輪胎式集裝箱起重機(jī)_油改電_節(jié)能項(xiàng)目分析

1、·產(chǎn)品與市場(chǎng)·Rubber Tyre Gantry 'Oil Changes Electricity' Energy Conservation Project AnalysisWANG Yao（Tianjin Port Pacific International Container Terminal Co.,Ltd. ，Tianjin 300450，China ）Abstract ：Rubber tyre gantry (RTGis the mainly equipment for lifting and unloading heavy objects, i

2、t is generally powered by the diesel oil unit electricity generation actuation, but the oil consumption is big. This article has mainly analyzed the insufficiency which the rubber tyre gantry hoist crane exists at present and necessity of the project implementation:'oilchange the electricity'

3、;, and also stated the project im -plementation principle, the measure and the plan, finally obtains by comparing that the ideal way for 'oil changes an electricity'is the low smooth rigid body line way and the low rack slides to touch line way.Key words:oil change the electricity ；rubber ty

4、re gantry ；the low smooth rigid body line way ；the low rack slides to touch line way收稿日期：20100127作者簡(jiǎn)介：王垚（1981-），男，天津塘沽人，物資工程師。主要負(fù)責(zé)設(shè)備備件、機(jī)電產(chǎn)品、工具、勞保用品等全公司的采購(gòu)工作，主要研究方向?yàn)槿绾卧诓少?gòu)中節(jié)能減耗，如何利用先進(jìn)的供應(yīng)商管理模式降低采購(gòu)成本等。0引言輪胎式集裝箱起重機(jī)（RTG ）是港口集裝箱堆場(chǎng)的主要起重裝卸設(shè)備，現(xiàn)有的RTG 一般采用機(jī)上柴油機(jī)組發(fā)電驅(qū)動(dòng)。RTG 具有換場(chǎng)作業(yè)靈活，而且只需軌道梁，無(wú)需鋼軌，堆場(chǎng)平整，車道對(duì)其它車輛的行走不產(chǎn)生影

5、響，對(duì)地基基礎(chǔ)要求低、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。但是近年來(lái)RIG 所存在的不足日益突出。1存在問(wèn)題（1）輪胎式集裝箱起重機(jī)作業(yè)大量在轉(zhuǎn)場(chǎng)，待機(jī)，無(wú)功消耗很大。據(jù)計(jì)算平均一臺(tái)RTG 每小時(shí)空耗的柴油就達(dá)1515.5升。（2）發(fā)電機(jī)組的有效利用率很低。通過(guò)測(cè)算發(fā)電機(jī)組的有效利用率僅為25%40%。（3）油耗大，成本高。隨著國(guó)際原油價(jià)格的上漲，柴油價(jià)格逐年上調(diào)，輪胎式集裝箱起重機(jī)的營(yíng)運(yùn)成本大幅增長(zhǎng)。油耗大，成本高，給企業(yè)帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)，根據(jù)各大集裝箱堆場(chǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)綜合單箱作業(yè)油耗如表1（柴油的價(jià)格按5500元/噸計(jì)）。（4）柴油發(fā)電機(jī)組的日常維護(hù)成本較高。柴油發(fā)電機(jī)組的日常維護(hù)內(nèi)容及費(fèi)用如表2。由表2可以看出每臺(tái)

6、輪胎式集裝箱起重機(jī)的柴油發(fā)電機(jī)組每年的維護(hù)成本約為20920元，成本很高且維修保養(yǎng)頻繁。（5）柴油發(fā)電機(jī)組大修成本較高；為保證柴油發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，柴油發(fā)電機(jī)組每隔一定的時(shí)間就要進(jìn)行大修，大修的內(nèi)容及費(fèi)用見(jiàn)表3。由表中可以看出柴油發(fā)電機(jī)組每次的大修成本很高。機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新Development Innovation of M achinery E lectrical P roductsMar ,2010第23卷第2期2010年3月輪胎式集裝箱起重機(jī)“油改電”節(jié)能項(xiàng)目分析王垚（天津港太平洋國(guó)際集裝箱碼頭有限公司，天津300450）摘要：輪胎式集裝箱起重機(jī)（RTG ）是港口集裝箱堆場(chǎng)的主要起

7、重裝卸設(shè)備，一般采用柴油機(jī)組發(fā)電驅(qū)動(dòng)，油耗較大。本文主要分析了輪胎式集裝箱起重機(jī)目前存在的不足及進(jìn)行“油改電”項(xiàng)目實(shí)施的必要性，并對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的原理、措施及方案進(jìn)行了論述，最后通過(guò)比較得出采用低架剛體滑線方式和低架滑觸線方式是輪胎式集裝箱起重機(jī)“油改電”的理想方式。關(guān)鍵詞：油改電；輪胎式集裝箱起重機(jī)；低架剛體滑線方式；低架滑觸線方式中圖分類號(hào)：TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi:10.3969/j.issn.1002-6673.2010.02.033文章編號(hào)：10026673（2010）0207803表1單箱作業(yè)油耗統(tǒng)計(jì)Fig.1Single box work oil consumption sta

8、tistics作業(yè)箱量總油耗二氧化氮一氧化碳二氧化硫單箱成本1箱1.4kg 0.15kg 0.05kg 0.015kg 7.7元表2柴油發(fā)電機(jī)組日常維護(hù)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)Fig.2Diesel oil power set's routine maintenanceexpense statistics項(xiàng)目周期柴油濾清器機(jī)油濾清器機(jī)油空氣濾清器更換周期250h 500h 500h 1000h 平均更換次數(shù)/年16次884突堤更換周期每月每月每月每季度耗材單價(jià)200元180元1000元1800元冷卻水濾清器1000h 4每季度150元油水分離器濾芯500h 8每月60元周期與費(fèi)用項(xiàng)目周期費(fèi)用發(fā)動(dòng)機(jī)D

9、級(jí)保養(yǎng)6000小時(shí)1500元/臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)大修30000小時(shí)15萬(wàn)元/臺(tái)發(fā)電機(jī)二級(jí)保養(yǎng)3年5000元/臺(tái)發(fā)電機(jī)三級(jí)保養(yǎng)5年15000元/臺(tái)（6）噪聲大、對(duì)環(huán)境污染影響較大。2改造的必要性對(duì)集裝箱堆場(chǎng)的輪胎式集裝箱起重機(jī)進(jìn)行“油改電”改造的必要性主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：降低企業(yè)成本、增加競(jìng)爭(zhēng)力的需要。相對(duì)于油價(jià)的不穩(wěn)定，電力的價(jià)格較穩(wěn)定，成本低廉，進(jìn)行輪胎式集裝箱起重機(jī)“油改電”后，營(yíng)運(yùn)成本僅為用油的1/3，大大減少了輪胎式集裝箱起重機(jī)作業(yè)成本，即達(dá)到節(jié)約能源的目的，又就降低了企業(yè)的營(yíng)運(yùn)成本，增加了競(jìng)爭(zhēng)力；響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排政策的措施。黨的十六大和十六屆三中、四中全會(huì)指出，樹(shù)立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，推動(dòng)全社會(huì)

10、大力節(jié)能降耗，提高能源利用效率，加快建設(shè)節(jié)能型社會(huì)、環(huán)境友好型和諧社會(huì)，提高能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益，保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展；社會(huì)發(fā)展的需要。輪胎式集裝箱起重機(jī)“油改電”后，凈化了空氣環(huán)境，同時(shí)，也消除了柴油發(fā)電機(jī)組工作的噪聲，減少了燃油的污染，改善了司機(jī)的工作環(huán)境，既順應(yīng)了社會(huì)發(fā)展的需要，又為社會(huì)節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)，取得巨大的社會(huì)效益和生態(tài)效益。3項(xiàng)目改造基本原理、措施及方案比較輪胎式集裝箱起重機(jī)“油改電”就是對(duì)RTG 及其工作的場(chǎng)地進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?，使?dòng)力源由消耗柴油轉(zhuǎn)變?yōu)橄碾娔堋?.1基本原理輪胎式集裝箱起重機(jī)“油改電”基本原理：市電箱變供電線取電器（上機(jī)）電源轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)。輪胎式集裝箱起重機(jī)

11、“油改電”項(xiàng)目改造的內(nèi)容包括：土建基礎(chǔ)（供電支撐的基礎(chǔ)，地面電纜埋管，開(kāi)井）；供電箱變（高壓變壓器，高壓控制柜、低壓控制，安全保護(hù)等）；供電線路（供電線路支撐、供電線，高低壓電纜等）；取電裝置（取電器，取電平臺(tái)，取電驅(qū)動(dòng)）；機(jī)上改造（電源轉(zhuǎn)換，逆變電源、變壓器，電纜卷筒，支撐平臺(tái)，控制系統(tǒng)改造，限位開(kāi)關(guān)，電纜敷設(shè)）。3.2改造措施目前輪胎式集裝箱起重機(jī)“油改電”的方式有：低架安全滑線方式、低架滑觸線方式、低架剛體滑線方式、電纜卷筒方式及高架滑觸線方式。表3柴油發(fā)電機(jī)組大修費(fèi)用統(tǒng)計(jì)Fig.3Diesel oil power set overhaul expense statistics表4四種方

12、式優(yōu)缺點(diǎn)比較Fig.4Four ways' good and bad points comparison序號(hào)內(nèi)容高架低架集電小車電纜卷筒低架滑觸線低架剛體滑線交流直流交流交流直流1土建基礎(chǔ)成本大周期長(zhǎng)成本大周期長(zhǎng)簡(jiǎn)易簡(jiǎn)單簡(jiǎn)易2塔架結(jié)構(gòu)自重大，成本高自重大，成本高自重輕，成本低無(wú)自重輕，成本低3防雷線每側(cè)1根每側(cè)1根無(wú)無(wú)無(wú)4承重索每側(cè)2根每側(cè)2根無(wú)無(wú)無(wú)5懸吊復(fù)雜復(fù)雜無(wú)無(wú)無(wú)6張緊系統(tǒng)復(fù)雜復(fù)雜無(wú)無(wú)無(wú)7銅滑線型號(hào)及數(shù)量雙溝銅滑線每側(cè)4根雙溝銅滑線每側(cè)2根安全滑線4根無(wú)雙溝銅滑線每側(cè)2根8集電器方式取電桿4根價(jià)高取電弓2架價(jià)高集電小車價(jià)高無(wú)自動(dòng)對(duì)位取電裝置2架價(jià)適中9集電器對(duì)位手動(dòng)對(duì)位自動(dòng)對(duì)位無(wú)

13、無(wú)自動(dòng)對(duì)位10轉(zhuǎn)場(chǎng)整條線作業(yè)不需動(dòng)作，離線需人工輔助，整條線作業(yè)不需動(dòng)作，離線自動(dòng)控制跨場(chǎng)區(qū)需人工輔助拔插插頭跨場(chǎng)區(qū)需人工輔助拔插插頭無(wú)需人工輔助11占用車道超車道超車道盲道盲道盲道12轉(zhuǎn)場(chǎng)效率較高高低低高13能效能量不能回饋能量回饋可節(jié)能能量不能回饋能量不能回饋能量回饋可節(jié)能14成本成本高成本高成本低成本低成本低15機(jī)上改造量小、簡(jiǎn)單量大、復(fù)雜量小、簡(jiǎn)單量大量適中、簡(jiǎn)單16箱變直流需設(shè)整流單元與逆變單元，交流僅設(shè)變壓器（下轉(zhuǎn)第77頁(yè)）（上接第79頁(yè)）“油改電”所采用的方式不同，實(shí)施的措施也不同，主要表現(xiàn)在：供電線架設(shè)方式不同；取電裝置的取電方式，以及對(duì)應(yīng)取電方式的機(jī)上改造內(nèi)容不同；供電箱變布

14、置位置不同；供電箱變內(nèi)的設(shè)置及電壓、電流的選擇不同。3.3方案比較四種“油改電”方式的優(yōu)缺點(diǎn)的比較詳見(jiàn)表4。通過(guò)比較，低架剛體滑線方式和低架滑觸線方式有很多優(yōu)點(diǎn)，是輪胎式集裝箱起重機(jī)“油改電”的理想方式。4總結(jié)通過(guò)以上對(duì)集裝箱堆場(chǎng)的輪胎式集裝箱起重機(jī)進(jìn)行“油改電”改造項(xiàng)目的必要性、改造原理和措施及方案的比較的分析得出，采用低架剛體滑線方式和低架滑觸線方式有很多優(yōu)點(diǎn)，是輪胎式集裝箱起重機(jī)“油改電”的理想方式。改造后的輪胎式集裝箱起重機(jī)作業(yè)時(shí)采用市電，即節(jié)約了營(yíng)運(yùn)成本，又減少了污染物的排放、消除了發(fā)動(dòng)機(jī)組的噪聲，改善了員工的工作環(huán)境，一舉多得。TI 的SN75LBC184RS-485收發(fā)器，其接口

15、電路如圖4所示。數(shù)據(jù)格式為1個(gè)開(kāi)始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位（最低有效位在前）和1個(gè)停止位。LCD 顯示設(shè)備通過(guò)485總線接收神經(jīng)元芯片的顯示和控制信息。其余IO 口用作各家庭安防設(shè)備響應(yīng)程序的事件驅(qū)動(dòng)的輸入位。通信電路選用FTT-10A 自由拓?fù)潆p絞線收發(fā)器，將采集到的四表讀數(shù)發(fā)送到Lonworks 雙絞線上。收發(fā)器是智能節(jié)點(diǎn)和LonWorks 網(wǎng)絡(luò)之間通信的接口，它能完全滿足通信接口的基本要求。目前，Echelon 公司和其它開(kāi)發(fā)商均提供用于多種通信介質(zhì)的收發(fā)器模塊。（3）附加電路。附加電路主要包括晶振電路、復(fù)位電路和Service 電路等。晶振電路：給神經(jīng)元芯片提供工作時(shí)鐘；復(fù)位電路：用于在智能節(jié)點(diǎn)

16、上電時(shí)進(jìn)行復(fù)位動(dòng)作。其中LVI （Low Voltage Interrupt ）設(shè)備與神經(jīng)元芯片的Reset 管腳相連，當(dāng)系統(tǒng)電源出現(xiàn)電壓抖動(dòng)或未完全掉電的情況下，檢測(cè)電源電壓VDD 是否低于規(guī)定的工作電壓，若是該電路將下拉復(fù)位至低電平，Neuron 芯片重新初始化；Service 電路：Service 指示燈主要用于在診斷神經(jīng)元芯片固件狀態(tài)時(shí)作指示信息用。4節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)每個(gè)LonWorks 節(jié)點(diǎn)的固件中都包括有LonTalk 協(xié)議。它是一個(gè)完整的七層通信協(xié)議，保證節(jié)點(diǎn)間依據(jù)高效可靠的通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信。軟件設(shè)計(jì)完成用戶應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，Ethelon 公司提供了全套的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)設(shè)備。對(duì)節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)主要用Nodebuilder 環(huán)境下的Neuron C 編寫，完成信息采集，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)測(cè)、定義網(wǎng)絡(luò)變量以及節(jié)點(diǎn)通信等的任務(wù)。應(yīng)用程序的任務(wù)調(diào)度采用事件驅(qū)動(dòng)的方式，根據(jù)獲取的網(wǎng)絡(luò)變量信息、監(jiān)測(cè)的IO 口的狀態(tài)變化或定時(shí)器溢出等事件，觸發(fā)由監(jiān)控程序定義的消息，然后監(jiān)控程序進(jìn)入相應(yīng)的程序完成相應(yīng)的功能。5結(jié)束語(yǔ)本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了家庭四表的集中抄表，達(dá)到了物業(yè)對(duì)住戶四表的統(tǒng)一管理，也極大的方便了住戶對(duì)四表的繳費(fèi)使用。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，對(duì)四表狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障立刻報(bào)警。每戶作為一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)，通訊及控制功能均由該節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，因此，某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障不會(huì)影響網(wǎng)上其它