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武文斌，刘自然，张明明
(河南工业大学粮油机械研究所，郑州 450007)
摘 要：针对面粉厂能量消耗方面存在的问题，提出了节能降耗应该注意的地方，同时从面粉厂的工程设计、电力分配和能量回收等几个方面提出了解决的方法。
关键词：面粉厂；能量；消耗；控制
在面粉加工工业中能源消耗占面粉生产总成本的6%，电费占产品加工总费用的30%，因此，随着全球性能源价格的增长，面粉生产企业寻找新的节能方法十分迫切。
在竞争十分激烈的市场环境中，面粉厂应该更加注意整个加工生产线的生产成本。虽然大多数面粉生产企业根据人力需求已经简化了生产过程，希望从生产过程上进一步降低成本，但基本成效不显著。因此，必须把注意力放在能源消耗上，能源价格增长已经势在必行，月度电费在许多面粉企业中已经成为一个永久的问题，能量消耗的控制成为实质性控制生产成本的重要因素。为了获得能量消耗控制的解决方案，首先应分析生产过程中能量需求的问题。目前，在众多节能方法中，通常选择采用最小输送距离和选择合适电动机进行节能。
1 面粉生产过程中能量消耗应注意的环节[1]
在工业生产过程中为了控制能源的消耗，首先应对电量的使用情况了如指掌，因此一个车间应该尽可能准确地细分为若干个车间部门或者子流程，这些子流程所需要的电量可以通过整数幂的测量方法来准确地确定。
其次，通过把能源利用划分为不同的时期，可以将能源消耗大的生产过程放在用电费率较低的时期。在面粉生产过程中这种方法可能仅适用于少数的次要生产过程，包括从谷物清理到麸皮粉碎过程中副产品的研磨，以及把未加工小麦从储存库转移到混合箱等过程；另一种方式是把工厂分成许多生产车间，由于额定功率通常取决于峰值功率，这样可以同时操作，对能源使用进行微调。
此外，在能源消耗高的时候，功率测量也是一种指示生产操作的合适方法，这意味着生产所进行的任何投资应集中在可快速得到回报的部分。严格执行设备维修保养计划，减少停机时间，降低维修费用，并提高生产效率。只有严格遵守安全生产制度，才能最大限度地减少事故的发生，提高设备利用率。
2 面粉厂电力分配设计和动力选择[2]
在可能的情况下，变压器应该安装在离使用电源设备尽可能近的位置。电缆线越长，功率损失就越大，这是特别需要注意的。且由于当前铜的价格很高，电缆的横断面过大，也会造成生产成本较高。
电动机的选择是另一个重要因素，在考虑电力消耗的过程中，电动机的质量及启动性能是两个必须要考虑的因素，运行时间和电路也对电力消耗产生一定的影响，选择好的电动机对于节能非常重要。
目前Y系列电动机是国内较好的节能型电动机，已广泛应用于制粉工业。在实际应用中，已经过多次维修尚能使用的电动机常常反映出的问题是动力不足。这是由于电动机每次更换包线，导致铁芯受损。在这种情况下，往往容易被误认为应更换大功率电动机，这样就会导致产品加工费用的增加。
目前大多数感应(异步)电动机的制造企业已经极大地改进了其产品性能，新马达的效率一般不会低于90%。高效节能型电动机在运转时，能最大限度地保持在所设计的范围内运行。该电动机在额定的满负荷条件下工作时，内耗最小，效率最大；但在低负荷下，效率非常低。在额定负荷下，高效节能型电动机的效率比普通电动机可提高2%～10%。
虽然高效节能电动机的价格偏高，但在实际应用中，由于电动机的启动性能进行了优化，且电动机线圈中阻止了相位移动，变频器的改进又使得电动机的效率差不多达到100%。通过改进整个车间的电力利用效率，将减少用于功率因数补偿的组合电容器的费用，因此将减少无用功率的费用。
3 面粉厂的工程设计管理
面粉厂的工程设计，特别是生产流程的设计，对能源消耗会产生一定的影响。工厂设计的基本原则是：生产流程的布置应该使物料的输送距离最小。遵守这项原则，可以找到相当有效的解决方案，例如有些面粉厂已经在高方筛的使用上找出一个解决方法，就是减少提升中间产物的需要。虽然对用户来说这种设计不是最佳，但可以降低能源的消耗。再例如成品面粉的筛分，工厂可以考虑选择重力输送的方法，这将可以省去在尾磨进行最后筛分和称量时提升面粉的过程，减少不必要的能量消耗。
如果企业要求较高的卫生条件或灵活的生产形式，就可以使用气力输送提升物料。在以气力输送作为提升原料的磨粉研磨系统设计中，适当改善气力输送线路的长度可以减少近25%的空气需求量和近10%的压力损失。另外，对系统中的漏风部位进行密封处理，可避免除尘器空气处理量的下降，从而节约电费，同时减少面粉加工厂粉尘的传播和飞扬。
在生产过程中的许多细节都认真考虑节省能源，可以减少相当可观的能源消耗。例如在八辊磨粉机中仅用一个电动机为研磨提供动力有可能是可行的，单一驱动会使操作处于更高的效率范围内，因此对营业费用产生积极的影响。
面粉厂在生产时，通常会因忽略电动机在启动和停止期间的电力消耗峰值而造成能源的浪费，这就要求企业必须注意设备的连续作业问题。例如可以通过为车间清洁空气的滤尘器提供空气压缩机，使用变频器进行压力和速率的控制，可大幅削减电耗多达40%。
4 面粉厂能源的回收利用
在谷物加工过程中，能量以各种热的形式散失，排放到大气里，造成浪费，因此为节省能源，须回收利用热能。回收的热能可以在较冷的季节用于预先加热新鲜空气，再将其引入工厂中；或者用于预先加热在生产流程中需要加热的空气等。当然采取这种方法回收利用热能，可能需要增加一定的设备，在一定程度上会提高一次性投入成本。
5 小结
随着能源的短缺和能源价格的提高，节能降耗是每一个面粉厂须认真考虑的问题。首先必须提高企业对生产各个环节的节能意识，从节约每一点电力做起；其次是在设计生产流程时，应从节能降耗的角度进行设计，尽量减少不必要的物料搬运，多采用重力输送；工厂的电力线路设计应尽量短，减少材料成本和能耗，并定期测试用电效果；应杜绝使用大功率电动机，合理选用高效节能风机、电动机；另外，提高员工的整体素质，采用先进的科学管理方法，运用现代科技手段在每一个环节采用节能降耗的技术，降低电耗，节约生产成本，为企业带来经济效益。
参考文献
[1] Dubendorfer U.Energy management in flour mills[J].World Grain，2007(8)：65～68.
[2] Jonathan B.Controlling energy costs[J].World Grain，2007(2)：65～69.
(责任编辑：lsgy100)
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