浅谈如何新技术改造老设备以期节能降耗:空压机节能降耗改造

　　摘要：在面对老企业问题多，技术改造财力不足的困境下，对一水厂运行近五十年的老滤池存在的问题，采用新技术对管廊、工艺闸门、通风方式和操作控制系统进行改造，提高了效率，排除了安全隐患，每年可节省资金20多万元。体现了新时期水务行业的工程技术人员勤于思考，勇于实践，灵活运用专业知识，善于应用新技术改造老设备，寻求少投入多产出、事半功倍的路子，充分发挥第一生产力的作用，为深入挖掘节能降耗的潜力做出了应有的贡献。
　　关键词：滤速；电磁阀；空压机；气电转换器；反冲洗强度；节能降耗
　　中图分类号：TN05 文献标识码：A
　　1 引言
　　吉林市水务集团有限公司的供水设施始建于1927年，迄今已八十四周年，日供水能力50.5万ｍ3ｄ,是建厂初期的六十倍。随着国民经济的飞速发展和构建和谐社会的需要，近年来国家对自来水的质量和供水安全要求越来越高，为适应形势的发展，提高人民的生活水平，我公司自上个世纪末至本世纪初的十五年内，共投资4.5亿元对二水厂、三水厂进行扩建，新增现代化供水设施能力30万ｍ3ｄ，但由于吉林市供水布局和财力所限，至今仍有40%的老供水设备不能更新，如一、二、四水厂尚有34座938m2的传统的老普通快滤池还在运行，这些滤池的使用年限已达25～50年。50年前普通快滤池属于净水工艺中先进稳定的设备，时至今日，随着净化工艺技术的快速发展，特别是按节能降耗的要求，与新型的Ｖ型滤池和翻板滤池相比，它就显得落后了。然而，根据我国的国情及建设节约型社会的宗旨，目前有些老的净化设备尚不能淘汰，我公司工程技术人员按照集团领导的要求，认真调研，勇于实践，和工人一起针对一水厂18座450m2的老的普通快滤池存在的问题，应用新技术手段对其进行改造，收到了花钱少解决问题，安全可靠、节能降耗的效益，使老净化工艺设备在供水岗位上保持最佳工作状态。在此，仅以一水厂为例就普通快滤池的现状与存在问题、改造对策、改造后的效益几个方面分述如下：
　　2 普通快滤池的现状与存在问题
　　2.1 普通快滤池的现状
　　一水厂现普通快滤池18座，其中1958年建10座，1982年建8座。单池尺寸5ｍ×5ｍ×3.6ｍ；正常运行水深1.5ｍ；滤速7.1ｍ/h；反冲洗强度13L/m2ｓ；滤料为石英砂；滤料层厚度0.8ｍ；承托层总厚度0.6ｍ；管廊有效截面积约12m2，长50ｍ，管廊中安装进水、清水、排水、反冲洗钢制短管72根和对应闸阀72个。
　　2.2 普通快滤池存在问题
　　在一个约600ｍ3的阴暗、潮湿、狭窄的地下式的管廊中布置了72根钢制短管、72个钢制闸阀，1条进水渠、1条清水渠、2条排水渠、拥挤、不便维修操作，金属管件、闸阀及电气元件易受腐蚀，使用寿命短，更换频繁，维护费用高。
　　事故频率高，经常出现电机被烧，造成滤池停运，严重影响安全生产。如果发生崩管等大泄漏，可能酿成机毁人伤事故。
　　一些原电动控制阀门因生产年限久远，产品不能更新换代，生产厂家已关停并转，备件没有来源，直至报废。
　　因管廊不能自然通风，配管、配阀、电气元件只能靠通风机干燥，不仅干燥效果欠佳，而且浪费能源，特别是雨季情况更严重，并愈演愈烈。
　　3 采取的对策
　　对老设备的改造，就是破旧立新，但并不是一件简单的事，需要有科学、慎密、严肃、认真、不怕失败的精神。我们遵循“实践，认识，再实践，再认识”的原则，循序渐近，先易后难，由浅入深，摸着石头过河，分四步完成改造的。
　　第一步，将闸阀改为蝶阀
　　原来的闸阀体积大，分量重，在潮湿的环境中金属件腐蚀快，经常更换闸门丝杠，不便检修，使用周期短。蝶阀小巧玲珑，便于操作，耐用，避免了闸阀的诸多缺点，是近年来应用较普遍的新产品，采用蝶阀后，管廊的空间宽敞了许多，减少了压抑的感觉。
　　第二步，将电动阀门改为气动阀门
　　开关阀门需要外力驱动，通常有手动、电动、气动三种方式。
　　手动即人工操动，电动靠电机驱动，气动靠空压机驱动。因管廊湿度太大，电机易短路且寿命短，不安全，成本又高，故改成气动，效果较好。
　　第三步，气动装置中的气电转换器改换成二位三通电磁阀
　　气动阀门的技术性能比较先进，使用效果也很好，但其装置中的气电转换器对气质与环境要求很高，管廊湿度大致使故障频出，维护检修工作量大，成本较高。为了解决这一难题，工程技术人员与维修人员反复多次研讨，根据气压平衡原理与进、排气控制开关的要求，以满足净水工艺规程为准则，将易出现故障、维修困难、成本高的气电转换器取消，换成耐潮湿的二位三通电磁阀，将气缸上接出的进气与排气管直接引到滤池操作台中与二位三通电磁阀相联接。这样既免除了繁杂的气电转换信号,又不受滤池管廊潮湿的影响，而且二位三通电磁阀不需要静止的工作压力,在干燥器出口处设置控制总阀，把控制总阀的开关接到每个操作台上（不操作时处关闭状态），并在控制总阀的旁通气管上安装了手动开关，以备停电时用，这样即保证了安全生产，又避免了不操作时气源的损耗，延长了空气压缩机的工作周期。与此同时为使二位三通电磁阀和气动阀门正常运行，在二位三通电磁阀前安装了小型过滤器，在储气罐下边安装了自动泄水装置。这些都对气质的干燥、净化起到了重要的作用。通过对滤池控制阀门的不断改造,保障了普通快滤池的安全运行,降低了运行维修费用，取得了较好的经济效益。使普通快滤池在净水工艺中更加安全有效地发挥作用。
　　第四步，在四水厂扩建时新滤池管廊设计为敞开式
　　四水厂新滤池共8个单池，总过滤面积为288m2，1989年投产运行，管廊在滤水间两侧靠窗布置，为敞开式，通风良好，解决了阴暗潮湿问题。
　　4 改造后的成效
　　普通快滤池气动装置经过技术改造后，解决了滤池管廊潮湿对电器设备的影响，保证了普通快滤池的安全运行。
　　滤池控制阀门的设备构造简单、维修方便、工作强度小。在突然停电时,可手动打开气源控制总阀（气罐一般压力7kg/cm2，工作压力4kg/cm2），滤池所有的气动阀门开关仍可以手动操作不受停电影响。
　　除了确保安全生产外还有明显的经济效益
　　取消了管廊3台总功率12KW的通风机，每年节省电费70430元。
　　改电动阀门为气动阀门，每年节省电机维修费18980元。
　　改气电转换器为二位三通电磁阀，每年节省材料费和维修费85536元。
　　改造后干燥器有效运行时间为原来的13.3％，每年节省电费11468元。
　　诸项累计，每年节省各种费用206272元。
　　结语
　　综上所述，吉林市水务集团有限公司为中华民族的伟大复兴，在建设小康社会的实践中，充分发挥第一生产力的作用，积极带领工程技术人员，践行科学发展观，使他们与工人群众相结合，勤于思考，勇于实践，灵活运用专业知识，善于应用新技术改造老设备，寻求少投入多产出、事半功倍的路子，在技术革新与技术改造中，每年为公司节省资金20多万元，取得了显著的社会经济效益，为深入挖掘节能降耗的潜力做出了一定的贡献。
　　参考文献
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　　[2]胡寿松宝.自动控制原理[M].北京：国防工业出版社，1994.
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