Europump:优化泵系统以节约电能

在这篇文章中，Steve Schofield, Europump执行委员会成员，负责ISO 14414(泵系统能源评估)的国际工作组的前任主席，提供了一些基本信息和指导，购买，维护和设计泵系统的最佳能源效率，最大限度地减少CO₂和最佳的资本支出回报时间。

泵系统占世界电能需求的20%，在某些应用中占电能使用量的25% - 50%。泵是整个欧盟工业中最大的单一电力用户，消耗超过300亿吨的电力，这反过来占超过6500万吨的CO₂排放。

也有充分的文件表明，占安装基础80%的旋转动力泵的尺寸在20-30%之间。因此，如果旋转动力泵的尺寸和操作得当，就有节约能源的巨大潜力。

从哪里开始-评估节省的潜力
了解泵送系统:

要确定泵系统的尺寸是否正确，请进行以下检查;

• 你在浪费液体流量吗?
• 你在制造额外的压力吗?
• 监控理念是什么?
• 你的工作是否安装了超大泵?
• 系统中是否使用了明显陈旧的泵?
• 系统中是否有过多的噪音?
• 系统中是否安装了节流阀?
• 你安装的管道尺寸正确吗?
• 不适当的维护会降低泵系统的效率，那么有哪些维护程序呢?
• 你们是否采取了积极的设备更换计划，以适应当前的欧盟立法

可用的技术-选择正确的设备
了解驱动技术:

使用最新的欧盟法规，以实现最佳的驱动效率;

• 变速驱动器(vsd)
• 综合控制和监测
• 永磁技术

系统设计-做出正确的选择
目前运行的绝大多数泵系统最初设计时并没有把节能作为主要考虑因素。如果泵系统在最初的设计是基于节能的基础上，泵的正确应用和大小，能源节省通常会超过50%。

为了设计节能的泵系统，应考虑以下所有标准:

• 工厂基本布局
• 管道尺寸，配置和限制限制管道工作损失
• 液体的信息(粘度、密度、腐蚀性、温度)
• 系统特性和泵的选择
• 泵/系统控制
• 避免泵机组的尺寸过大
• 在最佳效率点选择最节能的泵
• 安装VSD以配合系统设计和需求

了解系统成功运行所需的最小流量和压力(系统需求)，然后选择正确尺寸的泵，并将其与系统相匹配，可以直接降低能源成本。

在选择泵时，确定泵所产生的所需流量和压力是很重要的。流量可由工艺要求、系统所需的加热或冷却或公用事业的峰值需水量决定。所需的压力可能是为了提高系统内的液体，也可能是为了克服液体通过系统时产生的压力损失。

尽可能多地了解泵系统，并为系统创建压力/流量剖面是很重要的。驱动泵所需的能量与所需的流量和压力直接相关。产生高压通常会导致设计效率低下，因此流量和压力都不能过分规定是很重要的。

变速传动可以节约能源
现在人们很容易接受使用变速驱动和高效电机已经节省了大量的能源。一般来说，VSD是用来根据需要不断调整泵的速度。

节省可以由亲和定律确定:

Q=流量，H=扬程，P =功率，n =转速

在建造新的泵系统时，大多数泵的选择都考虑了“安全系数”，以满足未来潜在的增产或考虑泵的磨损或系统的污垢。通常情况下，在指定和构建一个系统时涉及到许多不同的方面，安全系数可以呈指数级增长。这导致泵输送比所需流量高得多的流量。也可能需要根据工艺条件或建筑物内不同的加热和冷却需求来改变流量。

传统上，节流是用来调节泵送系统中的流量。虽然节流减少了流量，电机仍然在全速运行，甚至更辛苦的工作，因为它必须对抗一个限制。通过降低电机的速度，变速驱动器确保没有多余的能量被用于实现所需的流量。离心泵在半速运行时消耗的能量仅为全速运行时的八分之一。使用电动变速驱动器是控制泵和匹配泵系统的最简单和最经济的方法。

在优化泵送系统的能源使用时，以下是一些关键的考虑因素:

是否考虑过替代配置?
在某些情况下，从现有的泵布局转移到替代方案可以提供节能的可能性。

是否监控泵的性能?
通过寻找泵磨损的早期迹象，包括噪声、振动或功耗的增加，可以节省大量的能源和维护。

是否考虑到维护的便利性?
在设计或更换泵时，应考虑将来维护要求的便利性。

变速驱动的注意事项
当将VSD安装到泵系统时，应考虑输出和输入过滤器，以及绝缘电机轴承。

维护
在维护泵系统时，建议使用原厂厂家的推荐产品和配件。

可靠性/安全性
高效、维护良好的泵更可能是可靠的，不太可能过早故障导致生产或服务的损失。

阀门
在泵送系统中，阀门被认为是浪费能源的，但是如果安装了阀门，应该检查它们是否正确运行。

未使用的泵
备用泵机组或无需求的泵应关闭，以节约能源。

泵工作的大部分时间是否接近其最佳效率点?
旋转动力泵在远离BEP的情况下工作，不仅浪费能源，而且降低了泵的预期寿命。

系统的改变
当升级、更改或扩展泵系统时，需求可能发生变化，现有的泵可能不是最有效的解决方案。

购买正确的泵组
在购买泵组时，价格不应该是决定因素。如果泵的尺寸正确，投资回报就会更短，同样，如果泵的尺寸过大，会浪费能源，那么在泵组的预期寿命中，你将会有额外的成本。

是否对现有系统进行了能源检查?
泵的装机量是每年销售量的十倍。根据ISO 14414的能源审计可以发现现有泵系统节省的大量能源

当指定新泵时，要求安装高效电机。如果您正在更换或倒卷电机，然后评估安装高效电机的成本，记住将运行节省的因素，以偿还任何增加的成本。投资进行能源审计。查看你的公用事业账单，了解你所使用的能源。在下列情况下进行审核:

• 你的能源账单很高
• 你有连续运转的泵
• 系统中有很多泵
• 您拥有具有不同流的流程
• 你有节流泵
• 你有旁路泵
• 阀门或管道有噪声
• 你的关键系统经常发生故障

能源审计的目的是通过减少能源消耗来降低运营成本，政府估计大多数公司可以减少10%到20%的能源消耗。根据ISO 14414进行的能源审计显示，节省30%至50%的能源并不罕见。在决定是否进行能源审计时，一个好的出发点是假设你将节省当前能源消耗的至少10%。通过查看公用事业账单，您可以了解到需要节省的费用，以及应该准备在审计过程中投入的投资。

在大多数工业场所，大约三分之二的总能源消耗被用于驱动电动机。此外，与这些基本设备在其整个使用寿命期间的操作有关的总成本可以细分如下:5%用于初始购买/安装成本，10%用于持续维护，85%用于运行所需的能源。显然，任何减少电能消耗的电机都是很重要的，而在现代设计中，这一减少可以达到30%。同样明显的是，许多泵和电机一直在全功率运行，而不考虑工艺需求，因此在整个欧洲的安装基础上，有显著节约能源的潜力;储蓄反过来又可以降低到底线，增加任何企业的盈利能力。