Pompa corect selectată și operată poate fi unul dintre cele mai eficiente mijloace de a efectua o muncă utilă. Pompa de dimensiuni medii funcționează cu o eficiență de aproximativ 75%, în comparație cu un motor cu combustie internă care funcționează cu o eficiență de numai 20%. În termeni relativi, pompa poate fi o mașină eficientă.
Este ușor să treci cu vederea potențialul imens de economisire a energiei, care există prin optimizarea sistemelor de pompare. Problema este că pompa este foarte sensibilă la modul în care este operată. Prin urmare, sistemul de pompare are cea mai mare influență asupra energiei utilizate de pompă.
Practic, pompele sunt controlate în același mod ca și acum 50 de ani. Noile tehnologii nu se grăbesc să se adapteze. Numai recent, în legătură cu creșterea costului energiei, ne-am îndreptat din nou atenția asupra reducerii consumului de energie al pompelor.
De fapt, mașinile și pompele au multe paralele. În primul rând, acordați atenție eficienței consumului de combustibil, combustibililor alternativi și automobilelor hibride. Este destul de clar de unde vine energia - rezervorul de combustibil. Se pare că problema cu pompele este lipsa de cunoștințe despre modul în care acestea utilizează energia și cât de multă energie funcționează util.
Luați în considerare costul ciclului de viață al unei pompe și al unei mașini cu un cost inițial de 28.000 de dolari. Atunci când cumpărați o mașină, costul combustibilului este de aproape o treime din preț. Costurile energetice ale pompei pot ajunge la 75% din costul total al pompei și există un mare potențial de economisire a energiei.
Cerințele pieței și reglementarea de stat controlează noile tehnologii și inovații în industria automobilelor, dar pentru a obține rezultate, trebuie să treacă ani. Pe de altă parte, industria de pompare dispune deja de tehnologii de lucru, permițând vizualizarea rezultatului imediat prin schimbarea focalizării de la pompă la întregul sistem de pompare. Responsabilitatea pentru funcționarea pompei și eficiența sa energetică revine proiectantului sistemului de pompare și operatorului.
FORMULA PENTRU EFICACITATEA
Pompa este o mașină care convertește energia mecanică în energie de presiune. Energia de presiune este transferată în lichid, care la rândul său creează un flux prin trecerea de la presiune înaltă la presiune scăzută. Adesea, pompa este evaluată prin cât de eficient transferă presiunea la o anumită cantitate de lichid. La început, reacția la reducerea eficienței consumului de energie a pompei a fost de a instrui producătorii pompelor să facă eficiența minimă a pompei. De fapt, în ultimii 50 de ani, designul pompei și eficiența sa nu s-au schimbat. Dacă nu luăm în considerare orice descoperire tehnologică, eficiența pompelor este deja și așa este maximă.
Fig. 1. Combustibilul este o treime din costul ciclului de viață al mașinii, în timp ce achiziția este mai mult de jumătate
Fig. 2. Consumul de energie în timpul funcționării pompei poate
constituie 75% din costul total al mandatului său
Întrebarea mai mare este exact ce determină eficiența pompei în sistemul de pompare. Eficiența pompei este adesea luată cu mare detaliu și este evaluată folosind "eficiente din punct de vedere al consumului de apă", care include toate pierderile, atât pe motor cât și pe pompă. Deși acest lucru oferă o imagine mai ușor de înțeles, dar acest lucru nu oferă suficiente informații despre cât de multă muncă utilă a fost efectuată de pompă.
De exemplu, o mașină nu este evaluată pentru eficiență; se estimează pentru economia de combustibil. Acesta este un criteriu foarte util, deoarece determină câte mile va trece mașina într-un galon de combustibil. Dacă mașina a fost evaluată pentru eficiență, atunci imaginați-vă că ea călătorește cu o viteză de 90 km / h tot timpul, pentru că aceasta este viteza cea mai eficientă la care funcționează motorul.
În timp ce motorul poate funcționa la cele mai eficiente rpm, economia mașinii se înrăutățește atunci când există o disipare a energiei datorată frânării. Aceasta este o metodă extrem de ineficientă de management, care are un impact negativ asupra economiei de combustibil a mașinii. Cele mai multe pompe sunt operate în același mod. În mod normal, pompa funcționează la o viteză maximă constantă și are o supapă de accelerație la ieșire pentru a regla debitul. Chiar dacă pompa scade alimentarea la punctul de eficiență maximă, acest lucru nu va face prea bine, deoarece o cantitate mare de energie se va disipa prin sistemul de pompare sub formă de căldură, zgomot și vibrații.
Una dintre problemele asociate cu funcționarea pompelor este lipsa de cunoștințe despre cât de util este de fapt slujba. Dacă luăm aceeași logică ca și în industria automobilelor și o aplicăm la pompe, putem determina cât de eficient poate fi sistemul de pompare în afara flanșelor pompei. La fel ca în economia de combustibil, există un raport simplu de economisire pentru sistemul de pompare, care este definit ca capul pompei împărțit la capacitatea sa:
Pompă cu viteză constantă, cu supapă de by-pass
Fig. 3. Coeficientul de rentabilitate este un instrument mai eficient pentru evaluarea caracteristicilor sistemului de pompare decât coeficientul de apă.
Acest raport înseamnă că pompa poate pompa un maxim de m3 / h pe kW de funcționare.
Cu acest raport, a fost posibil să se evalueze eficiența întregului sistem de pompare. Pe lângă faptul că acest indicator este util în evaluarea sistemului de pompare, acesta poate fi de asemenea utilizat pentru a estima dacă eficiența sistemului de pompare sa schimbat. Aceasta oferă operatorului sistemului de pompare informațiile necesare pentru luarea rapidă a deciziilor în interesul superior, atât a procesului însuși, cât și a pompei.
EVALUAREA EFICACITĂȚII
În exemplul următor (figura 3), eficiența și economiile de cap sunt utilizate pentru a evalua un sistem simplu de pompare. Evaluarea compară sistemul de pompare cu o viteză constantă de rotație utilizând o supapă de măsurare și un sistem de turație variabilă în care este utilizată o unitate specială. Sistemul utilizează o pompă centrifugă cu debit variabil.
Efectuând o evaluare a acestui sistem numai cu ajutorul eficienței apei, se poate observa că sistemul de pompare cu viteză variabilă are o eficiență ceva mai mare decât sistemul cu o viteză constantă de rotație: 62,9%, respectiv 60,2%. Datorită acestei metode de comparație, sistemul de pompare cu viteză variabilă arată un câștig de eficiență de doar 1,7%, ceea ce poate să nu fie suficient pentru a justifica o viteză variabilă.
Cu toate acestea, utilizarea eficienței apei, ca o comparație, nu oferă o evaluare reală a eficacității sistemului de pompare. Luând în considerare economia acestor două sisteme, se poate observa că sistemul de pompare cu viteză variabilă oferă o creștere cu aproape 53% a raportului de economii (44,5% față de 29,2%), rezultând o economie de 30% în kilowați-oră.
În acest exemplu, eficiența prezentată în apă nu a prezentat diferențe semnificative între cele două sisteme de pompare. Acest lucru se datorează faptului că eficiența nu permite să se determine în totalitate ce cantitate de energie totală are o activitate utilă. Estimarea sistemelor de pompare cu ajutorul factorului de economisire este posibilă pentru a face o evaluare a sistemului prin determinarea cantității de muncă care poate fi făcută pentru fiecare unitate energetică folosită.
Mulți factori determină cât de eficient funcționează sistemul de pompare, dar pentru o eficiență maximă, întregul sistem de pompare trebuie luat în considerare complet. Cu o creștere a costului energiei, evaluarea pompelor nu mai este o abordare viabilă din punct de vedere economic.
Articole similare
-
Sistemul Andrew de tip "cash-robin cash pooling" a îmbunătățit semnificativ eficiența managementului
Trimiteți-le prietenilor: