Сравнение обычных и термодинамических методов мониторинга производительности насоса
Энергосбережение является необходимость час. Насосы в изобилии практически во всех отраслях промышленности и полезности. Из них наиболее распространенными являются центробежные насосы в связи с их большой универсальностью и широким рабочем диапазоне. Они варьируются в размерах от нескольких киловатт до мегаватта и высокие курсировать между эффективностью от 20 до 90 процентов. Плохо выбранный насос или насос, который не работает в оптимальной точке долг дизайн классический символ потери энергии. Он, таким образом, становится важным, чтобы оценить производительность этих насосов с помощью доступных методов.
Операционная гибкость центробежных насосов сделало их широко используются, несмотря на то, что эта гибкость не гарантирует энергии эффективной работы в широком диапазоне. Центробежный насос является наиболее эффективным в своих лучших эффективность точка (BEP), который может или не может быть своим долгом точки. Опять же, важно термин рабочей точке, а не точка обязанность или НПД, которые могут совпадать или не совпадать с двумя последними. Поэтому, выбирая правильный насос для конкретного приложения становится важным, с должным учетом будущих потребностей и пытаться не недо-или переоценить дизайн поля и в конечном итоге с низкорослыми или негабаритных насос.
Когда центробежные насосы уже на месте, ничего не многое может быть сделано только для оценки, точнее, рабочая точка и связанные параметры, определяющие удельный расход электроэнергии и сделать насос работать как можно ближе к рабочей точки для достижения энергоэффективности В прямом смысле. Это может быть достигнуто либо путем измерения расхода, мощности и головы и расчета эффективности (обычный метод) или измерения эффективности, мощности и голова и расчет расхода (термодинамический метод).
В связи с ростом стоимости электроэнергии, более важно в связи с эксплуатационные расходы, а не на капитальные затраты на машину множество. Такой подход является стоимость жизненного цикла (LCC) актива. В среднем, в зависимости от применения, эксплуатационные расходы почти на 60 до 65 процентов от общего LCC из машины. В данной статье рассматриваются преимущества активов оценки эффективности использования термодинамического метода, а не традиционным способом.
Термодинамический метод
В отличие от традиционных методов, связанных измерения расхода для оценки эффективности, термодинамический метод измеряет неэффективность машины, что делает чтение более надежным. Это идеальный способ. Она подходит для небольших машин, тоже. Метод основан на первом законе термодинамики и требует перепада давления и температуры по всей машине для оценки ее эффективности. Когда это сочетается с измерения мощности, расход может быть точно рассчитана, как показано ниже:
Этот метод широко используется уже более 25 лет на более чем 12000 насосов, вентиляторов, компрессоров и турбин ГЭС во всем мире с большим успехом.
Потребность в оценке эффективности
Как уже говорилось ранее, рейтинги центробежных насосов колеблется от нескольких киловатт до мегаватта. Даже операционная эффективность колеблется от 20 до 90 процентов. Мониторинг эффективности эксплуатации становится критической, чтобы получить представление о потенциале экономии энергии, а также для визуализации активов состоянии. Чем беднее машина, тем больше эксплуатационные расходы и тем выше потенциал экономии энергии.
Насос операционной от своих обязанностей точка плохо сказывается на жизни уплотнения, подшипники, уплотнительные кольца и вала. Радиальные силы в насосе являются самыми низкими в рабочую точку и увеличивается с перемещением рабочей точки по обе стороны от него. Поэтому, чтобы сохранить целостность актива, должен иметь запись операционной эффективности и оценить потенциал энергосбережения, контроля насосов становится постоянным требованием.
Преимущества Термодинамические против обычного метода
Традиционный метод заключается в измерении расхода для расчета эффективности. Таким образом, точность во многом зависит от точности измерения расхода в дополнение к этому власти и головы. Тем не менее, с использованием лучших методик, поток точность измерений с использованием ненавязчивой, ультразвуковой расходомер (USFM) обязан быть не более ± 5 процентов в этой области. Это может быть улучшено за счет увеличения числа проходов с USFM или постоянно устанавливать магнитный расходомер в линии. Оба, однако, не оправдались, как бывший делает оценки эффективности слишком дорого, а последняя требует модификации трубопровода (резка труб и установки магнитного расходомера) на постоянной основе.
Шум и вибрация является еще одним фактором, который в значительной степени влияет на точность измерения расхода и, следовательно, эффективность расчетов. Кроме того, точное измерение потока с использованием USFM требует по крайней мере в 10 раз больше диаметра насоса фланец прямых трубопроводов длиной по его установке. Это число ограничивает точность измерения расхода для существующих установок, в которых такие расстояния не имеется. Все эти ограничения делают неопределенность обычных метода выше, чем термодинамический метод. Пример расчетов в таблице 1 иллюстрируют этот факт.
КПД насоса рассчитывается условно составляет 80,25 процента. Неопределенность, связанная с эффективностью расчетов составляет ± 5,05 процентов, используя среднеквадратичное метод. Неопределенность в энергии и измерения расхода, как предполагается, составляет ± 0,7 процента и ± 5 процентов соответственно, в то время как неопределенность в конкретных гидравлической энергии рассчитывается как ± 0,31 процента.
Неопределенность в эффективность напрямую определяется неопределенность в измерении расхода. Таким образом, измерения расхода должна быть наиболее точным, чтобы точно оценить эффективность насоса с использованием традиционных методов.
КПД насоса рассчитывается по термодинамического метода 83,73 процента. Неопределенность, связанная с эффективностью расчетов составляет ± 2,11 процентов, используя среднеквадратичное метод. Неопределенность в давление, скоростной напор, высота головы и разности температур предполагается как ± 0,3 процента, ± 5 процентов, ± 0,01 метра и 3 милли Кельвина, соответственно.
Видно, что неопределенность в эффективности напрямую регулируется неопределенность в измерении разности температур. Таким образом, измерение разности температур должна быть наиболее точным, чтобы точно оценить эффективность насоса использованием термодинамических методов.
Заключение
Как показано выше, неопределенность в оценке эффективности является высокий в пределах ± 5,05 процента традиционным методом, по сравнению с 2,11 ± процентов для термодинамического метода. Кроме того, неопределенность с традиционным методом, вероятно, ухудшится в нижних потоков для той же кривой насоса за счет индукции турбулентности и шума в потоке.
Стоит также отметить, что традиционный метод может вводить в заблуждение персонала предприятия, поскольку оно имеет тенденцию делать насос выглядеть лучше или хуже в зависимости от расхода. Во время приемо-сдаточных испытаний для новых установок, это может вызвать полный отказ или принятие насос, который может привести к убыткам компании или производителями насосов. В то же время, он имеет равные тенденцию, чтобы показать более высокий или низкий потенциал энергосбережения, который вводит в заблуждение для группы управления энергией.
Энергосбережение потенциал помогает персонала предприятия с принятия решений. Это помогает им решать, следует ли конкретный проект на основе денежной экономии или нет. Он также помогает им решить, следует ли идти на пожинает механизма чистого развития (МЧР), льготы или доход углеродных кредитов. В общем, если фактор для принятия решения само по себе вводит в заблуждение, решения также будут вводить в заблуждение. Это будет съедать благородному делу рационального использования энергии и энергосбережения. Рекомендуется, чтобы получить энергоемких насосов (например, котлов, охлаждающей воды и конденсатных насосов добычи) термодинамически испытания в дополнение к решению власти.
