塔式起重机能效测试分析

2018-03-26刘杰海龙绪登林天德

建筑机械 2018年3期

姜渭，刘杰海，龙绪登，文强，林天德

（广西建工集团建筑机械制造有限责任公司，广西南宁 530299）

能源已经成为人类生存和社会发展所关注的焦点，能源是发展国民经济的命脉，是提高人民生活水平的重要物资基础。我国能源供应紧张、保障能力脆弱、能源问题已经成为制约我国经济社会发展的重大“瓶颈”。近年来，政府大力推动企业节能减排、绿色环保等政策和措施，对企业在生产、制作、使用、维护方面的技术应用提出更高的要求，各行各业节能环保已逐渐成为主流。

塔式起重机是现代高层建筑施工中必不可少的施工设备，其能效的高低也将成为用户选用的风向标。本文根据现行标准GXBTY0036-2015《塔式起重机能效测试方法》，对不同级别、不同控制方式和不同使用年限的塔式起重机进行能效测试，将实际测试得出的数据进行对比分析，得出塔式起重机能效的一般规律，为建筑施工企业科学选用塔式起重机，合理规划施工设备组合和安排施工工艺提供有效依据。

1 测试的工况

根据测试方法，对塔式起重机进行能效测试工作确定了3种不同工况，测试工况参数见表1。

表1 测试工况参数

2 测试的流程

根据测试方法，对工况A、B、C均按以下流程进行测试。

（1）第一工作循环。

①吊载起升：吊具从最初位置（规定幅度处）吊起测试载荷，边起升边加速至额定起升速度，起升至规定起升高度；

②带载变幅：向内变幅表1规定的变幅距离；

③回转：顺时针回转180°；

④带载下降：将测试载荷放至规定位置，吊钩脱离载荷；

⑤空载起升：空钩起升至规定高度32m；

⑥回转：逆时针回转180°；

⑦变幅：向外变幅规定距离；

⑧空载下降：空钩下降至距起点位置上方1.5m处，完成第一个工作循环。

（2）第二工作循环。

从上一个工作循环测试载荷停放位置吊起载荷，边起升边加速至额定起升速度，起升至规定高度，向外变幅规定距离，顺时针回转180°，将测试载荷放至初始位置，吊钩脱离载荷，空钩原路返回，即按起升至规定高度→回转→变幅→下降顺序，将吊钩停止在距起点位置上方1.5m处，完成第二个工作循环。

（3）按以上第一、第二工作循环顺序，共交替完成6个工作循环测试。

3 测试机型的选择

为使测试数据具备一定的代表性和可比性，本次测试的机型均为塔顶式塔式起重机，级别为80tm至630tm，使用年限为1～12年，调速方式为涡流和变频2种。具体情况见表2。

表2 测试机型参数

4 各机型能效值曲线图

测试每种工作循环的能耗，与该工作循环理论能效相比，得出能效值，详见图1。

图1 各机型能效值曲线

5 测试结果分析

（1）级别高的塔式起重机能效比级别低的塔式起重机要高。塔式起重机级别越高对电能的利用率越高，安全性能越高，结构方式、机构配置、控制方式也往往优于级别低的机型。

（2）使用年限越短的设备能效越高，换句话说，新机比旧机能效值高。在本次测试中，能效值最低的是使用年限12年涡流控制的QTZ5023塔式起重机，能效值不足20%。这是普遍的规律，随着设备年限的增加，电气原件不断老化，做同样的功，消耗的电能也会随着设备的老化而不断增加。

（3）变频调速塔式起重机的能效比涡流调速塔式起重机要高。变频调速的塔式起重机，启停平稳，动力分配均匀，因此相对于传统的涡流调速方式能效值高。同为80tm的QTZ5512塔式起重机，变频控制比涡流控制的能效值高近20%。因此，从节能环保的角度出发，使用变频控制的塔式起重机更加绿色环保，近几年来变频控制也逐渐成为市场主流。

（4）通过对比5台设备3种吊载工况，同一塔式起重机，吊载越接近最大起重量，能效越高；一台塔式起重机，其起升电机、变幅电机和回转电机的功率固定，均根据额定载荷设计，吊载越接近额定载荷，则电能利用率越高；所以用户对于塔式起重机机型的选取，在满足使用要求的前提下尽量选用低级别的塔式起重机，避免大机小用。

（5）对比5种塔式起重机的能效，能效值普遍不高，最高的不足70%，说明设备能效值提高的空间非常大，随着环保意识的加强和市场不断发展的需求，提高设备的能效值将是各主机厂努力的方向之一。