優化泵系統的四個步驟

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常可以達到的效率。事實上，芬蘭對 20 家加工廠的 1,690 臺泵的研究發現，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，優化泵送系統可能是一條出路。

可以采取以下四個步驟來優化泵送系統。

第一，減少系統揚程。減少系統揚程和實現它所需的能量是第一步。系統揚程是 (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能目標。大多數系統都使用閥門，因為它們的泵規格過高，需要節流以保持適當的流量。對于大多數控制揚程過大且存在持續維護問題的系統，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控制壓頭并節省電力和維護成本。

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/操作時間的節能看起來很有吸引力，業主應考慮更換設備和控制系統。如果系統使用大量閥門進行節流，則將它們替換為不需要節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，大修可能包括更小或可變的泵以及根據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。配置不當的吸入管道可能會因氣蝕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。對于大多數泵來說，常規的預防性維護是有意義的。預測性維護——收集數據并使用它來確定操作員何時需要干預——是保持泵符合規范的有力工具。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之前捕捉到效率變化并計劃補救措施。