KSB PumpMeter优化生命科学行业的流体处理

自从KSB几年前为离心泵开发了PumpMeter以来，已有数千台泵进行了优化。这种有用的工具现在也可用于卫生要求苛刻的过程中使用的泵。

尽管我们努力优化泵系统，但我们发现，在实际生活中，大多数泵的运行远远超出了其最佳运行范围，即远未接近其最佳效率点。在低流量或过载范围内运行泵的后果是严重的:不仅效率保持在最佳状态，而且轴封和轴承等磨损部件的使用寿命和可靠性也会降低。

自2010年推出PumpMeter以来，泵用户一直受益于这一有价值的工具。PumpMeter通过显示器提供泵的状态信息，以便用户可以立即确定泵的运行情况。典型的泵曲线说明了泵在特定时间点的工作范围。这使得泵用户可以一目了然地看到泵是否以高效和节省成本的方式运行，或者它的可用性是否可能处于危险之中。

如今，该产品已安装在全球约30,000个系统中。为制药或食品工业等卫生要求苛刻的应用中使用的泵提供该产品是KSB从一开始就考虑的选择。KSB生命科学产品经理Daniel Wetter说:“从设计的角度来看，调整传感器以满足卫生标准提出了特殊的挑战。“PumpMeter是一款最初为标准工艺条件设计的产品，它包含了一种未覆盖的线程和死卷，这是LSA应用的不可取之处，因为这些空间无法正确清洁。”

关注质量和能源成本

一般来说，在制药和食品工业中，能源消耗并不总是被认为是最优先考虑的问题，因为它们的重点是产品的质量。根据Wetter的经验:“虽然这个焦点仍然存在，但能源消耗同时成为了一个主要的兴趣点。”

安装PumpMeter的一个重要因素是，在这些行业中处理的许多敏感流体需要冷却;因此，必须避免任何形式的能量输入流体。同时，必须尽可能轻柔地处理液体。“如果泵在低流量或过载范围内运行，则总是需要增加剪切力。只有当泵在最佳效率点运行时，流体才能轻轻地处理，”Wetter补充道。

另一个有说服力的因素是，在最佳效率点运行的泵总是保证较低的维护成本。考虑到许多生命科学处理公司经常昼夜不停地运行泵，在某些情况下，特别是在采收期间，如果泵发生故障，他们将面临灾难性的后果。Wetter说:“在最佳效率点运行的泵具有更长的使用寿命。”

最佳适应，以满足卫生要求

在传统PumpMeter的基础上，KSB开发了一种适用于卫生过程的变体。PumpMeter LSA与传统PumpMeter的主要区别在于传感器及其在管道中的安装方式。这些传感器的设计符合标准食品行业指南，即它们通过了ehedg认证，并符合FDA和EN 1935-2004标准。PumpMeter LSA将用于KSB的Vitachrom和Vitacast卫生泵。

通常，当PumpMeter不用于要求苛刻的卫生过程时，它通过两个螺纹孔拧入泵中。这些螺纹孔涉及死体积，并且不可能清洗螺纹。用于食品工业的传感器也被设计成更大的直径，以符合卫生要求。因此，将传感器直接安装到泵中是不可行的;调整传感器需要一种全新的方法。Wetter解释说:“我们找到的解决方案是将一个插座形式的适配器通过轨道焊接焊接到管道上，这样它就不会位于无流区。”这样，传感器的膜片就能尽可能地与管道平齐。隔膜也采用o形密封圈密封，其材料符合FDA要求。重要的是，轨道焊接插座和传感器的组合已经通过了EHEDG的测试和认证。

想象的相关性

与其老大哥一样，PumpMeter LSA包括压力传感器以及附在泵上的分析和显示单元。它测量吸入压力、排出压力和差压。两个压力之间的差值用于计算泵扬程，包括动态扬程份额。对于由异步电动机驱动的以固定主频率运行的泵，泵的转速取决于扭矩。转矩反过来又取决于电机的转差。当电机负荷较低时(离心泵在低流量工况下运行)，滑差较小;当电机负载较高时，滑差较大。在工程文献中，用Kloß公式描述异步电动机的转矩、转矩、转速与负载之间的关系。我们可以利用这种相互依赖关系来计算作业点。首先，泵组的精确转速是由通过叶轮叶片引起的压力脉动推导出来的。 Then, the speed is used as a basis to compute the torque and the pump input power. This method supplies the pump input power in addition to the measured pressures and the head to determine the operating point of the centrifugal pump.

绿色代表最佳

PumpMeter可以持续分析泵的运行数据，建立负载概况，并使操作人员意识到使用变速系统可以利用的节能潜力。如果EFF(能源效率)图标亮起，则该装置表明存在优化潜力。然而，该工具还提供了进一步的信息:如果在低流量条件下记录了许多工作时间，并且工作点在特性曲线的大范围内移动，则建议改装变速系统。如果运行时间在负荷曲线的最右侧，则该泵组已在其运行范围的极限附近运行。泵和电机可能过载。“运营商应该问问自己，他们是否真的需要这样的流量，”Wetter说。“修整叶轮可能是降低能耗的一种选择。”另一种选择可能是应用程序通常需要较小的泵类型。

结论

对于生命科学和食品工业来说，PumpMeter LSA是一个有趣的产品，有很多原因。除了降低维护成本外，PumpMeter LSA还可确保这些行业过程中涉及的流体得到温和处理，从而提高产品质量。PumpMeter LSA装置的另一个优点是，它取代了泵上下游的压力表、控制功能的压力变送器和额外的监控设备，从而节省了大量成本。同时，收集的数据也可以通过标准化接口提供给中央过程控制系统。这为整个过程的进一步优化提供了潜力。经过KSB内部测试设施的全面测试后，这些装置目前正在进行现场测试。今年6月，PumpMeter LSA将正式开始销售，标志着生命科学行业在泵优化方面进入了一个新时代。