Принципы и меры энергосберегающей модернизации в одной компании по энергосбережению в области насосного оборудования в Шаньдуне

Thread Content

Принципы и меры по энергосберегающей модернизации насосов. Когда люди слышат о энергосберегающей модернизации насосов, у них обычно возникает два вопроса или сомнения: во-первых, каким образом можно добиться энергосбережения? 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 энергосберегающей модернизации насосов. Во-первых, как нам удается добиться энергосбережения? 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 турбулентным потоком». 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 с насосами. (1) Высокоэффективные водяные насосы (КПД насоса): для энергосбережения КПД насоса должен быть высоким. Эффективность водяного насоса в первую очередь зависит от уровня проектирования, а во вторую — от точности и качества производства ； (2) Показатели эффективности: у одного и того же насоса показатели эффективности различаются в зависимости от значения расхода жидкости. Как правило, максимальная эффективность достигается при работе в районе номинальных условий. 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 водяных насосов была на максимально возможном уровне. (3) Потери в трубопроводах: потери в трубопроводах необходимо снизить до минимума, по возможности устранить потери, связанные с сужением прохода. 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 экономии энергии. В этом и заключается принцип экономии энергии, который мы используем. Во-вторых, разрабатываемые нами энергоэффективные роторы (насосы) будут работать эффективнее, чем продукция известных крупных производителей? Как это возможно? Ответ: весьма вероятно. Основная причина заключается в том, что мы изготавливаем продукцию под конкретные условия эксплуатации, специально разрабатывая и производя её. В то же время продукция известных крупных производителей представляет собой универсальную серию изделий, спроектированных для использования в самых разных условиях, а не только для каких-то определенных. Это приводит к следующим отличиям: (1) Насосы от известных производителей являются стандартизированной серией изделий; каждая модель насоса должна иметь широкий диапазон применения. Поэтому требуется, чтобы насос обладал высокой эффективностью в широком диапазоне расходов. Для достижения этого приходится жертвовать максимальной эффективностью – при проектировании сначала обеспечивается средний уровень эффективности в широком диапазоне, а уже потом учитывается пиковая эффективность. При проведении работ по энергосбережению, с учетом конкретных условий работы, мы ставим приоритет на достижение 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 ротора противоречат друг другу. Чтобы соответствовать самым разным условиям эксплуатации, производители качественных насосов вынуждены обеспечивать высокую стойкость к аэроэрозии, что ведет к снижению их эффективности. А в случае работы 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 из-за ударных нагрузок при работе нашумных насосов при больших расходах, в лопастях обычных насосов применяется больший угол наклона, что позволяет им функционировать в таких условиях. Однако это увеличивает потери из-за ударных нагрузок при других режимах работы. При работе с определенным диапазоном потока 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 энергосбережению включают следующее: 1. Проведение исследования на месте, точная диагностика имеющихся проблем в системе, что позволяет целенаправленно и точно определить проектные параметры. 2. Благодаря высокому уровню дизайна и концепции энергосбережения повышается номинальная эффективность на проектной рабочей точке. 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 для конкретных условий эксплуатации. При этом используются проверенные гидротехнические модели, а также современное программное обеспечение для проектирования CAD. Самое важное — у нас есть опытные специалисты-дизайнеры, которые вносят свой многолетний опыт и знания в процесс проектирования. Благодаря этому эффективность разрабатываемых насосов и лопастей приближается к максимально возможным значениям в заданных условиях эксплуатации. Старые насосы или лопасти заменяются на более эффективные аналоги. 3. Устранение снижения эффективности, вызванного отклонениями в рабочих условиях. Обычные водяные насосы представляют собой серийно производимую продукцию, имеющую ограниченный набор характеристик, расположенных в определенном порядке, что позволяет соответствовать самым разным условиям эксплуатации. Невозможно спроектировать и изготовить насос с параметрами, подходящими именно для конкретных потребностей того или иного завода. Ограниченность ассортимента моделей насосов в сочетании с большим разнообразием параметров реальных производственных условий неизбежно приводит к тому, что рабочие характеристики насосов не полностью соответствуют требованиям производственного процесса и фактическому гидравлическому сопротивлению трубопроводов. В результате насосы выходят за пределы диапазона эффективной работы ； Изменения нагрузки на насос из различных причин также могут привести к тому, что насос выйдет за пределы 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. Изготовление на заказ, специальный дизайн и производство для устранения ненужных энергозатрат. При проектировании инженерные бюро, как правило, не проводят точных расчетов потребности каждого насоса в объеме потока и сопротивления трубопроводов; чаще используется аналоговый метод оценки, что делает подход довольно консервативным для обеспечения безопасности и надежности. На самом деле, даже если проектный институт и пытается рассчитать необходимые параметры, сделать это с высокой точностью невозможно, поскольку сам процесс расчета включает 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. Оптимизированное сочетание нескольких насосов, общая оптимизация системы: путем согласованного проектирования и оптимизации всей системы, включая электродвигатели, насосы, приводные устройства, регуляторы скорости, трубопроводную сеть и рабочие механизмы, обеспечивается рациональное управление для экономичной эксплуатации, повышается общая эффективность системы и достигается цель энергосбережения. Конкретные меры включают: рациональное расположение насосов, организацию энергосберегающей работы в зависимости от изменений производственной нагрузки с целью сокращения энергопотребления ； Повышение эффективности работы электродвигателей и т. д ； Рациональное распределение и обратный поток ； Рациональная 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, куплеров и т. д.). 7. Точное литье, тщательная обработка – повышение качества и точности продукции на этапе производства, а также повышение эффективности. 8. Необходимо широко собирать последние научные достижения в области повышения эффективности насосов, а также успешный опыт внесения различных небольших улучшений и модификаций. Также следует собирать различные «народные» и «секретные» методы решения проблем. После этого необходимо проанализировать и отобрать наиболее перспективные из них для проведения испытаний с выделением значительных средств. В результате обобщения и применения полученного опыта удалось значительно повысить технический уровень услуг по энергосбережению. Для достижения хорошей энергосберегающей эффективности необходимо в зависимости от конкретных условий применять различные технологии энергосбережения и комбинировать несколько эффективных мер. Технология энергосбережения за счет частотного регулирования в последние годы получила широкое применение, внеся большой вклад в энергосбережение в системах водяных насосов; она уже получила общее признание и принятие. Однако следует понимать, что в некоторых режимах работы она неприменима, а сам преобразователь частоты потребляет 3–5% электроэнергии. Использование современных теорий потоков 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 являемся первой и, возможно, единственной компанией в провинции Шаньдун, которая занимается исследованием технологии рабочих колес с трехмерным профилем и проводит энергосберегающую модернизацию путем замены насосов (рабочих колес) на более эффективные. Оригинальные материалы. Цитирование коллегами запрещено