優(yōu)化泵系統(tǒng)的四個步驟

在能源使用方面，水泵是一種成本很低的產(chǎn)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(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(chǎn)生的阻力（摩擦揚程），以及 (3) 任何部分關(guān)閉的閥門（控制揚程）產(chǎn)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(guān)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(guān)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(guān)鍵應用，向第三方專家支付泵調(diào)試費用是有意義的，以確保新泵在其整個使用壽命內(nèi)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(guān)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。