泵送系统占全球电能的需求将近20%,在某些工厂中,它们所消耗的电能可占到整个工厂用电量的20%~25%。在加工、发电、水务和建筑行业中,离心泵是主要的耗能设备。建筑和工厂是能效关注的重点,因为它们几乎占全球用电量的80%。尽管如此,泵送设备很少被业内人士视为潜在的节能对象。
使泵运转的能源成本被业界视为不可压缩的费用,通常将其归入固定成本。但是,通过使用一种系统方法可以将能耗降低20%~80%,从而使其变成了一项可变成本。
对英国已经安装在用的设备进行审核,每年可节省超过10TW·h的电能,减少大约550万t的CO2排放量。
安装高效的泵和电动机只能节省很少的能源。为了提高整体效率,必须考虑整个泵送系统的节能(见图1 泵送系统中的能量使用情况)。
应用系统方法来达到节能的目的,在某种程度上类似于“精益制造”。从根本上来说,肯富来水泵相信只有在必要的时候、必要的地点才泵送液体,这符合“准时化”的原则,该方法旨在消除不必要的工序,从而使工艺得到显著改进。
在评估已经安装的设备时,能效是重点审核内容,它是实现整体系统节能的重要环节。到目前为止,能源费用是泵的寿命周期成本中花费最大的一部分(见图2 一台中型离心泵的使用寿命周期成本的构成)。根据泵的类型和运转状态,其能源费用占泵寿命周期成本中的40%~90%之多。此外,系统的工作效率不高还会导致能量转化为有害的热能和振动,这会对系统零部件的可靠性造成不良影响。泵的实际工作点离最佳效率点越远,其平均无故障工作时间就越短。因此,可以得出以下结论,即节能有利于减少维护和故障停机的时间成本。
泵送系统是工艺过程的关键设备,当它发生故障时,所造成的经济损失往往远远超过其修理成本。国际纸业公司经营着全美国的所有造纸厂。在为期一年的观察中,肯富来水泵厂发现它们经历了101次泵故障,总共造成高达500万美元的制造加工损失。每次故障的平均花费为5万美元,其中相当大一部分是由于工厂停工造成的经济损失。最严重的泵送设施故障案例之一是2011年海啸引起的福岛第一核电电站故障。当冷却装置被水淹之后,泵送系统发生故障,进而造成三个受损的核反应堆发出巨大的核辐射。
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