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優(yōu)化泵生命周期性能和泵系統(tǒng)效率策略
發(fā)布時間：2022/2/12
| 立佳機(jī)械:優(yōu)化泵生命周期性能和泵系統(tǒng)效率策略 |
| 本文由湖南立佳機(jī)械制造有限公司整理，近年來，雖然企業(yè)越來越多地運(yùn)用信息技術(shù) (IT) 來提高生產(chǎn)力，例如企業(yè)資源規(guī)劃和供應(yīng)鏈的管理。但是，就在工廠為其業(yè)務(wù)系統(tǒng)配備了最新的IT工具的同時，他們卻仍舊在使用著過時的、低效的電機(jī)驅(qū)動泵送系統(tǒng)來運(yùn)行生產(chǎn)流程。 今天，低效的電機(jī)驅(qū)動泵送系統(tǒng)是生產(chǎn)過程管理中的一個薄弱環(huán)節(jié)。更明確地說，電機(jī)驅(qū)動的泵系統(tǒng)的效率可以在優(yōu)化生產(chǎn)流程中扮演重要角色。盡管它經(jīng)常被忽視，但通過使用能提高其效率的相關(guān)技術(shù)，便可大幅的降低能耗、減少維修和原材料消耗。 例如：在電廠的管路及工藝流程中，泵送液體通常消耗了工業(yè)電機(jī)能耗的最大部分。優(yōu)化泵送系統(tǒng)的效率可增加泵和工藝流程的穩(wěn)定性，同時在節(jié)能和減少維修成本方面可獲得20%～50%的改進(jìn)潛力。低效的泵送性能除了阻礙整個生產(chǎn)效率的提高，還會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的降低、生產(chǎn)時間的浪費(fèi)，對設(shè)備的間接損害和過高的維修成本。 目前整個工廠的生產(chǎn)效率往往受約于泵系統(tǒng)的正確選型、安裝和維修。標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)慣例通常是增大泵的選型尺寸以確保滿足工藝峰值期間的需求。在過去，這種做法曾被接受，當(dāng)時造紙廠有對其所有林業(yè)基礎(chǔ)產(chǎn)品的持續(xù)的訂單需要。 但是今天，情況有所不同。市場的全球化直接導(dǎo)致了過高的漿產(chǎn)品儲量和過剩的生產(chǎn)能力。這種局勢變化決定了對泵的偏大的選型慣例應(yīng)該被重新審視。 1996年，一家芬蘭技術(shù)研究中心發(fā)布的一份題為“離心泵性能診斷專家分析報告”中顯示：通過分析20個工廠1690臺泵，發(fā)現(xiàn)泵的平均效率小于40%，有10%的泵的運(yùn)行效率低于10%。泵選型過大和節(jié)流控制閥被認(rèn)定為是消耗過多能量的兩大主要原因。 那么我們該如何提升泵的效率呢？ 一臺流程泵的最初購買價格一般小于其生命周期成本（LCC）的 15%。一臺50馬力的泵，其生命周期成本包括安裝、操作、維修和系統(tǒng)的停用成本，這些費(fèi)用是最初購買成本的幾倍。一般來說，能量消耗會占泵的生命周期成本約30%，維修費(fèi)用更是高達(dá)40%。如果使用超過20年，能耗和維修費(fèi)用將超過10倍的初始購買費(fèi)用，而這部分成本可以通過效率的提高來顯著的降低。 泵系統(tǒng)性能受以下幾個因素影響：泵和其系統(tǒng)組成部分的各自效率 、整個系統(tǒng)的設(shè)計、泵送控制的效果、驅(qū)動部分的效率 、適當(dāng)?shù)木S修周期 。 工廠的系統(tǒng)評估有助于確定和量化改進(jìn)泵送系統(tǒng)效率的最佳方案。 最具潛力的提高效率的系統(tǒng)改進(jìn)方案如下 1、通過更換和產(chǎn)品升級來提高電機(jī)效率 2、最佳匹配各部件選型和負(fù)載需求 3、通過改進(jìn)工藝和系統(tǒng)設(shè)計降低電機(jī)的負(fù)載 4、用泵的轉(zhuǎn)速調(diào)整替代節(jié)流控制閥或回流裝置 并且，當(dāng)進(jìn)行泵系統(tǒng)評估時，以下特征說明該系統(tǒng)效率提升存在潛能：節(jié)流閥、常開的回流管線、多泵并行系統(tǒng)中所有的泵一直在運(yùn)行、在間歇工藝中不變的泵操作、汽蝕噪音的存在。 節(jié)能 在電廠行業(yè)，泵消耗了大部分的電機(jī)耗能。實際上流程泵的能量集中消耗使他們成為節(jié)能降耗的主要選擇對象。 不同的型號的泵的機(jī)械設(shè)計都會考慮高效運(yùn)行。實際應(yīng)用中，設(shè)計的目的是在正常的操作條件下確定泵的尺寸使之運(yùn)行在最佳效率點(diǎn)。但是工藝需求和產(chǎn)量要求經(jīng)常隨時間有較大的變化。結(jié)果，找一個常速泵使之運(yùn)行在最佳效率點(diǎn)的選型過程就好像“射擊一個移動的靶子”。 案例研究顯示，通過優(yōu)化泵的性能最大可節(jié)約50%甚至更多的能量。另外，消耗在常速泵上過多的能量并沒有用在泵送液體上，而是浪費(fèi)在泵體上并導(dǎo)致泵系統(tǒng)的可靠性下降。 除了能耗降低外，智能泵送系統(tǒng)最大優(yōu)點(diǎn)是解決和消除工廠生產(chǎn)、維修和工程部門遇到的復(fù)發(fā)性的操作運(yùn)行故障。一般情況下，設(shè)備中故障率最高的是離心泵，其密封泄漏是其中停產(chǎn)時間最長和維修費(fèi)用最高的故障。泵系統(tǒng)的優(yōu)化有助于減少計劃外停車并增加產(chǎn)量。 泵系統(tǒng)的優(yōu)化有助于減少計劃外停車并增加產(chǎn)量。 提高設(shè)備管理水平 一個用于電機(jī)驅(qū)動泵送系統(tǒng)的成功的、可預(yù)報式的維修策略應(yīng)該包括對于智能泵送系統(tǒng)的在線監(jiān)控功能的應(yīng)用。相關(guān)監(jiān)控信息可以傳到集成在過程控制系統(tǒng)的設(shè)備管理軟件中，或者發(fā)送到微機(jī)維修管理系統(tǒng)（CMMS）用于報警和歷史存檔。 過去，設(shè)備信息需要手工的搜集和歸檔，或頻數(shù)不多地手工錄入微機(jī)維修管理系統(tǒng)。經(jīng)過這些年發(fā)展，自動的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成熟，特別是應(yīng)用在象渦輪機(jī)等大型轉(zhuǎn)動設(shè)備上，但其較少用在預(yù)報式維修上。工廠一般仍是依靠既定的預(yù)測性的大修計劃和應(yīng)急補(bǔ)救性維修。 通過發(fā)展預(yù)報式維修的能力，維修保養(yǎng)部門可以實時持續(xù)地檢查和更新設(shè)備狀態(tài)信息。設(shè)備數(shù)據(jù)的實時分析提供切實可行的信息來計劃維修作業(yè)，這樣比執(zhí)行一份自上次停車維修后的既定時間計劃更加有效。較之既定計劃維修主要的優(yōu)點(diǎn)是延長了連續(xù)運(yùn)行時間，增加了運(yùn)行機(jī)動性，更重要的是降低了維修量。 在預(yù)報式維修狀況下，切實的設(shè)備狀態(tài)信息替代了對設(shè)備狀態(tài)的推測，這就讓工廠可以在接到設(shè)備狀態(tài)下降預(yù)報后就開始計劃和安排作業(yè)時間。工廠再也不必被迫搶修已經(jīng)損壞的設(shè)備。這樣一來，過去主要依靠對設(shè)備的歷史記錄、經(jīng)驗、和直覺等人工技能的維修作業(yè)，現(xiàn)在已經(jīng)變?yōu)楣收媳鎰e的科學(xué)流程。 結(jié)論 過去，制造業(yè)廣泛的使用過程儀表用來測量工藝中的物理和化學(xué)變量，盡管也使用傳感器來監(jiān)控設(shè)備如泵、壓縮機(jī)和其他的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，但僅限于一些價值非常昂貴的設(shè)備。今天，隨著智能化設(shè)備和數(shù)字通訊的發(fā)展成長，傳統(tǒng)的過程控制和設(shè)備管理職能正漸漸的融合進(jìn)過程管理系統(tǒng)。 在對新技術(shù)了解后，由于需要改變長期建立起來的生產(chǎn)慣例而感到冒險，這經(jīng)常會延遲決定和項目執(zhí)行。另外，在維修、生產(chǎn)和工程部門，低效的人員配置也限制了新技術(shù)的評測和應(yīng)用。鑒于這些約束條件，在工廠部門中普遍存在一種態(tài)度：“設(shè)備沒壞就別改”。 另一方面，還有供貨商這邊的因素，在改進(jìn)系統(tǒng)效率和實施中有與之相矛盾的動機(jī)。例如，泵的分銷商更愿意賣更多的泵來滿足客戶生產(chǎn)需要的增長，而不會建議客戶怎樣通過更有效的泵操作來滿足生產(chǎn)量的增長。有趣的是，甚至當(dāng)分銷商發(fā)現(xiàn)機(jī)會并說明潛在的優(yōu)勢后，很多最終用戶還愿意在原始投資的基礎(chǔ)上繼續(xù)作出購買決定，而不是為了實現(xiàn)長期的節(jié)能而增加投資。 為了能獲得泵系統(tǒng)優(yōu)化后的眾多效益，最終用戶，制造商以及分銷商，還有設(shè)計工程師，必須共同奮斗。廠級的綜合評估可為項目合理性提供一種有效的方法來鑒別發(fā)現(xiàn)最好的改進(jìn)機(jī)會。一個實施后，就會有下一個更好的應(yīng)用被發(fā)現(xiàn)，這為重大項目提供了穩(wěn)定的發(fā)展渠道來實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。 本文由立佳泵業(yè)審核，長沙水泵知名長軸泵廠家湖南立佳機(jī)械專業(yè)生產(chǎn)研究立式長軸泵,雙相鋼長軸泵,不銹鋼長軸泵,長軸液下泵,長軸筒袋式凝結(jié)水泵,液下排污泵,多吸頭排污泵,餐廚垃圾處理泵,直角齒輪箱，科學(xué)分析客戶需求，合理量身定制，為客戶提供最可靠、最安全的泵產(chǎn)品，攜手共贏！ |
