在能源使用方面,水泵是一種成本很低的產品。然而,它們卻占工業(yè)電動機消耗的全部能源的25%,而對于城市用水、廢水和加工廠等泵送密集型應用場合,這一數(shù)字要高得多。
雖然泵的效率很高——單個裝置的效率高達 90%——但許多設施并沒有接近它們通??梢赃_到的效率。事實上,芬蘭對 20 家加工廠的 1,690 臺泵的研究發(fā)現(xiàn),平均泵的運行效率低于 40%,而十分之一的泵低于10%。因此,當需要更換泵或需要大幅削減成本時,優(yōu)化泵送系統(tǒng)可能是一條出路。
可以采取以下四個步驟來優(yōu)化泵送系統(tǒng)。
第一,減少系統(tǒng)揚程。減少系統(tǒng)揚程和實現(xiàn)它所需的能量是第一步。系統(tǒng)揚程是 (1) 泵提升流體所需的壓差和高度的總和(靜揚程),(2)流體通過管道時產生的阻力(摩擦揚程),以及 (3) 任何部分關閉的閥門(控制揚程)產生的阻力之和。
在這三者中,控制揚程提供了最佳的節(jié)能目標。大多數(shù)系統(tǒng)都使用閥門,因為它們的泵規(guī)格過高,需要節(jié)流以保持適當?shù)牧髁俊τ诖蠖鄶?shù)控制揚程過大且存在持續(xù)維護問題的系統(tǒng),購買更符合流量要求的小型泵或改用變速泵可使用戶降低系統(tǒng)控制壓頭并節(jié)省電力和維護成本。
第二,較低的流速或運行時間。有些泵一直在運行,不管過程是否需要所有的流量。當系統(tǒng)分流時,運營商要為他們沒有有效利用的電力買單。有兩種方法可以解決這個問題。一種是切換到變速泵,可以根據(jù)需要增加或減少流量。第二種方法是使用一組混合泵,一些較大,一些較小,并將它們分階段開啟和關閉,以滿足需求。這兩種方法都可以減少旁通流量,從而節(jié)省能源。
第三,改造或更換設備和控件。如果較低揚程和較低流速/操作時間的節(jié)能看起來很有吸引力,業(yè)主應考慮更換設備和控制系統(tǒng)。如果系統(tǒng)使用大量閥門進行節(jié)流,則將它們替換為不需要節(jié)流且運行成本較低的較小泵。對于具有多個泵和波動需求的系統(tǒng),大修可能包括更小或可變的泵以及根據(jù)需要自動打開和關閉泵的控制邏輯。 第四,提升安裝、維護和操作實踐。令人驚訝的是,很多維護問題始于安裝。破裂的基礎或不正確對準的泵可能會導致振動和磨損。配置不當?shù)奈牍艿揽赡軙驓馕g或水力負載而導致過早磨損。購買泵時一定要討論安裝支持。對于關鍵應用,向第三方專家支付泵調試費用是有意義的,以確保新泵在其整個使用壽命內按設計運行。
有很多方法可以處理日常維護。對于不能滿足關鍵需求的小型廉價泵,可能會因為運行失敗而付出代價。對于大多數(shù)泵來說,常規(guī)的預防性維護是有意義的。預測性維護——收集數(shù)據(jù)并使用它來確定操作員何時需要干預——是保持泵符合規(guī)范的有力工具。這不需要付出復雜或昂貴的成本,只需每月或每季度測量泵的壓力、能耗和振動等因素,操作員就能在可能導致故障的問題出現(xiàn)之前捕捉到效率變化并計劃補救措施。