چگونه انرژی پمپ‌های آب چرخشی را صرفه‌جویی کنیم؟

Thread Content

پمپ‌های آب چرخشی در صنایعی مانند نفت، شیمی، فلزکاری، داروسازی و برق به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند و میزان مصرف انرژی آن‌ها قابل نادیده گرفتن نیست. اصلاح سیستم پمپاژ آب چرخشی برای کاهش مصرف انرژی، ارزش اقتصادی قابل توجهی برای کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری شرکت‌ها دارد. شرکت ما مدت‌هاست که در زمینه خدمات صرفه‌جویی انرژی برای سیستم‌های پمپاژ فعالیت می‌کند و ده‌ها پمپ چرخشی را بازسازی کرده است. ما تجربیات و دانش فراوانی در این زمینه داریم و می‌خواهیم آن‌ها را با شما در میان بگذاریم و به اشتراک بگذاریم. ما اصل صرفه‌جویی انرژی در سیستم‌های پمپاژ آب را در یک جمله خلاصه می‌کنیم: «استفاده از پمپ‌های با کارایی بالا در نقاط کاری با کارایی بالا، به منظور کاهش تلفات لوله‌کشی و به‌ویژه کاهش یا رفع تلفات ناشی از محدودسازی جریان». این جمله شامل سه کلیدواژه است: پمپ با راندمان بالا (راندمان پمپ)، نقطه راندمان بالا، و اتلافات لوله‌کشی؛ که همچنین سه نکته کلیدی برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی در سیستم‌های پمپاژ نیز محسوب می‌شوند. (۱) پمپ آب با راندمان بالا (راندمان پمپ آب): برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی، راندمان پمپ آب باید بالا باشد. بهره‌وری پمپ‌های آب ابتدا به سطح طراحی بستگی دارد و سپس به دقت و کیفیت ساخت ； (۲) نقاط با بهره‌وری بالا: برای یک پمپ آب، بهره‌وری آن در نقاط مختلف جریان، متفاوت است؛ معمولاً در نزدیکی شرایط کاری استاندارد، بهره‌وری بالاترین مقدار را دارد. اگر انحراف از شرایط کاری استاندارد زیاد باشد، حتی اگر بهره‌وری استاندارد پمپ بالا باشد، بهره‌وری واقعی آن در هنگام کار، بالا نخواهد بود. با گسترش کمی بیشتر، برای دستیابی به کارایی بالاتر، باید به نرخ بار موتور و منطقه کارایی بالای موتور نیز توجه کرد؛ یعنی باید کلیت سیستم پمپاژ را در نقطه کارایی کلی بالا قرار داد. (۳) تلفات لوله‌کشی: باید تلفات لوله‌کشی تا حد امکان کاهش یابد و تلفات ناشی از محدودسازی جریان، تا حد ممکن از بین برود. ما از طریق تمرکز دقیق بر سه نکته کلیدی یعنی راندمان پمپ، نقطه کارایی و اتلافات لوله‌کشی، شرایط عملیاتی واقعی پمپ را به صورت علمی تحلیل و تشخیص می‌دهیم؛ سپس با استفاده از نظریه‌های پیشرفته و روش‌های علمی، مشکلات موجود در سیستم پمپ را شناسایی کرده و اقدامات مؤثر و هدفمندی انجام می‌دهیم تا تمامی پتانسیل‌ها به طور کامل استفاده شوند. این کار منجر به افزایش راندمان نامی پمپ، قرار گرفتن پارامترهای عملیاتی پمپ در نقطه کارایی، کاهش حداکثری اتلافات لوله‌کشی می‌شود. از طریق ترکیب هماهنگ این سه جنبه، به اهداف صرفه‌جویی در مصرف انرژی دست می‌یابیم؛ این همان اصل صرفه‌جویی در مصرف انرژی ماست. اقدامات مشخص ما برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی عبارتند از: ۱. بررسی میدانی، تشخیص صحیح مشکلات سیستم، و تعیین دقیق پارامترهای طراحی با هدفمندی. ۲. با استفاده از سطح بالای طراحی و مفهوم صرفه‌جویی در مصرف انرژی، بازدهی نقاط شرایط طراحی را افزایش داد. با مطالعه و استفاده گسترده از نظریه‌های پیشرفته طراحی مانند جریان سه‌گانه، ترکیب آن با تحلیل میدان جریان CFD و شبیه‌سازی پویا، هدف‌گذاری بر روی محدوده کاری خاص، الگوبرداری از مدل‌های برتر مهندسی آب، استفاده از نرم‌افزارهای پیشرفته CAD، و مهم‌تر از همه، داشتن طراحان باتجربه، تجربیات و دانش چندین دهه‌ای در زمینه طراحی را در این فرآیند گنجانده‌ایم تا بازده پمپ‌ها و پره‌های طراحی‌شده به حداکثر مقادیر ممکن در شرایط کاری خاص نزدیک شود؛ سپس از پمپ‌ها یا پره‌های با بازده بالا (پره‌های جریان سه‌گانه) برای جایگزینی پمپ‌ها یا پره‌های قدیمی استفاده می‌شود. ۳. رفع کاهش کارایی ناشی از انحرافات شرایط کاری. پمپ‌های آب معمولی، محصولاتی سری‌بندی‌شده و استاندارد هستند که با استفاده از پارامترهای مشخص و در فواصل مناسب، نیازهای متنوع شرایط کاری را برآورده می‌کنند؛ بنابراین امکان طراحی و ساخت آن‌ها بر اساس پارامترهای خاص نیازهای یک کارخانه خاص وجود ندارد. محدودیت‌های موجود در طیف محصولات پمپ‌ها و تنوع بسیار زیاد پارامترهای شرایط تولید واقعی، به طور اجتناب‌ناپذیری منجر به عدم تطابق کامل بین پارامترهای عملکردی پمپ‌ها، نیازهای فرآیندهای تولید واقعی، و مقاومت واقعی لوله‌کشی‌ها می‌شود؛ این امر باعث می‌گردد که پمپ‌ها از محدوده عملکردی کارای خود خارج شوند ； تغییرات بار پمپ آب به دلایل مختلف نیز می‌تواند باعث خروج پمپ از منطقه کارایی بالا شود ； همه این‌ها منجر به کاهش کارایی و هدررفت انرژی می‌شود. ما بسته به شرایط خاص، اقدامات مختلفی را انجام می‌دهیم تا انحرافات عملکردی را برطرف کرده و پمپ آب را دوباره در منطقه بازدهی بالا فعال کنیم. ۴. سفارشی‌سازی شده، به‌طور ویژه طراحی و تولید می‌شود تا مصرف بی‌فایده انرژی را از بین ببرد. در طراحی‌های مهندسی توسط موسسات طراحی، معمولاً محاسبات دقیقی برای نیاز به دبی هر پمپ آب و مقاومت لوله‌ها انجام نمی‌شود؛ در عوض از روش‌های تخمینی استفاده می‌گردد. این رویکرد برای حفظ ایمنی و قابلیت اطمینان، نسبتاً محافظه‌کارانه است و منجر به مصرف بیهوده انرژی می‌شود. ما بر اساس نیازهای واقعی شرایط کاری مشتری، پارامترهای مربوطه را به‌درستی تعیین کرده و پمپ‌هایی را با طراحی دقیق، مناسب آن شرایط کاری ساخته‌ایم؛ به گونه‌ای که توان پمپ با بار واقعی به خوبی هماهنگ شود و همانند یک مقدار ایده‌آل عمل کند. این امر منجر به افزایش کارایی عملکردی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود. ۵. ترکیب بهینه چند پمپ، بهینه‌سازی کل سیستم: از طریق طراحی بهینه و هماهنگ‌سازی موتور، پمپ‌ها، دستگاه‌های انتقال حرکت، دستگاه‌های کنترل سرعت، شبکه لوله‌کشی و دستگاه‌های کاری، می‌توان عملکرد اقتصادی سیستم را تأمین کرد، بازده کلی سیستم را افزایش داد و به اهداف صرفه‌جویی در مصرف انرژی دست یافت. اقدامات عملی شامل مواردی مانند: تنظیم مناسب پمپ‌های آب، برنامه‌ریزی برای کارکرد بهینه جهت صرفه‌جویی در انرژی با توجه به تغییرات بار تولید، و دستیابی به هدف صرفه‌جویی در انرژی است ； بهبود کارایی عملکرد موتور و غیره ； تقسیم منطقی جریان، بازگشت جریان ； کارکرد منطقی پمپ‌های آب به صورت موازی و سری و غیره. ۶. استفاده از فناوری‌های کاهش مصرف انرژی از طریق تنظیم سرعت (تنظیم سرعت با تغییر فرکانس، تنظیم سرعت با استفاده از موتورهای القایی دائمی، تنظیم سرعت با استفاده از کپل‌ها و غیره). تنظیم سرعت با تغییر فرکانس، یکی از رایج‌ترین فناوری‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی در سیستم‌های پمپاژ است؛ این فناوری به طور گسترده شناخته و پذیرفته شده و نقش مهمی در کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های پمپاژ ایفا کرده است. اما باید در نظر گرفت که برخی شرایط کاری مناسب نیستند و خود درون‌ساز تغییر فرکانس نیز ۳ تا ۵ درصد انرژی مصرف می‌کند. ۷. ریخته‌گری دقیق، سنباده‌زنی دقیق؛ افزایش کیفیت و دقت محصول از مرحله تولید و بهبود بازدهی. ۸. جمع‌آوری گسترده‌ای از جدیدترین یافته‌های تحقیقاتی در زمینه افزایش کارایی پمپ‌ها، تجربیات موفقیت‌آمیز از اصلاحات کوچک، و همچنین روش‌ها و دستورالعمل‌های خاص مختلف؛ سپس تحلیل و ارزیابی آن‌ها و انتخاب بخشی برای سرمایه‌گذاری گسترده در آزمایش‌ها و تأیید آن‌ها. از طریق خلاصه‌کردن و کاربرد این تجربیات، تجربیات منحصربه‌فرد زیادی به دست آمد که سطح فناوری خدمات صرفه‌جویی در مصرف انرژی را ارتقا داد. برای دستیابی به نتایج خوب در صرفه‌جویی در مصرف انرژی، لازم است بسته به شرایط مختلف، از تکنولوژی‌های متنوعی برای صرفه‌جویی استفاده شود و چندین روش مؤثر برای کاهش مصرف انرژی به صورت ترکیبی به کار روند. می‌خواهم چند مورد از پروژه‌های اخیر شرکتمان را با همگی در میان بگذارم تا درک کلی از اثربخشی بازسازی پمپ‌ها جهت صرفه‌جویی در مصرف انرژی داشته باشید. ۱. پس از جایگزینی پره‌های با کارایی بالا ساخت شرکت ما در پمپ دوجذبه شماره #qsn300-m9 متعلق به یک شرکت دیگر، در شرایط یکسان جریان الکتریکی موتور پمپ از ۲۸۰ آمپر به ۲۳۰ آمپر کاهش یافت و میزان صرفه‌جویی در مصرف انرژی به ۱۷.۸٪ رسید.
۲. پس از جایگزینی پره‌های با کارایی بالا ساخت شرکت ما در پمپ دوجذبه شماره #qsn250-m6 متعلق به یک شرکت دیگر، در حالی که حجم جریان همچنان کمی بیشتر از قبل بود، جریان الکتریکی موتور پمپ از ۲۲۳ آمپر به ۱۵۳.۸ آمپر کاهش یافت و میزان صرفه‌جویی در مصرف انرژی به ۳۰٪ رسید ； ۳. یک شرکت شیمیایی، پمپ دو‌مخزنی #qsn250-m9 خود را برای افزایش ظرفیت بازسازی کرد؛ در حالی که سیستم دریچه‌ها و لوله‌کشی همان‌گونه باقی ماند، دبی جریان از ۴۹۰ متر مکعب در ساعت به ۵۶۰ متر مکعب در ساعت افزایش یافت و بازدهی آن نیز به طور قابل توجهی بهبود یافت. ۴. پمپ آب چرخشی شرکتی صنایع شیمیایی، مدل ۲۴SH-۹B، دارای دبی ۲۸۰۰ متر مکعب در ساعت و ارتفاع ستون آب ۵۶ متر است؛ توان موتور آن نیز ۵۶۰ کیلووات می‌باشد. میزان مصرف برق این پمپ در حالت قبلی، ۵۲۰ کیلووات‌ساعت در ساعت بود؛ اما پس از جایگزینی پره‌های با کارایی بالاتر، میزان مصرف برق در همان دبی، به ۴۷۰ کیلووات‌ساعت در ساعت کاهش یافت و ۵۰ کیلووات‌ساعت صرفه‌جویی شد. ۵. جایگزینی پمپ دو‌مکش OS350-510B یک شرکت با پمپ‌های کم‌مصرف تولیدی ما، منجر به کاهش میزان مصرف انرژی به میزان ۱۵٪ شد.
۶. جایگزینی پمپ آب 10sh-6A یک شرکت با پمپ‌های کم‌مصرف تولیدی ما، باعث شد جریان الکتریکی در حالت همان دبی، از ۱۴۵ آمپر به ۱۰۵ آمپر کاهش یابد؛ در نتیجه میزان صرفه‌جویی در مصرف انرژی ۲۷٪ بود. مراحل و ویژگی‌های اصلاحات مربوط به صرفه‌جویی در مصرف انرژی پمپ‌های آب با استفاده از پره‌های با جریان سه‌گانه با کارایی بالا: بر اساس شرایط عملکردی واقعی پمپ مورد استفاده توسط کاربر، و با توجه به نیازهای واقعی کاربر، و با استفاده از نظریه جریان کاملاً سه‌گانه، و با کمک نرم‌افزارهای طراحی مانند PCAD و CFD، و همچنین با بهره‌گیری از تجربیات گسترده مهندسان باتجربه، پره‌هایی با کارایی بالا و قابل تعویض طراحی و ساخته می‌شوند؛ این پره‌ها را می‌توان در بدنه اصلی پمپ نصب کرد. نیازی به تغییر در پایه تجهیزات اصلی، موتور، لوله‌کشی و غیره نیست؛ اجرای این کار ساده و سریع است، اجرای پروژه ایمن و آسان است، و اثر صرفه‌جویی در مصرف انرژی بسیار قابل توجه است؛ بنابراین این روش، گزینه مناسبی برای اصلاحات مربوط به صرفه‌جویی در مصرف انرژی پمپ‌ها محسوب می‌شود. محتوای اصلی؛ استناد سایرین ممنوع است