優(yōu)化泵系統(tǒng)效率和其生命周期性能的策略(2)

智能變頻驅(qū)動器允許泵運(yùn)行在最佳葉輪直徑和較低的轉(zhuǎn)速下，這可以進(jìn)一步增加泵的可靠性并使平均故障間隔時間(MTBF)得到相當(dāng)?shù)母挠^。在新的項目中，可節(jié)省控制閥的購買和安裝成本，隨后再加上節(jié)約的能量和維修費(fèi)用，泵送系統(tǒng)總的生命周期成本會得到顯著的降低。

一旦投入使用，智能變頻驅(qū)動器技術(shù)可以提供下列改變

·自動調(diào)節(jié)適應(yīng)工藝變化

·自動調(diào)節(jié)適應(yīng)泵系統(tǒng)的變化

·系統(tǒng)故障時保護(hù)泵

·提供實時的狀態(tài)監(jiān)控

已配置傳感器和控制軟件智能泵送系統(tǒng)的可以提供順利的開車和產(chǎn)能變化，持續(xù)生產(chǎn)時更加嚴(yán)格地控制，并在對產(chǎn)品質(zhì)量或工藝操作沒有產(chǎn)生消極影響時，就對系統(tǒng)潛在的問題提供提更迅速的診斷。如圖1所示。
泵系統(tǒng)原理圖， 比較了傳統(tǒng)的泵送系統(tǒng)與智能泵送系統(tǒng)的區(qū)別。

節(jié)能

不同的型號的流程泵的機(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”。

工廠所有的旋轉(zhuǎn)設(shè)備中流程泵在節(jié)能方面具有最大的潛能。通過智能化地實時控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，智能泵送系統(tǒng)可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)能量使用。通過電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)滿足精確的工藝需求，并避免不必要的能量消耗。

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。

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。

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)。

智能泵的出現(xiàn)成為過程管理的進(jìn)一步發(fā)展中決定性的一步。在加入智能功能以后，在同一變頻驅(qū)動平臺上不僅提供控制，而且可提供泵的保護(hù)和狀態(tài)監(jiān)控。

盡管具有節(jié)能和操作上的優(yōu)勢，但當(dāng)對電機(jī)驅(qū)動泵送系統(tǒng)實行提高效率的新技術(shù)時，工廠還要面臨許多障礙。這主要源于經(jīng)理、工程師、以及新技術(shù)和方案的分銷商對改進(jìn)泵系統(tǒng)的性能方面缺乏了解。

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)。

美國米頓羅計量泵（MiltonRoy）：GB0600、GB0700、GB1000、GB1200、GB1500、GB1800