Принципы и меры энергосберегающей модернизации водяных насосов

Thread Content

Принципы и меры энергосберегающей модернизации насосов. Когда люди слышат о энергосберегающей модернизации насосов, у них обычно возникают два вопроса или сомнения: во-первых, как это вообще возможно — добиться экономии энергии? В чем заключается принцип энергосбережения? Во-вторых, разработанные вами энергоэффективные роторы (насосы) будут работать эффективнее, чем продукция известных крупных производителей? Как это возможно? Теперь я начну с двух вопросов, которые вас интересуют, и расскажу о принципах и мерах, используемых нашей компанией для повышения энергоэффективности насосов. Во-первых, как нам удается добиться экономии энергии? В чем заключается принцип энергосбережения? Мы можем сформулировать принцип энергосбережения в системах насосов в одной фразе: «использование высокоэффективных насосов, работающих в режиме максимальной эффективности, что позволяет снизить потери в трубопроводах, в частности уменьшить или полностью устранить потери, связанные с обтеканием». В этом предложении содержатся три ключевых термина: высокоэффективный насос (коэффициент эффективности насоса), точка максимальной эффективности и потери в трубопроводах; это также три ключевых аспекта энергосбережения в системах насосов. (1) Эффективный насос (эффективность насоса): Для экономии энергии необходима высокая эффективность насоса. Эффективность водяного насоса в первую очередь зависит от уровня проектирования, а во вторую — от точности и качества производства ； (2) Эффективность в разных режимах: у одного и того же насоса эффективность различается в зависимости от расхода жидкости. Как правило, максимальная эффективность достигается при работе в номинальных условиях. Если отклонение от номинальных условий велико, то даже если номинальная эффективность насоса высока, его фактическая эффективность будет низкой. Если говорить более подробно, для обеспечения высокой эффективности необходимо учитывать коэффициент нагрузки двигателя и зону его максимальной эффективности. Другими словами, необходимо добиться того, чтобы общая эффективность всей системы насосов была на максимально возможном уровне. (3) Потери в трубопроводах: потери в трубопроводах необходимо снизить до минимума, по возможности устранить потери, связанные с сужением просвета трубопровода. Мы осуществляем научный анализ и диагностику фактических условий работы насоса, тщательно учитывая три ключевых фактора: эффективность насоса, точку максимальной эффективности и потери в трубопроводах. С помощью современных теорий и научных методов мы выявляем проблемы в системе насоса, принимаем целенаправленные и эффективные меры, полностью раскрываем все возможности для повышения номинальной эффективности насоса, обеспечиваем, чтобы его рабочие параметры соответствовали точке максимальной эффективности, и сводим потери в трубопроводах к минимуму. Благодаря синергии этих трех аспектов мы достигаем цели энергосбережения. В этом и заключается принцип энергосбережения, который мы используем. Во-вторых, разрабатываемые нами энергоэффективные роторы (насосы) будут работать с ещё более высокой эффективностью, чем продукция известных крупных производителей? Как это возможно? Ответ: весьма вероятно. Основная причина заключается в том, что наши продукты разрабатываются и производятся специально с учетом конкретных условий эксплуатации. В то время как изделия известных производителей представляют собой универсальные серии, предназначенные для использования в различных условиях. Это приводит к следующим отличиям: (1) Насосы известных производителей являются частью серийных продуктов; каждый тип насоса должен обеспечивать высокую эффективность в широком диапазоне расходов. Чтобы этого добиться, необходимо пожертвовать максимальной эффективностью. То есть при проектировании сначала ставится цель обеспечения среднего уровня эффективности в широком диапазоне, а уже затем — максимального уровня эффективности. При проведении работ по энергосбережению, с учетом конкретных условий эксплуатации, приоритет отдается достижению максимальной эффективности в ограниченном диапазоне, поэтому эффективность таких решений может быть выше, чем у продукции крупных производителей. (2) Требования к эффективности насоса и его способности противостоять аэроэрозии в отношении некоторых параметров рабочего колеса противоречат друг другу. Чтобы насосы ведущих производителей могли функционировать в самых разных условиях, им необходима высокая стойкость к аэроэрозии, что влечет за собой снижение эффективности. А при работе в определенных условиях, например, в системах циркуляции воды с обратным потоком, при условии исключения возникновения эрозии, можно увеличить необходимый запас против эрозии, что способствует повышению эффективности. (3) Для снижения потерь, связанных с ударами при работе настольных насосов при больших расходах воды, лопасти таких насосов проектируются с большим углом наклона, что позволяет им функционировать в условиях высоких расходов. Однако это в свою очередь увеличивает потери, связанные с ударами, при других режимах работы насоса. При работе с определенным диапазоном потоков мы можем выбрать подходящий угол удара — ни слишком большой, ни слишком маленький, — чтобы снизить потери от ударов и повысить эффективность. Есть ещё много других, но перечислять их все здесь не буду. Наши конкретные меры по экономии энергии включают следующее: 1. Проведение выездных исследований для правильной диагностики проблем в системе, целенаправленное определение параметров проектирования. 2. Благодаря высокому уровню дизайна и концепции энергосбережения повышается номинальная эффективность в рабочих условиях проекта. Широкое применение современных теорий проектирования, таких как теория трехкомпонентного потока, в сочетании с анализом потоков с помощью метода CFD и динамическим моделированием, позволяет оптимизировать проекты с учетом конкретных условий эксплуатации. Мы используем проверенные гидравлические модели, современное программное обеспечение для проектирования CAD. Самое важное — у нас есть опытные специалисты-дизайнеры, которые вносят свой многолетний опыт в процесс проектирования. Благодаря этому эффективность разрабатываемых насосов и лопастей приближается к предельным значениям, характерным для конкретных условий работы. Старые насосы или лопасти заменяются на более эффективные аналоги. 3. Устранение снижения эффективности, вызванного отклонениями в условиях работы. Обычные водяные насосы представляют собой серийно производимую продукцию, имеющую ограниченный набор характеристик, расположенных в определенном порядке, что позволяет удовлетворять самые разные условия эксплуатации. Невозможно спроектировать и изготовить насос с параметрами, соответствующими конкретным потребностям той или иной фирмы. Ограниченность ассортимента насосов, а также огромное разнообразие параметров условий их фактической эксплуатации неизбежно приводят к тому, что характеристики насосов не совпадают с требованиями процесса производства и фактическим сопротивлением в трубопроводах. Это, в свою очередь, приводит к тому, что насосы работают не в оптимальном режиме ； Изменения нагрузки на насос из различных причин также могут привести к тому, что насос будет работать вне зоны высокой эффективности ； Все это приводит к снижению эффективности и к расточительству энергии. В зависимости от конкретных обстоятельств мы принимаем различные меры для устранения отклонений в режиме работы, чтобы насос снова начал функционировать в зоне высокой эффективности. 4. Индивидуальная разработка и производство для устранения ненужного энергопотребления. При проектировании инженерные бюро, как правило, не проводят точных расчетов потребности каждого насоса в объеме потока и сопротивления трубопроводов; чаще используется метод аналогий, что делает подход довольно консервативным в целях обеспечения безопасности и надежности. На самом деле, даже если проектный институт и попытается рассчитать необходимые параметры, сделать это с высокой точностью невозможно, поскольку сам процесс расчета включает в себя множество нечетких эмпирических формул и коэффициентов. Номинальные характеристики насоса не соответствуют фактическим потребностям, что похоже на то, как если бы высокий и худой человек надел толстую и короткую одежду — это кажется нелепым и некрасивым. Индивидуальный подход позволяет избавиться от такой ситуации. Исходя из реальных условий эксплуатации клиента, мы разумно определяем конкретные параметры и тщательно проектируем насосы, специально адаптированные к этим условиям. Это позволяет обеспечить оптимальное соответствие между мощностью насоса и фактической нагрузкой, повысить эффективность его работы и достичь цели энергосбережения. 5. Оптимизированная комбинация нескольких насосов, целостная оптимизация системы: путем согласованной оптимизированной разработки всей системы — двигателя, насосов, приводных устройств, устройств регулирования скорости, трубопроводной сети и рабочих узлов — обеспечивается рациональное управление для экономичной работы, повышается общая эффективность системы и достигается цель энергосбережения. Конкретные меры включают: рациональное распределение насосов, организацию энергосберегающей работы в зависимости от изменений производственной нагрузки с целью сокращения энергопотребления ； Повышение эффективности работы двигателя и т. д ； Разумное распределение и обратный поток ； Разумная последовательная и параллельная работа водяных насосов и т. д. 6. Использование технологий регулирования скорости с целью экономии энергии (регулирование скорости с помощью частотного преобразователя, регуляторов на основе постоянных магнитов, муфт и т. д.). 7. Точное литье, тщательная шлифовка — повышение качества и точности продукции на этапе производства, а также эффективности. 8. Проводится широкий сбор самых свежих исследовательских результатов, направленных на повышение эффективности водяных насосов, а также успешного опыта применения различных небольших усовершенствований и различных «необычных» или «секретных» методов. Затем эти данные анализируются и отбираются те из них, которые заслуживают дальнейших исследований с значительными инвестициями. Благодаря обобщению полученного опыта и его применению был накоплен большой опыт, что способствовало повышению технического уровня услуг в области энергосбережения. Для достижения хорошей энергосберегающей эффективности необходимо в зависимости от конкретных условий применять различные технологии энергосбережения и комбинировать несколько эффективных мер. Технология регулирования скорости вращения с помощью частотного преобразователя нашла широкое применение в прошлые годы и внесла значительный вклад в экономию энергии в системах водяных насосов. Она уже получила общее признание и принятие. Однако следует учитывать, что она не подходит для некоторых условий эксплуатации, к тому же сам частотный преобразователь потребляет 3–5% энергии. Использование современных теорий гидродинамики для проектирования и производства высокоэффективных лопастей и насосов в целях повышения энергоэффективности — явление редкое в провинции Шаньдун. Однако именно это и является нашей сильной стороной и уникальным преимуществом. Мы — первая и, возможно, единственная в провинции Шаньдун компания, которая занимается исследованиями технологий лопастных насосов с тройным потоком, а также осуществляет модернизацию с целью экономии энергии путем замены насосов на более эффективные. Оригинальный материал, копирование запрещено