Повышение эффективности работы промышленных насосов
Борьба с эффективностью энергии накачки, не всегда легко, нет двух насосных систем одинаковы, и многие из них уникальны для конкретной отрасли. Выявление возможностей энергосбережения может потребоваться регистрация данных о мощности, расхода и давления, но возможности будут проявляться, если конечные пользователи ищут признаки потенциальных проблем в системе. Персонал стремится повышению эффективности должны задать умные вопросы персонала станции и следовать своей интуиции, как они исследуют системы для выявления проблем.
Я недавно провел насосная система оценки в двух целлюлозно-бумажных комбинатов, что был один общий знаменатель, негабаритных насосов. Чаще всего, темпы процесса или чрезвычайного потока определяют начальный размер насоса критериям. Со временем, эти требования могут измениться, перемещение рабочей точки от предполагаемых проектных параметров и лучшую эффективность точка насоса (BEP). Консолидация насосов и размеров удалось насосы являются одним из вариантов для рассмотрения при оптимизации насосных систем для удовлетворения текущих требований технологического процесса.
С глаз долой, из сердца вонНаша команда провела предварительное исследование, в целлюлозно-бумажном комбинате определить возможности повышения энергоэффективности в течение нескольких насосных систем. В крупных промышленных растений, таких как целлюлозно-бумажном комбинате, сотни насосов могут быть исследованы. Первый вопрос был: "Где же мы начнем?"
К счастью, сотрудники завода уже выявлено 12 насосов в шести различных систем для проведения расследования. Экономия возможности с некоторыми насосы были очевидны, например, использование частотно-регулируемых приводов (VFD) и изменение стратегий управления. С учетом этих подходов, а также эксплуатацию и техническое обслуживание мероприятий (O & M), команда на себя все базы были покрыты. Это было ошибкой.
Окончательный обследованных насос находится в труднодоступный баржи, которые редко посещают персонала станции. Устройство было 200 лошадиных сил, на конец всасывающей центробежный насос, который при условии охлаждения воды для системы очистки сточных вод лечения комбината. Насос, казалось, непрерывно работает, но при нестабильном рабочей точке. Он был задушен степени и имела заметный рециркуляции и вибрации вопросов.
После определения кривой насоса, команда узнала, что насос был рассчитан на 7000 литров в минуту (GPM), который обеспечил необходимый поток для удовлетворения потребности в охлаждении системы очистки сточных вод, когда она была первоначально в эксплуатацию. Когда процесс и оборудование схема была рассмотрена, расходомер устанавливается в трубу в нескольких сотнях футов от указанных среднем расходе 487 галлонов в минуту, хотя насос рассчитан на 7000 галлонов в минуту.
Оснащенный этим знанием, команда имела конкретные вопросы для персонала станции и узнал, что завод был создан успешный воды перерабатывать и повторно использовать программу, которая сократила свои требования к охлаждению воды. В результате, насос был сильно дросселирования, растрачивая энергию. Очевидно, что насос был негабаритный, работающих на мрачные 10 процентов эффективность гидравлической системы на момент проведения исследования. Группа рекомендовала, что мельница размер этого насоса на 40 лошадиных сил VFD-насоса с премиум КПД двигателя, которые могли бы сэкономить более 980 000 киловатт-часов в год, оценивается в $ 38,000 в год.
Команда изучила все насосы в списке персонала станции, но они еще не закончили, поиск другого насоса одинаковой мощностью всего в 10 метрах от крупногабаритных насосов. Это не было в списке. Как и его сосед, этот насос был издавать странные звуки и вибрирует сильно. От частого растущие и вибрации, группа установила, что этот насос был негабаритный.
Группа предложила, что завод объединить две системы, потому что насосы были соотнесен, насосные из того же источника воды и испытывают те же вибрации и растущие проблемы. Такой подход потребует некоторых изменений трубопроводов и управления потоками, а стоило бы, особенно если от 200 до 300 лошадиных сил насосных использования энергии могут быть устранены.
Изображение 1. Крупногабаритные насос с двигателем не удалось
Воспользуйтесь бедыНеожиданные простои и производственные потери из-за отказа оборудования стоят дорого. Завод менеджеры сделают все возможное, чтобы быстрее вернуть системе онлайн как можно быстрее. Однако, будьте осторожны замены оборудования, который достиг к концу срока службы с единицы одинакового размера и производительности без предварительной оценки технологических требований, которые могут быть изменены с момента первоначальной установки и исследования, если более энергоэффективные альтернативы доступны . Завод мог бы спасти тысячи каждый год, если некоторое время вкладываются, чтобы узнать, если насос встречался или превышающие потребности системы.
Персонала станции на втором целлюлозно-бумажном комбинате просил, чтобы команда определить, является ли сгоревший двигатель насоса необходимо перемотать или заменить на новый КПД двигателя премии. Команда ответила: "Это зависит".
Насос в вопросе приводом от среднего напряжения 250-сильным мотором (см. Рисунок 1) был использован для перекачки "белой воды" (которая является фильтрат из мокрого конца бумагоделательной машины) с большой емкостью в несколько точек в бумаги производственного процесса. Отказ двигателя был неожиданным выгорания, но насос был резервный двигатель так простоя было сведено к минимуму. С помощью системы онлайн-обратно, сотрудники завода попросили группу для расследования следующий шаг для запасного оборудования.
Задавая подробные вопросы о системе, пришла к выводу, что насос снабжает белой воды более чем десятка выпускной трубы ног, некоторые из которых были задушил с регулирующими клапанами. Чтобы лучше понять расположение системы, команда сделала на месте оценку всей системы. Даже с первых эскизов, он взял часы ходить линии и сопоставления системы.
Тогда команда взяла интервью у сотрудников завода технического обслуживания и операторы, чтобы определить, насоса разнообразны. Эти интервью показали, что расход насосов варьируется в зависимости от технологических требований, но он не был автоматизирован с помощью системы управления. Поток находился под контролем оператора, который задушил электронным контролем клапанов. При таком подходе, рабочая точка насоса (расхода и развитой головы) зависит от загрузки производства и уровня жидкости в резервуарах и в других частях системы.
Поле измерений требуется, потому что нет данных процесса и ранее не регистрации данных о давлении или потоки были доступны. Используя портативные, накладные, времени прохождения ультразвукового расходомера в сочетании с датчиками давления в водопроводной на всасывающих и нагнетательных насоса, команда измеренных характеристик насоса. Регистрация данных проходил на протяжении всего 10-дневного периода. После завершения данных были разгружены и по сравнению с кривой насоса. Давление и потоки были сделаны на том же отрезке и были наложены на кривой насоса, чтобы проиллюстрировать операционной насоса режимов.
Как показано на рисунке 3, это негабаритный насос работал далеко от его НПД. На самом деле, насос работал неэффективно, а иногда и под мертвой возглавляемых условиях. Посредством тщательного анализа бен собранных данных, представитель режимов течения были определены и используются для определения потенциальной экономии энергии, если меньше, больше соответствующего размера насос и двигатель были установлены. Насос был конец всасывания центробежного насоса, но в силу своего расположения в системе, это было статическое лифт. VFD не даст полной экономии энергии обычно ожидается в противном случае поток доминируют системы.
Анализ показал, что насос был негабаритный и неэффективно работающие в диапазоне гидравлических эффективности. Завод согласился с рекомендацией команде, чтобы уменьшить размер насоса, а также новый насос в настоящее время обусловлено низким напряжением 125 лошадиных сил премии КПД двигателя с VFD управления. Правильно подобранного насоса можно регулировать поток без потери энергии через задушил дренажный клапан. После того, как рекомендуемый блок был введен в эксплуатацию, завод начал экономить более 700 000 киловатт-часов в год, оценивается в $ 21,000 в год.
Заключительные советыПри поиске возможностей повышения эффективности любой насосной системы, помните, ходьба системы и задавать вопросы до проведения измерений является жизненно важным. Эти ключевые мероприятия покажет, как насос работает и как она используется для удовлетворения потребностей системы, будь то охлаждение воды водоочистной станции и насосной белой воды в бумагоделательных процесса. Положитесь на интуицию и знания передовой практики, чтобы сформировать вопросы о системе, и пусть они проведут вас через процесс оценки. Если часть оборудования, неуместна или не звучит нормально, исследовать его, ценные возможности для повышения эффективности могут быть обнаружены.
Давление и потоки от негабаритного 12 х 10 х 21 насосов были приняты на том же отрезке и были наложены на кривой насоса, чтобы продемонстрировать операционной насоса режимов.
Примечание автора: в прошлом году Университет штата Вашингтон энергетическая программа производства "Советы от поля", которая обеспечивает анекдоты и советы для промышленного аудита энергии, которые могут оказаться полезными при следующем насосных оценки.
Об авторе: Тони Симон, BSEE, является зарегистрированным СПЭ в штате Вашингтон и служит промышленной и сельскохозяйственной клиентов Университета штата Вашингтон (WSU) энергетической программы в Олимпии, штат Вашингтон, он оказывает техническую помощь, энергоаудита и анализа промышленных двигателей- управляемых систем, таких как насосные и сжатого воздуха. Он считает, Министерство энергетики США (DOE) промышленного центра по оценке и сертификации является Министерство энергетики США Квалифицированные AirMaster + сжатого воздуха специалист.
