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| 优化泵效率和生命周期性能 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 流程泵是工厂最大的能源消耗之一,提高泵送系统的使用效率是降低工厂运行成本的一条新捷径。 日新月异的商业环境正在促使各个企业 对其传统的经营惯例作出众多改变。 市场全球化、需求调整以及股东利益都要求工厂寻找能进一步降低生产成本的新途径。 近年来,虽然企业越来越多地运用信息技术 (IT) 来提高生产力,例如企业资源规划和供应链的管理。但是,就在工厂为其业务系统配备了最新的IT工具的同时,他们却仍旧在使用着过时的、低效的电机驱动泵送系统来运行生产流程。 今天,低效的电机驱动泵送系统是生产过程管理中的一个薄弱环节。更明确地说,电机驱动的泵系统的效率可以在优化生产流程中扮演重要角色。尽管它经常被忽视,但通过使用能提高其效率的相关技术,便可大幅的降低能耗、减少维修和原材料消耗。 例如:在整个纸浆造纸管路及工艺流程中,泵送液体通常消耗了工业电机能耗的最大部分。优化泵送系统的效率可增加泵和工艺流程的稳定性,同时在节能和减少维修成本方面可获得20%~50%的改进潜力。低效的泵送性能除了阻碍整个生产效率的提高,还会导致产品质量的降低、生产时间的浪费,对设备的间接损害和过高的维修成本。 更大并不总是更好 整个工厂的生产效率往往受约于泵系统的正确选型、安装和维修。标准的工业惯例通常是增大泵的选型尺寸以确保满足工艺峰值期间的需求。在过去,这种做法曾被接受,当时造纸厂有对其所有林业基础产品的持续的订单需要。 但是今天,情况有所不同。市场的全球化直接导致了过高的浆产品储量和过剩的生产能力。这种局势变化决定了对泵的偏大的选型惯例应该被重新审视。 1996年,一家芬兰技术研究中心发布的一份题为“离心泵性能诊断专家分析报告”中显示:通过分析20个工厂1690台泵,发现泵的平均效率小于40%,有10%的泵的运行效率低于10%。泵选型过大和节流控制阀被认定为是消耗过多能量的两大主要原因。 提升泵效率的策略 一台流程泵的最初购买价格一般小于其生命周期成本(LCC)的 15%。一台50马力的泵,其生命周期成本包括安装、操作、维修和系统的停用成本,这些费用是最初购买成本的几倍。一般来说,能量消耗会占泵的生命周期成本约30%,维修费用更是高达40%。如果使用超过20年,能耗和维修费用将超过10倍的初始购买费用,而这部分成本可以通过效率的提高来显著的降低。 泵系统性能受以下几个因素影响 ·泵和其系统组成部分的各自效率 · 整个系统的设计 ·泵送控制的效果 ·驱动部分的效率 ·适当的维修周期 工厂的系统评估有助于确定和量化改进泵送系统效率的最佳方案。 最具潜力的提高效率的系统改进方案如下 ·通过更换和产品升级来提高电机效率 ·最佳匹配各部件选型和负载需求 ·通过改进工艺和系统设计降低电机的负载 ·用泵的转速调整替代节流控制阀或回流装置 并且,当进行泵系统评估时,以下特征说明该系统效率提升存在潜能:节流阀、常开的回流管线、多泵并行系统中所有的泵一直在运行、在间歇工艺中不变的泵操作、汽蚀噪音的存在。 表1:控制阀与转速调节在同流量条件下对比
率的波动情况。
图2: 预测维护可节省费用。 在预报式维修状况下,切实的设备状态信息替代了对设备状态的推测,这就让工厂可以在接到设备状态下降预报后就开始计划和安排作业时间。工厂再也不必被迫抢修已经损坏的设备。这样一来,过去主要依靠对设备的历史记录、经验、和直觉等人工技能的维修作业,现在已经变为故障辨别的科学流程。 结论 过去,制造业广泛的使用过程仪表用来测量工艺中的物理和化学变量,尽管也使用传感器来监控设备如泵、压缩机和其他的旋转设备,但仅限于一些价值非常昂贵的设备。今天,随着智能化设备和数字通讯的发展成长,传统的过程控制和设备管理职能正渐渐的融合进过程管理系统。 智能泵的出现成为过程管理的进一步发展中决定性的一步。在加入智能功能以后,在同一变频驱动平台上不仅提供控制,而且可提供泵的保护和状态监控。 尽管具有节能和操作上的优势,但当对电机驱动泵送系统实行提高效率的新技术时,工厂还要面临许多障碍。这主要源于经理、工程师、以及新技术和方案的分销商对改进泵系统的性能方面缺乏了解。 在对新技术了解后,由于需要改变长期建立起来的生产惯例而感到冒险,这经常会延迟决定和项目执行。另外,在维修、生产和工程部门,低效的人员配置也限制了新技术的评测和应用。鉴于这些约束条件,在工厂部门中普遍存在一种态度:“设备没坏就别修”。 另一方面,还有供货商这边的因素,在改进系统效率和实施中有与之相矛盾的动机。例如,泵的分销商更愿意卖更多的泵来满足客户生产需要的增长,而不会建议客户怎样通过更有效的泵操作来满足生产量的增长。有趣的是,甚至当分销商发现机会并说明潜在的优势后,很多最终用户还愿意在原始投资的基础上继续作出购买决定,而不是为了实现长期的节能而增加投资。 为了能获得泵系统优化后的众多效益,最终用户,制造商以及分销商,还有设计工程师,必须共同奋斗。厂级的综合评估可为项目合理性提供一种有效的方法来鉴别发现最好的改进机会。一个实施后,就会有下一个更好的应用被发现,这为重大项目提供了稳定的发展渠道来实现可持续发展的目标。 |
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| 文章来源:http://www.ybmet.cn/te_news_news/2009-06-12/563.chtml | ||||||||||||||||||||||||||||||