Повышение энергоэффективности насосных систем: проверенные стратегии эффективности

Насосные системы широко используются в ряде отраслей — от горнодобывающей до нефтяной и производственной. Эти системы составляют почти 20% от мировой энергии, используемой электрическими двигателями! Небольшое снижение их эффективности может создать большое финансовое давление на всей системе и рисковать жизнью машин. Американское общество механических инженеров (ASME) опубликовало исчерпывающий список стандартов, которые могут помочь оценить эффективность насосных систем.

Обслуживание

Большинство насосных систем требуют управления расходом, используя компоненты вроде дросселирования, байпас-линий, регулировки скорости насоса и клапанов. Неадекватное обслуживание этих компонентов может сильно снизить их эффективность, а также повлиять на их срок службы.

Вот как вы можете убедиться, что система остается в идеальном состоянии:

• Замена изношенных рабочих колес, смазки и механических уплотнений
• Осмотр подшипников и их ремонт
• Проверка выравнивания насоса/двигателя
• Избегание проблем с дросселированием

Окупаемость такого малого обслуживания обычно в течение года и может сэкономить 2–7% электроэнергии насосов в долгосрочной перспективе.

Мониторинг и контроль

В сочетании с обслуживанием мониторинг должен быть неотъемлемой частью рутинных операций. Обнаружение проблем заранее и изучение их трендов за длительный период может помочь предсказать следующий полом. Это позволит предпринять шаги заранее вместо страдания от перерыва в операциях.

Насосные системы должны быть интегрированы в SCADA-системы промышленности и предлагать следующие функциональности:

• Мониторинг износа
• Анализ вибрации
• Мониторинг мощности
• Анализ давления и расхода
• Параметры систем распределения

Аналогично, контроль также должен быть организован надлежащим образом. Либо должен поддерживаться надлежащий шкаф, предлагающий оптимизированное электрическое управление, либо передний HMI должен использоваться для управления всеми коммутационными аппаратурами через ПЛК/PAC.

Правильные насосы

Эффективность насоса деградирует на 10–25% в течение его срока службы. Некоторые утверждают, что эффективность неизбежно снижается со временем, однако эксперты промышленности указали, что деградирующая производительность во многом зависит от несоответствия между мощностью насоса и его эксплуатацией.

Сейчас доступно несколько насосов с конкретным напором и пропускной способностью. Выбор правильного насоса позволит сократить эксплуатационные расходы и обеспечить большую эффективность в долгосрочной перспективе.

Размер насоса — еще одна проблема, требующая решения. Если насос работает в дросселированных условиях, он может быть неверно подобран. То же касается расхода. Если расход меняется более чем на 30% от точки пиковой эффективности, существует несоответствие мощности. Всякий раз, когда насосы избыточны по размеру, скорость может быть снижена с более медленным двигателем или редуктором, однако это приводит к частым поломкам, требующим обслуживания. Исправление размера насоса может сэкономить 15–25% потребления электроэнергии и поэтому должно выполняться с большой осторожностью.

Кроме того, несколько насосов должны использоваться для переменных нагрузок. Это может звучать как капиталоемкая активность, но более затратоэффективно и энергоэффективно.

Регулируемые частотные приводы (ASD)

Энергопотребление насосов напрямую связано с кубом расхода. ASD или регулируемые частотные приводы могут помочь промышленности точно соответствовать своим требованиям нагрузки, приводя к большей эффективности. Установка ASD может значительно повысить продуктивность и снизить износ. Окупаемость происходит за гораздо более короткий период, так как будущие затраты на обслуживание устраняются.

Если только кривые насоса не плоские, 10% регулировка расхода через ASD будет учитываться за 20% экономии относительно насосов.

Заинтересованы в получении дополнительной информации об энерго- и затратной экономии?