塔式起重機(jī)能效測試分析

姜 渭，劉杰海，龍緒登，文 強(qiáng)，林天德

（廣西建工集團(tuán)建筑機(jī)械制造有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530299）

能源已經(jīng)成為人類生存和社會發(fā)展所關(guān)注的焦點，能源是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的命脈，是提高人民生活水平的重要物資基礎(chǔ)。我國能源供應(yīng)緊張、保障能力脆弱、能源問題已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重大“瓶頸”。近年來，政府大力推動企業(yè)節(jié)能減排、綠色環(huán)保等政策和措施，對企業(yè)在生產(chǎn)、制作、使用、維護(hù)方面的技術(shù)應(yīng)用提出更高的要求，各行各業(yè)節(jié)能環(huán)保已逐漸成為主流。

塔式起重機(jī)是現(xiàn)代高層建筑施工中必不可少的施工設(shè)備，其能效的高低也將成為用戶選用的風(fēng)向標(biāo)。本文根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GXBTY0036-2015《塔式起重機(jī)能效測試方法》，對不同級別、不同控制方式和不同使用年限的塔式起重機(jī)進(jìn)行能效測試，將實際測試得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，得出塔式起重機(jī)能效的一般規(guī)律，為建筑施工企業(yè)科學(xué)選用塔式起重機(jī)，合理規(guī)劃施工設(shè)備組合和安排施工工藝提供有效依據(jù)。

1 測試的工況

根據(jù)測試方法，對塔式起重機(jī)進(jìn)行能效測試工作確定了3種不同工況，測試工況參數(shù)見表1。

表1 測試工況參數(shù)

2 測試的流程

根據(jù)測試方法，對工況A、B、C均按以下流程進(jìn)行測試。

（1）第一工作循環(huán)。

①吊載起升：吊具從最初位置（規(guī)定幅度處）吊起測試載荷，邊起升邊加速至額定起升速度，起升至規(guī)定起升高度；

②帶載變幅：向內(nèi)變幅表1規(guī)定的變幅距離；

③回轉(zhuǎn)：順時針回轉(zhuǎn)180°；

④帶載下降：將測試載荷放至規(guī)定位置，吊鉤脫離載荷；

⑤空載起升：空鉤起升至規(guī)定高度32m；

⑥回轉(zhuǎn)：逆時針回轉(zhuǎn)180°；

⑦變幅：向外變幅規(guī)定距離；

⑧空載下降：空鉤下降至距起點位置上方1.5m處，完成第一個工作循環(huán)。

（2）第二工作循環(huán)。

從上一個工作循環(huán)測試載荷停放位置吊起載荷，邊起升邊加速至額定起升速度，起升至規(guī)定高度，向外變幅規(guī)定距離，順時針回轉(zhuǎn)180°，將測試載荷放至初始位置，吊鉤脫離載荷，空鉤原路返回，即按起升至規(guī)定高度→回轉(zhuǎn)→變幅→下降順序，將吊鉤停止在距起點位置上方1.5m處，完成第二個工作循環(huán)。

（3）按以上第一、第二工作循環(huán)順序，共交替完成6個工作循環(huán)測試。

3 測試機(jī)型的選擇

為使測試數(shù)據(jù)具備一定的代表性和可比性，本次測試的機(jī)型均為塔頂式塔式起重機(jī)，級別為80tm至630tm，使用年限為1～12年，調(diào)速方式為渦流和變頻2種。具體情況見表2。

表2 測試機(jī)型參數(shù)

4 各機(jī)型能效值曲線圖

測試每種工作循環(huán)的能耗，與該工作循環(huán)理論能效相比，得出能效值，詳見圖1。

圖1 各機(jī)型能效值曲線

5 測試結(jié)果分析

（1）級別高的塔式起重機(jī)能效比級別低的塔式起重機(jī)要高。塔式起重機(jī)級別越高對電能的利用率越高，安全性能越高，結(jié)構(gòu)方式、機(jī)構(gòu)配置、控制方式也往往優(yōu)于級別低的機(jī)型。

（2）使用年限越短的設(shè)備能效越高，換句話說，新機(jī)比舊機(jī)能效值高。在本次測試中，能效值最低的是使用年限12年渦流控制的QTZ5023塔式起重機(jī)，能效值不足20%。這是普遍的規(guī)律，隨著設(shè)備年限的增加，電氣原件不斷老化，做同樣的功，消耗的電能也會隨著設(shè)備的老化而不斷增加。

（3）變頻調(diào)速塔式起重機(jī)的能效比渦流調(diào)速塔式起重機(jī)要高。變頻調(diào)速的塔式起重機(jī)，啟停平穩(wěn)，動力分配均勻，因此相對于傳統(tǒng)的渦流調(diào)速方式能效值高。同為80tm的QTZ5512塔式起重機(jī)，變頻控制比渦流控制的能效值高近20%。因此，從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)，使用變頻控制的塔式起重機(jī)更加綠色環(huán)保，近幾年來變頻控制也逐漸成為市場主流。

（4）通過對比5臺設(shè)備3種吊載工況，同一塔式起重機(jī)，吊載越接近最大起重量，能效越高；一臺塔式起重機(jī)，其起升電機(jī)、變幅電機(jī)和回轉(zhuǎn)電機(jī)的功率固定，均根據(jù)額定載荷設(shè)計，吊載越接近額定載荷，則電能利用率越高；所以用戶對于塔式起重機(jī)機(jī)型的選取，在滿足使用要求的前提下盡量選用低級別的塔式起重機(jī)，避免大機(jī)小用。

（5）對比5種塔式起重機(jī)的能效，能效值普遍不高，最高的不足70%，說明設(shè)備能效值提高的空間非常大，隨著環(huán)保意識的加強(qiáng)和市場不斷發(fā)展的需求，提高設(shè)備的能效值將是各主機(jī)廠努力的方向之一。

6 結(jié)論

本文通過實驗測試和數(shù)據(jù)分析所得出的塔式起重機(jī)能效規(guī)律表明，級別高、使用年限短、變頻調(diào)速方式、性能參數(shù)與使用功能匹配，此類情況下能效值相對較高，建筑施工企業(yè)可據(jù)此選用設(shè)備。本次測試結(jié)果同時也表明塔式起重機(jī)能效值提高的空間非常大，研制單位在這方面大有可為。

［1］GXBTY0036-2015. 塔式起重機(jī)能效測試方法［S］.

［2］ 李濤魯，衛(wèi)濤，王振杰，張磊慶. 塔式起重機(jī)電能耗測試分析［J］. 建筑機(jī)械化，2015，（8）：56-58.

［3］ 吳學(xué)松，劉偉，吳靜，周建軍. 塔式起重機(jī)能效測試方法與節(jié)能探討［J］.建筑機(jī)械化，2015，（8）：28-31.