وتنطوي عملية الإنتاج على استهلاك كميات كبيرة من الطاقة ومع تزايد الوعي البيئي وارتفاع تكاليف الطاقة، تكتسب التكنولوجيات الموفرة للطاقة أهمية متزايدة في إنتاج المطاحن. تحلل هذه الورقة الحالة الراهنة لاستهلاك الطاقة والمشاكل القائمة في إنتاج المواد المطورة، وتستكشف التكنولوجيات المجدية الموفرة للطاقة، وتتوسع في بحث أهمية هذه التكنولوجيات وجدواها من خلال تحليل الحالات.
أولاً -تحليل استهلاك الطاقة
يتركز استهلاك الطاقة في إنتاج المواد المطورة أساساً على مراحل التسخين والمعالجة بالضغط والتبريد. ومن ذلك، تشمل سلسلة التسخين تسخين المواد الخام إلى درجة حرارة عالية لإحداث التشلدن ؛ وتشمل عمليات المعالجة بالضغط عمليات مثل الحشو والضغط وما إلى ذلك، وتشوه المواد بعد التسخين لدن للحصول على الشكل والأداء اللازمين ؛ وفي مرحلة التبريد، يتم تبريد المواد المطورة المعالجة لتثبيت أدائها التشغيلي.
وتشمل المشاكل الرئيسية لإهدار الطاقة وعدم كفاءتها في هذه المراحل الثلاث ما يلي:
سلسلة التسخين: انخفاض كفاءة التدفئة التقليدية للأفران، مما يؤدي إلى إهدار كميات كبيرة من الطاقة. وفي الوقت نفسه، فإن الحرارة غير المتكافئة وطول فترة التسخين يمكن أن يؤديا إلى زيادة حرارة المواد الخام، وإلى الاحتراق، وما إلى ذلك.
سلسلة المعالجة بالضغط: تعمل أجزاء من معدات الحداثة بأقل من طاقتها، مما يؤدي إلى انخفاض استخدام الطاقة. وعلاوة على ذلك، فإن الأساليب اليدوية التقليدية يمكن أن تسبب إهدار المواد وانخفاض معدل الإنتاج.
سلسلة التبريد: تستخدم معظم المواد المطورة التبريد الطبيعي، وهي غير فعالة ويمكن أن تؤدي إلى اختلافات في النوعية. وفي الوقت نفسه، قد يؤدي معدل التبريد الزائد إلى زيادة الضغط الداخلي للصفائح، مما يؤثر على أدائها التشغيلي.
ثانياً -تقديم التكنولوجيات المتعلقة بكفاءة استخدام الطاقة
وفيما يتعلق بالمسائل المذكورة أعلاه، يمكن اعتماد التكنولوجيات التالية المتعلقة بكفاءة استخدام الطاقة:
الاستخدام الأمثل لدرجات الحرارة: استخدام التكنولوجيات الحرارية الكهربائية المتقدمة، مثل التدفئة بالحث الكهرمغنطيسي وتسخين الأشعة دون الحمراء، من أجل زيادة سرعة التسخين وزيادة استخدام الطاقة والحد من إهدار الطاقة.
ضغط التحكم: اختيار معدات التحكم في الضغط عالية الدقة للتحكم في الضغط من أجل ضبط الضغط بدقة في عملية التمرين للحد من استهلاك الطاقة.
تحسين وسائل التبريد: استخدام تقنيات التبريد الإلزامية، مثل تبريد المياه والزيت، وما إلى ذلك، لزيادة سرعة التبريد وتقليص مدة التبريد واستهلاك الطاقة.
استعادة الحرارة المتبقية: إعادة تدوير الطاقة عن طريق الاستخدام الثانوي للحرارة الناتجة عن عمليات الت، مثل مواد التسخين الأولي، والتدفئة، وما إلى ذلك.
ترقية المعدات: إدخال معدات الحشو ذات الكفاءة وانخفاض استهلاك الطاقة، وزيادة كفاءة تشغيل المعدات وتخفيض استهلاك الطاقة.
وعند تطبيق التكنولوجيات المقتصدة في استخدام الطاقة، ينبغي النظر في عوامل من قبيل الجدوى التقنية والتكاليف الاقتصادية. فعلى سبيل المثال، تحتاج تكنولوجيات التبريد الإلزامي، رغم أنها تزيد من سرعة التبريد، إلى مزيد من معدات التبريد ووسائل التبريد، مما يؤدي إلى زيادة التكاليف ؛ وفي حين أن تكنولوجيا استعادة الحرارة المتبقية تحقق إعادة تدوير الطاقة، فإنها تحتاج إلى مراعاة عوامل مثل استقرار الحرارة المتبقية وتكاليف الاستثمار في المعدات المستردة.
ثالثاً -تحليل الحالات
وعلى سبيل المثال، مصنع للحداثة ينتج أساسا قطع غيار ميكانيكية مختلفة. وفي عملية الإنتاج، يستهلك قدر أكبر من الطاقة في مراحل التسخين ومعالجة الإجهاد والتبريد. ومن أجل خفض استهلاك الطاقة وزيادة استخدامها، اتخذ المصنع التدابير التالية لحفظ الطاقة:
الاستخدام الأمثل لدرجات الحرارة: تسخين المواد الخام باستخدام تكنولوجيا التسخين الكهرومغناطيسي، مما يزيد من سرعة التسخين واستخدام الطاقة، ويتجنب في الوقت نفسه عدم التكافؤ في درجة الحرارة والحرارة المفرطة للمواد الخام.
ضغط التحكم: استخدام مضغط هيدروليكي عالي الدقة ليحل محل معدات الحداثة التقليدية لتحقيق التحكم الدقيق في الضغط، مما أدى إلى زيادة معدل الإنتاج والاستخدام الفعلي للمواد.
تحسين وسائل التبريد: يؤدي استخدام تقنيات التبريد الإلزامية إلى تسريع وتيرة التبريد في المطاحن، مما يؤدي إلى تقليص وقت التبريد واستهلاك الطاقة، مع تجنب الإجهاد الداخلي الناجم عن التبريد المفرط.
استعادة الحرارة المتبقية: تجري إعادة تدوير الطاقة عن طريق إعادة استخدام الحرارة المتبقية الناتجة عن عمليات التفريغ من خلال معدات استعادة الحرارة المتبقية، مثل مواد التسخين الأولي، والتدفئة، وما إلى ذلك.
وبفضل تنفيذ تدابير حفظ الطاقة المشار إليها أعلاه، انخفض استهلاك الطاقة في مصنع الحداثة تخفيضاً ملحوظاً وزاد استخدام الطاقة بشكل ملحوظ. وفي الوقت نفسه، أدى إدخال معدات وتقنيات مراقبة متطورة إلى زيادة كبيرة في معدل الإنتاج في المصنع، مما أدى إلى تحقيق فوائد اقتصادية واجتماعية كبيرة للمؤسسة.
رابعاً -الاستنتاجات
وتحلل هذه الورقة الحالة الراهنة لاستهلاك الطاقة والمشاكل القائمة في إنتاج المواد المطورة، وتصف التكنولوجيات المجدية لحفظ الطاقة، وتتوسع في توضيح أهمية هذه التكنولوجيات وجدواها من خلال تحليل الحالات. وتشير النتائج إلى أن استخدام التكنولوجيات الموفرة للطاقة يمكن أن يكون فعالا في خفض استهلاك الطاقة وزيادة استخدام الطاقة في إنتاج الطرود وأن يحقق فوائد اقتصادية واجتماعية كبيرة للمؤسسات.
وفي المستقبل، ومع تزايد الوعي البيئي وارتفاع تكاليف الطاقة، ستطبق تكنولوجيات حفظ الطاقة على نطاق أوسع في إنتاج المطاحن. ومن ثم، ينبغي أن تعمل شركات إنتاج المطاحن بنشاط على إدخال التكنولوجيات والمعدات المتقدمة الموفرة للطاقة، وتعزيز الإدارة الموفرة للطاقة والبحوث التقنية من أجل زيادة القدرة التنافسية للمشاريع وتحقيق التنمية المستدامة.
