机节能改造原理示意图

（图1）

2.2安装位置简要描述

原有电柜高2100mm，厚500mm,电柜基础采用14#槽钢。

由于现场场地安装尺寸充足，节能控制柜同样设计相应尺寸。

并排摆放，动力电缆采用上进下出设计方式，电缆并放于电缆桥架之内，整体整洁美观，摆放得体。

液压机控制柜空气开关下端引入电源线作为液压机节能柜控制电源端，节能柜输出端回到液压机电机相应控制接触器上，组成主回路。

3）经济效益评估

从数据采集表（表1）可知，贵公司1000T压力机3台主油泵电机每小时耗电量大约在107千瓦时。

贵公司压力日运行12小时，年运行300天，电价为1元千瓦时，节能改造完成以后，我司保守估计节能率为20%。

由此可得，在未进行节能改造以前：

1000T压力机主油泵年耗电量约为：

Q=107X12X300=385200KWh

年支出人民币：

R=385200X1=385200元

节能改造完成以后，1200T液压机主油泵耗电量为：

Q”=385200-385200X0.20=308160KWh

年支出人民币：

R”=308160元

节能改造完成以后，每年节约电量:

Q节=Q-Q”=77040KWh

年节约人民币：

R节=R-R”=77040元

4）主要产品配置表

1000T油压机节能设备配置表：

产线编号

液压机吨位

节电系统型号

电机功率

明细

节能率

1#

1000T

LZH-YY/75*01-2

172KW

75（KW）*2=150kw

20%

LZH-YY/22*01-1

22（KW）*1=22KW

四、验收标准

一、测试方法

液压机进行节能改造，在节能控制柜主电源进线处用多功能电度表计量，通过工频和节能两种运行方式，电度表的计量经过相应计算后比较节能改造效果。

二、计算公式

1．测量数据：

节能控制柜有两套系统，工频控制系统和节能控制系统，工频控制系统即改造前的原有系统，电机在市电50HZ下运行；节能控制系统是在变频器拖动电机在变频状态下运行的系统。

液压机在工频运行时，记录单位时间T内的有功电量P工、无功电量Q工；在同等的生产工艺情况下，液压机在变频运行时记录单位时间T内的有功电量P变、无功电量Q变。

2．计算公式

液压机节能改造的节能效果包括两部分，一部分是通过变频调速减少有功功率；另一部分是通过提高功率因数减少无功功率，从而降低损耗节约的有功功率。

节电率K为：

K=（P工—P变）/P工×100%；

三、功率因数测量和计算

在我们节能设备的总输入侧安装有功无功电度表，设备运行在不使用节能设备的时候，测量某段时间T系统所消耗的有功P工、无功Q工；在相同的生产条件下，设备运行在节能状态下，测量相同时间段T系统所消耗的有功P变、无功Q变，

原系统功率因数为：

节能系统功率因数为：

将两种运行情况下的功率因数对比，就能看出效果。

每台节电设备的电源输入端都安装有三相有功无功电度表，可以记录在节电运行状态下的月节电设备运行电度数。

则月节约电度数按如下计算：

月节约电度数=月油泵工频运行电度数-月节电设备运行电度数

节电设备安装完成验收合格后，当正常运行工作时，采用/工频/节电/工频/节电方式运行，每种方式运行期限各为1小时，运行时间一致，测定时间为8小时，然后计算出工频/节电两种不同工作方式的每小时平均电度数，并以此作为该月运行的计算依据，每小时节约电度数按下式计算：

每小时节约电度数=工频运行每小时平均电度数-节电运行每小时平均电度数

月节约电度数按下式计算：

月节约电度数=每小时节约电度数×月节电设备运行时间

五、安装施工方案：

1：

电柜的固定

电柜的固定采用膨胀螺丝与地面进行连接，安装平稳可靠，摆放大方得体，方便操作维护。

2：

电气安装

（1）供电电路必须接地线，电源线要与外部接地线可靠连接，且外部接地线是有效。

（2）配线施工必须有专业安装技术员按照电路图进行。

（3）按照国家有关电器设备的技术标准的要求，设置好漏电保护装置。

（4）电源线和信号线布置应整齐、合理，不能互相干扰，同时不与连接管和阀体接触。

（5）接线面每个元件的附近有标牌，标注应与图纸相符。

除元件本身附有供填写的标志牌外，标志牌不得固定在元件本体上。

（6） 组装所用紧固件及金属零部件均应有防护层，对螺钉过孔、边缘及表面的毛刺、尖锋应打磨平整后再涂敷导电膏。

（7） 对于螺栓的紧固应选择适当的工具，不得破坏紧固件的防护层，并注意相应的扭距。

（8） 主回路上面的元器件，一般电抗器，变压器需要接地

（9）发热元件 （例如管形电阻、散热片等） 的安装应考虑其散热情况，安装距离应符合元件规定。

额定功率为75W 及以上的管形电阻器应横装，不得垂直地面竖向安装

（10）二次线截面积要求：

单股导线不小于1.5mm2

多股导线不小于1.0mm2

弱电回路不小于0.5mm2

电流回路不小于2.5mm2

保护接地线不小于2.5mm2

（11）所有连接导线中间不应有接头

（12）每个电器元件的接点最多允许接2根线

（13）每个端子的接线点一般不宜接二根导线，特殊情况时如果必须接两根导线，则连接必须可靠。

（14）二次线应远离飞弧元件，并不得防碍电器的操作。

（15）电流表与分流器的连线之间不得经过端子，其线长不得超过3米

六、服务承诺

一、价格及服务标准承诺

我方承诺此次节能改造方案所提出的价格、质量及服务标准，对以后贵公司其他的节能改造项目同样有效，我方将依照相同的标准积极参与其他的改造项目建设。

二、设计承诺

我方承诺本次技改方案、施工方案的设计针对XXXX的实际情况，XXXX投入使用后可使原系统处于最优化工作状态，同时保证不对原系统造成任何不良影响。

由于我方设计原因造成的生产及施工变更，其发生的费用全部由我方负责。

三、产品质量承诺

1、我方承诺本次技改方案所指的产品XXXXXX全部采用质量上乘的元器件。

主材料和元器件可以应产品验收要求提供相应合格证书。

2、产品的生产流程完全按照ISO9001：

2000质量管理体系运作，操作工艺精良，材料及成品严格按照规范进行检测，检验报告等资料可应贵公司的要求在现场安装前交付，我方承诺产品的使用寿命不低于8年。

3、产品验收过程严格按照事先约定的验收程序规定进行，我方承诺整个节能工程一次性通过验收。

四、安全文明施工承诺

我方承诺严格按照国家颁布的《机械装置安装工程施工及验收规范》及《LZH立致和节能设备安装规范》、《LZH立致和节能设备施工安全规范》作业。

保证在施工前主动与贵单位联系，取得对现场安装的支持，保证遵守施工现场的有关规定。

在施工过程中，保证我方参与施工人员穿戴整齐，言行文明，展示我方的良好企业形象。

在施工过程中做到与贵单位现场人员密切配合，安装现场整洁，施工完毕后清理现场，及时撤离。

保证在整个施工过程中不发生任何重大安全事故，争创安全、文明施工现场。

五、培训承诺

我方承诺在设备安装竣工后，负责对用户单位的相关人员进行专业操作培训，直至熟练掌握。

六、产品保修期承诺

我方承诺对未单独提及保修的产品提供免费保修期为一年，在保修期间因产品质量缺陷原因造成该设备不能正常使用的，我方承诺实行产品包修、包换。

在保修期内，我方承诺定期对产品进行巡检，巡检记录交由用户单位备案。

七、终身保修承诺

我方承诺对产品提供终身维护服务。

在一年保修期满后，用户可与我方签订维保合同，可选择在每年的首月，一次性向我方支付当年的维护服务金，由我方定期对产品进行维护、保养、检修，除必须的零部件费用以外，不再收取其他额外费用。

或者，我方在对产品进行检修，涉及发生费用时以书面记录清单向贵单位做呈报，以优惠价收取费用。

具体的维护服务协议内容由双方届时协商议定。

八、紧急响应以及维修时间承诺

我方承诺对用户提供24小时热线咨询服务，并在产品使用现场留置紧急服务指导说明。

响应时间承诺为在接到用户通知后2小时内做出反应，并在24小时内到达现场处理。

七公司业绩