建设一个更好、更高效的工厂

根据美国能源部(DOE)的说法，“更好的建筑，更好的工厂”计划是一项国家合作倡议，旨在推动在10年内将工业能源强度降低25%，同时减少碳排放，提高美国的竞争力。该计划由美国能源部能源效率和可再生能源办公室(EERE)下属的先进制造办公室(AMO)牵头，旨在鼓励和表彰那些通过建立和实现雄心勃勃的能源效率目标，提高所有制造设施标准的美国公司。变频驱动(vfd)是其中的一项使能技术，它可以通过优化性能和降低高达50%的能耗来显著影响目标。

迄今为止，123个“更好的建筑，更好的植物”项目合作伙伴通过签署一项自愿承诺，在未来10年内将能源强度降低25%，展示了他们对节能的承诺。总的来说，这些公司正在表明，良好的能源管理实践对商业、经济和环境都有好处。

2005年的《能源政策法案》将能源强度定义为“工业过程中每单位物理产出所消耗的主要能源”。这些物理输出单位(也称为生产单位)可以是产品的数量、质量、体积、尺寸、功能或经济价值。在承诺将其能源强度降低25%的同时，企业同意建立一个能源强度基线，并在参与该计划的整个过程中跟踪能源强度的变化。他们还在成为项目合作伙伴后的一年内制定能源管理计划，为实现目标节能制定蓝图。

此外，项目合作伙伴必须指定一名企业能源经理，作为能源部在合作伙伴关系中的联络人，并每年向能源部报告能源强度和能源使用数据及成果。

作为承诺的交换，项目合作伙伴可以使用能源部指派的技术客户经理(TAM)来组织和协调服务。tam将帮助建立和分析关键的能源使用数据和指标，以制定基线和计划。他们还将确定适用于工厂运作的新兴节能技术。

此外，AMO及其合作伙伴将在工厂环境中为项目合作伙伴提供综合评估和培训计划。这包括指导如何识别和优先考虑节能机会，有效实施和复制节能项目，并将评估纳入能源管理战略。研讨会涉及融资方案、先进技术、能源分析软件、能源管理和其他主题。该项目还为项目合作伙伴提供来自美国能源部、各州、公用事业公司和其他合作伙伴组织的经过验证的能源分析软件工具和其他技术资源。

“更好的建筑，更好的工厂”计划向签署承诺并在实现能源强度目标方面取得进展的参与公司提供全国性的认可。这包括一封来自美国能源部的欢迎信，在美国能源部网站上的一个专题，在达到等于或超过2.5%的年改良率后的贺信，以及在实现10年目标时来自美国能源部的一封信和牌匾。

今天提高效率

承诺成为项目合作伙伴的公司可以采取各种行动，帮助实现降低能源强度的目标。可以改进绝缘，修复压缩空气系统的泄漏，安装运动传感器和节能照明，并引入其他使能技术。在这些实现技术中，变频驱动(vfd)可以通过优化性能和降低高达50%的能耗来显著影响目标。

变频器可以简单有效地控制任何由交流电机驱动的设备，包括风扇，泵，压缩机，起重机等。由此产生的能源节约与技术和应用程序在闲置或部分负载运行时需要更少的能源有关。通过改变提供给电机的电流频率，变频器可以降低电机的转速，以更精确地匹配工作负载，从而节省更多的能源，通过更平稳的控制，减少噪音和维护，提高可靠性。控制压力还可以减少灌溉和分配系统的损失，节约用水。定制程序使工厂经理能够确定哪些参数对其特定需求至关重要。

为了优化变频器性能，工厂管理人员可以利用制造商的调试服务和维护计划。专业的启动服务包括检查驱动器安装，确保适当的冷却间隙和连接完整性。然后为特定的应用程序编程驱动器，使组织能够实现VFD技术的全部好处。还可以提供面向客户的培训，以帮助工厂员工熟悉驱动器的编程和操作。

预防性维护可确保设备在其使用寿命期间高效、安全地运行，从而节省能源、改进功能、避免停机和代价高昂的设备故障。VFD参数可以定期调整，以满足不断变化的应用需求。驱动服务专业人员提供VFD服务，使组织能够将技术人员集中在其他核心业务操作活动上。

除了安装变频器外，电机升级还可以帮助工厂实现降低能源强度的目标。

例如，集成电机和齿轮箱是可用的，结合了高效永磁三相同步电机和优化的锥齿轮箱。该驱动器有助于优化工厂生产力并提高能源效率。作为一个整体，该系统可以达到高达89%的效率水平，与传统系统相比，可节省多达25%的能源。

紧凑的集成电机和变速箱可用于运输和输送系统，以及机器和设备。该驱动器已专门设计用于食品和饮料行业，虽然它提供了显着的好处，在所有输送机驱动应用。

与传统系统相比，一个集成单元可以覆盖许多应用，一个驱动器大小，只有少量的变体，减少备件库存。统一的机械尺寸便于工程设计，根据应用，工厂管理人员可以选择两种版本，一种用于干湿生产区域，另一种用于湿区，高清洁强度区域，无菌和洁净室生产区域。

通过安装驱动器，工厂管理人员可以实现更长的维修间隔。驱动系统在换油(使用食品级油)之间的部分运行中运行35000个工作小时。这意味着较长的维修间隔、较低的维护成本和工作量以及较低的运营成本。

vfd、高效电机升级和其他高效技术可以帮助工厂成功降低能源使用和运营成本。而且，通过参与“更好的建筑，更好的工厂”计划，设施可以帮助塑造未来的工业——刺激就业机会和更强大的经济，并为更可持续的环境做出贡献。

变频器减少了两种操作的能耗

与安装变频器相关的实际节能示例包括两种截然不同的操作:密苏里州布卢姆斯代尔附近的吉纳维夫水泥制造厂，以及加拿大安大略省伍德斯托克的冈恩山奶酪厂。

Holcim(美国)是美国最大的波特兰和混合水泥及相关矿物成分供应商之一。吉纳维夫工厂是北美最大的单窑线水泥厂，每年生产400多万吨水泥，每天生产12,000吨熟料。熟料是制造水泥的关键矿物化合物。

在圣。Genevieve使用几个高达350马力的风扇电机，在冷却器中产生适当的气流，热熟料从1450摄氏度冷却到100摄氏度。最初安装时，电机使用跨线启动器，在启动时对电机端子施加全电压的阻尼器，导致高启动涌流。此外，在一年的大部分时间里，阻尼器的工作状态都低于100%。

为了提高整体效率，该公司在风扇电机上安装了变频驱动器，用于处理工业应用。变频器大幅削减了电厂的公用事业费用，足以在不到两年的时间内支付该项目的费用，并通过减少启动时的涌流电流降低了公用事业需求费用。此外，该公司连续第二年获得了美国环境保护署的超级能源效率能源之星奖。

Gunn 's Hill Artisan Cheese以其手工制作的瑞士风格软奶酪、半硬奶酪和硬奶酪而闻名，在流体泵、通风系统和冷却压缩机三个区域安装了几个变频驱动器，以提高能源效率和控制。三个变频器用于驱动泵，用于将牛奶从卡车上卸到原料罐中，将牛奶转移到大桶中以及用于洗涤，从而使公司可以在不损坏电机的情况下设置三种速度。

另一个驱动器应用于反向加压空气处理器，为整个设施提供100%的新鲜空气。因此，空气处理机只需要提供补充空气来维持工厂所需的正气压。另一种用于NEMA 12外壳，以调节室外冷水机中的压缩机，降低成本并提供广泛的适应性。

- Patrick Appleby，他是丹佛斯VLT驱动器在北美的工业和食品饮料部门的销售副总裁。Patrick拥有25年的电机和驱动器经验，担任过内部销售、应用工程、产品专家、区域销售管理、电子营销、传统营销和销售领导等多个职位。编辑:马克T.霍斯克，内容经理，CFE媒体，控制工程和工厂工程、mhoske@cfemedia.com。

在线

请参阅下面的链接文章冈恩山工匠奶酪。

此外，能源部还提供了更多关于“更好的建筑，更好的工厂”计划的信息，以及工厂如何实现其降低能源强度的目标。www1.eere.energy.gov /制造业/ tech_assistance / betterplants /

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