机械新能源与节能技术的应用探析

机械新能源与节能技术的应用探析

毕建华

葫芦岛市节能监察行政执法队    辽宁省   葫芦岛市   125000

摘要：在现代企业不断发展的同时，需要大量的机械设备投入到生产中。采用这类设备，可大大提高作业效率，加快产量。要使新能源在机械上得到充分利用，就必须把重点放在推动机械工业的可持续发展上。从机械工业的绿色、可持续发展出发，我们应该使用新能源与节能技术，使机械在使用过程中发挥更大的作用，同时也不会引起大规模的环境污染。鉴于此，文章以推动新能源的发展、实现社会、生态和经济的“共赢”为目标，提出了将新能源与节能技术应用的研究思路。

关键词：机械；新能源与节能技术；应用

就当前的社会状况而言，无论是在工程施工还是在更大程度上进行工业化生产，都需要大量的机械设备。在提高施工效率、提高产量的同时，同时也给当地的生态环境带来了严重的危害。所以，如何使机械在使用过程中，尽可能地降低其对环境的污染，就显得十分重要。从我国机械工业的绿色、可持续发展出发，即在机械制造、使用过程中积极运用新能源、节能技术等。这样既可提高机械的利用率，又可以达到节能环保的目的。综上所述，国家相关部门应在新能源与节能技术的使用上，建立更高的标准与更高的要求，以达到经济效益与社会效益的双赢。

1、机械工业设备污染因素与发展方向

燃料对机械工业的发展至关重要。当前中国机械设备所用的燃料为汽油和柴油。随着现代机械设备使用的日益增多，对油品的需求量越来越大，油品的供给已很难满足目前的需要。与此同时，含油的机械在运转时，会产生大量的含碳、含铅等有害物质，对城市大气环境造成了严重影响。针对目前我国机械行业中存在的环境污染，政府应积极引导我国机械行业采用轻质化材料、优化设备结构、发展新能源等措施，以达到降低汽柴油用量的目的。随着机械能驱动技术的产生与发展，现代机械正在逐渐地向着内燃驱动的方向发展。所以，发展先进的内燃机是现代机械行业节能减排的重要手段。新的引擎燃料，如天然气、乙醇等，可以用来代替汽油、柴油，以降低能耗。

2、机械新能源与节能技术应用的必要性分析

本文从两个角度来来分析，一是由于目前国内的环境污染比较严重，能源消费状况也比较严峻。从现在的产量来看，很多能源都是不可再生的，而且如果不加以合理地计划，将来也不会再出现可用能源了。但是，中国的可持续发展离不开对能源的依赖，所以，发展新的能源和应用节能技术是十分必要的。二是中国在经济快速增长的同时，也存在着能耗偏高、企业、全社会经济效益偏低等问题。新能源与节能科技的应用，将会改变“能耗高，收入低”的状况，推动中国的经济向高质量的方向发展。所以，重视使用新的机械能量及节能技术是十分必要的。

3、机械新能源与节能技术的具体运用

3.1基于液化天然气的LNG机械应用

天然气作为一种洁净的、使用率高的能源，能够替代传统的木炭，降低对环境的污染，更加符合节能、环保的发展理念。当前，可用于工业生产的天然气主要分为两类：液化天然气和压缩天然气。相对于高压下存储于设备内的压缩天然气，LNG可通过低温凝结技术将其在较低温度下进行液化，进而将其转化为液态天然气。利用该技术研制的LNG设备，可实现长时间运行，减少环境污染。所以，它在现代产业中有着广泛的应用与发展。将LNG与节能技术相结合，使机械行业的能耗降低了30%左右。但是，现有的LNG机器在使用中还存在着一些问题。LNG电机比柴油机电机性能优越，但功率可调性差，无法随负荷变化而任意调整。另外，LNG设备也不能在密闭的环境下工作。液化石油气储罐中存在着很大的压力，当压力超出限制时，为了保证储罐的安全运行，必须进行泄放。但是，在密闭的环境下使用天然气，会对其使用造成一定的安全隐患。另外，为了帮助LNG机器进行天然气充填，还必须采用专门的装置，而这将妨碍这种机器的使用。与柴油发动机相比，LNG发动机具有更高的环境友好性，可减少空气中CO、CO2、SO2等有害气体，对减轻空气污染具有重要意义。

3.2基于电能能源的电驱动机械应用

3.2.1电驱动机械技术

在现代工业生产中，各类工程机械均采用电能作为动力源，其中以大功率电动马达为主。电驱动马达的动力为电能，若能将控制马达和变频器进行有效的连接，则可达到高速、即时的数据传送。马达之动力可随着机器之实际负荷而任意调整。相对于LNG，电能驱动装置的运转费用要低60%左右。如果只用电能，也能达到零的排放量。对电驱动技术进行科学应用，能够减少液压系统和内燃机在运行过程中的噪声污染，降低能耗，减少污染气体排放，达到节能、降噪、环保的目的。

3.2.2纯电动工程机械设备

纯电动工程机械是指以电能作为动力，通过电驱动技术作为动力来实现动力运转的一种机械装置。当可充式储能系统技术成熟之后，将会为电能等低成本、高效、清洁的可再生能源的开发提供支持，并促进大型工程机械的电气化发展。若将电能存储于锂离子电子器件，再将电能传输至高效率的永磁马达，则可支撑机械装置的运转。采用改进型的机器及水力系统，机器装置的效能可得到极大的提升。全电动机器具有加速速度快，动作协调好，操作准确等特点。在此基础上，可使设备的生产效率提高10%左右。全电工程机械采用全寿命周期无更换、无维修，可节约材料、降低维修成本。同时，结合快速充、节能等创新技术，使全电工程机械在1小时内可实现80%的能量充满，具有更长的续航里程、更低的环境污染、更高的工作效率。比如，纯电动挖掘机在尾部中央配置了大容量的电池组，既能均衡车体的重量，又能对电机、液压系统进行合理的优化，让操作人员的视野变得更开阔，从而提高了操作的便利程度。

3.3基于油、电、液能源的混合动力

机械行业的快速发展，推动了我国混合动力系统的变革和发展。当前，在机械工业领域中使用的混合动力有油电混合动力、油液混合动力和电液混合动力以油－电混合驱动方式为基础，研制出了一种能够在提高用电量的同时，有效地降低了机器的功耗。与传统的柴油发动机比较，汽油－电力混合发动机的能耗节约了20%左右，并且减少了污染的排放。与单一驱动机器相比，该混合驱动机器的液压系统可以被有效地优化。当采用混合式挖土机时，柴油机的品质不会影响到机器的运转，而且此种混合式挖土机对机器的适应能力更强，对机器的空间也有了更大的优化。同时，将液压与电机相结合，可大幅提升作业品质，提升作业效率。在此基础上，采用混合动力技术，利用液压系统对发动机的低频能量进行吸收，降低了装置的运行费用。

4结语

没有可持续发展的机械行业，中国经济的高速增长是无法实现的。在传统的发展模式中，机械行业的发展是建立在消耗能源、污染环境的基础上的，因此，我国机械行业的发展面临着巨大的挑战。因此，对人类社会的可持续发展提出了更高的要求。为了推动新能源和节能技术在机械中的开发和应用，现代工业企业要积极地参与到对新能源和节约能源技术的研究之中，将现代化的能源和节约技术引入到自己的研究之中，以追求企业的经济利益，并积极地履行自己的环保责任，从而达到对人类社会和自然环境的可持续发展，从而达到现代工业企业可持续发展的目的。

参考文献：

[1]杨世明.试论能源与动力工程的节能技术[J].河南科技,2020(13):142-144.

[2]贾晨光.新能源工程机械特点研究[J].中国资源综合利用,2017,35(09):96-98.

[3]赵国良.当代机械新能源与节能技术应用研究[J].科技创业家,2013(04):78.