ЗАЧЕМ НУЖЕН АУДИТ НАСОСОВ И СИСТЕМ.
Аудит насосов позволяет снизить затраты на электроэнергию и ремонт.
- Понять насколько эффективно работает насос и насосная система в целом.
- Выявить и определить причины высокого энергопотребления насосами и насосными системами.
- Что можно сделать для того чтобы снизить потребление энергии.
- Обследование насосных систем также позволит установить причины поломок насосов. Мероприятия по повышению эффективности насосов также повышают надежность насосов. Очень часто поломки насоса связаны не с качеством насосов а с ошибками эксплуатации, например, потому что насос работает за пределами рабочего диапазона.
- Методика проведения аудита насосных систем полезна не только специализированным компаниям, но и специалистам, эксплуатирующим насосы позволит снизить количество ремонтов.
Сколько энергии потребляют насосы.
На долю насосов приходится более 20% мирового потребления электроэнергии, что делает их значительным источником выбросов углеводородов.
На некоторых промышленных предприятиях насосы могут потреблять до 90% всей расходуемой энергии. Однако, поскольку насосы обычно меньше по габаритам турбинам, нагревателям, охладителям, компрессорам и котлам, им зачастую уделяют недостаточно внимания.
Совокупное влияние всего парка насосов, работающих неэффективно, на затраты предприятия на электроэнергию и углеродный след может быть очень существенным, но потенциал повышения энергоэффективности тоже очень существенный.
Если бы энергоэффективность всех насосов удалось повысить всего на 1%, это позволило бы экономить около 59 ТВт ч в год — объем, сопоставимый с годовым энергопотреблением таких стран, как Сингапур, Португалия или Новая Зеландия. Впрочем, зачастую возможна и гораздо более существенная экономия.
Например, замена старого насоса на новую высокоэффективную модель, как правило, снижает энергопотребление на 3–20%, а в отдельных случаях — даже на 50%.
На некоторых промышленных предприятиях насосы могут потреблять до 90% всей расходуемой энергии. Однако, поскольку насосы обычно меньше по габаритам турбинам, нагревателям, охладителям, компрессорам и котлам, им зачастую уделяют недостаточно внимания.
Совокупное влияние всего парка насосов, работающих неэффективно, на затраты предприятия на электроэнергию и углеродный след может быть очень существенным, но потенциал повышения энергоэффективности тоже очень существенный.
Если бы энергоэффективность всех насосов удалось повысить всего на 1%, это позволило бы экономить около 59 ТВт ч в год — объем, сопоставимый с годовым энергопотреблением таких стран, как Сингапур, Португалия или Новая Зеландия. Впрочем, зачастую возможна и гораздо более существенная экономия.
Например, замена старого насоса на новую высокоэффективную модель, как правило, снижает энергопотребление на 3–20%, а в отдельных случаях — даже на 50%.
В отраслях с интенсивным использованием насосного оборудования доля потребляемой электроэнергии гораздо вше. Для таких отраслей эффективность работы насосных систем оказывает значительное влияние на эффективность работы.
Почему нужно заниматься оптимизацией насосных систем?
Исследование эффективности насосных систем проведенное в 1990 х годах.
Финский Научно-исследовательский центр провел обследование 1 690 насосов на 20 предприятиях Финляндии.
Результаты этого исследования показали, что средний к.п.д. насосов составил в среднем 40 %, а 10% насосов работали с к.п.д. ниже 10%!!!
Средний К.П.Д. установленных насосов более 60 %.
Основными причинами неэффективного использования насосного оборудования были признаны:
Исследование эффективности насосных систем проведенное в 1990 х годах.
Финский Научно-исследовательский центр провел обследование 1 690 насосов на 20 предприятиях Финляндии.
Результаты этого исследования показали, что средний к.п.д. насосов составил в среднем 40 %, а 10% насосов работали с к.п.д. ниже 10%!!!
Средний К.П.Д. установленных насосов более 60 %.
Основными причинами неэффективного использования насосного оборудования были признаны:
- Переразмеривание насосов (выбор насосов с большей подачей и напором).
- Регулирование режимов работы насосов при помощи задвижек.
Мировой опыт.
Примерно в это же время (1990 е годы) Гидравлический институт США, объединяющий ведущих американских производителей наосов опубликовал следующую статистику.
По данным пяти ведущих компаний-производителей насосного оборудования США более 60% проданных насосов эксплуатируются вне
рабочего диапазона.
В 95% случаев виноват потребитель, которые предоставили неверные исходные данные для подбора насоса.
Примерно в это же время (1990 е годы) Гидравлический институт США, объединяющий ведущих американских производителей наосов опубликовал следующую статистику.
По данным пяти ведущих компаний-производителей насосного оборудования США более 60% проданных насосов эксплуатируются вне
рабочего диапазона.
В 95% случаев виноват потребитель, которые предоставили неверные исходные данные для подбора насоса.
Исследование фирмы Sulzer.
Прошло 30 лет. В 2024 году компания Sulzer провела выборочную оценку энергоэффективности 464 насосов, используя данные, собранные за 12 месяцевпутем мониторинга насосов различных конструкций от разных производителей.
Анализ результатов показал, что 68% насосов эксплуатировались за пределами предпочтительного рабочего диапазона (POR) более 50% времени, причем 44% из них работали вне этой области более 80% времени. Более одной шестой части насосов (17%) эксплуатировались в зонах ограниченной или регламентированной работы (LOR/ROR) в течение 50% времени или более, а 7% — в течение 80% времени или более.
Анализ результатов показал, что 68% насосов эксплуатировались за пределами предпочтительного рабочего диапазона (POR) более 50% времени, причем 44% из них работали вне этой области более 80% времени. Более одной шестой части насосов (17%) эксплуатировались в зонах ограниченной или регламентированной работы (LOR/ROR) в течение 50% времени или более, а 7% — в течение 80% времени или более.
Потенциал снижения энергопотребления значительный. Качественные оценки потенциала снижения энергопотрбления.
Методы снижения энергопотребления в насосных системах | Снижение энергопотребления |
Замена регулирования подачи задвижкой нарегулирование частотным преобразователем | 10 – 60% |
Снижение частоты вращения насосов, при неизменных параметрах сети | 5 – 40% |
Каскадное регулирование при параллельной установке насосов | 10 – 30% |
Подрезка рабочего колеса | до 20% в среднем 10%, |
Использование дополнительных резервуаров для работы во время пиковых нагрузок | 10 – 20% |
Замена электродвигателей на более эффективные | 1 – 3% |
Замена насосов на более эффективные | 1 – 2% |
ЗАТРАТЫ НА МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
Существует распространенное заблуждение, будто инвестиции в энергоэффективность характеризуются длительными сроками окупаемости, что снижает их привлекательность.
Однако, согласно результатам исследований, модернизация четверти насосного оборудования может обеспечить экономию, исчисляемую десятками тысяч долларов в год. Эксплуатирующие организации также нередко опасаются простоев, связанных с внедрением энергоэффективных решений; тем не менее, опытный инженерный партнер способен спланировать работы так, чтобы они совпали с плановыми периодами остановки оборудования.
Расчет прямого срока окупаемости дает представление о том как быстро могут окупиться вложения в модернизацию насосных систем.
Многие эксплуатирующие организации используют насосы, которым уже 20 лет или более. Хотя такое оборудование может продолжать эффективно работать, значительный технологический прогресс в области материалов, производства и цифровизации означает, что устаревшие насосы уступают по эффективности своим современным аналогам.
Исторически сложилось так, что экономические стимулы для обеспечения долгосрочной эффективности были незначительными. В ряде случаев при строительстве промышленных объектов приоритет отдавался минимизации первоначальных затрат, а не обеспечению высокой эксплуатационной эффективности в долгосрочной перспективе. В результате насосное оборудование могло изначально не иметь оптимальных характеристик (не соответствовать точке максимального КПД) или же в нем не применялись наиболее эффективные конструктивные решения и технологии.
Существует распространенное заблуждение, будто инвестиции в энергоэффективность характеризуются длительными сроками окупаемости, что снижает их привлекательность.
Однако, согласно результатам исследований, модернизация четверти насосного оборудования может обеспечить экономию, исчисляемую десятками тысяч долларов в год. Эксплуатирующие организации также нередко опасаются простоев, связанных с внедрением энергоэффективных решений; тем не менее, опытный инженерный партнер способен спланировать работы так, чтобы они совпали с плановыми периодами остановки оборудования.
Расчет прямого срока окупаемости дает представление о том как быстро могут окупиться вложения в модернизацию насосных систем.
Многие эксплуатирующие организации используют насосы, которым уже 20 лет или более. Хотя такое оборудование может продолжать эффективно работать, значительный технологический прогресс в области материалов, производства и цифровизации означает, что устаревшие насосы уступают по эффективности своим современным аналогам.
Исторически сложилось так, что экономические стимулы для обеспечения долгосрочной эффективности были незначительными. В ряде случаев при строительстве промышленных объектов приоритет отдавался минимизации первоначальных затрат, а не обеспечению высокой эксплуатационной эффективности в долгосрочной перспективе. В результате насосное оборудование могло изначально не иметь оптимальных характеристик (не соответствовать точке максимального КПД) или же в нем не применялись наиболее эффективные конструктивные решения и технологии.
Несмотря на то, что насосы типов BB1, BB2 и BB3 играют важную, но зачастую недооцениваемую роль во многих отраслях, их потенциал в плане экономии энергии нередко упускается из виду в пользу более крупного оборудования. Однако анализ показал, что именно насосы BB1, BB2 и BB3 обладают наибольшим совокупным потенциалом экономии.
По оценкам, 56% насосов BB3, 26% насосов BB1 и 25% насосов BB2 позволяют достичь экономии в размере 50 000 долларов и более. Благодаря более простой конструкции модернизация таких насосов, как правило, обходится дешевле, что обеспечивает более короткие сроки окупаемости.
Значительный потенциал экономии был выявлен и у насосов более крупных типоразмеров. Исследование показало, что каждый десятый насос типов BB5 и VS6/7, а также 15% насосов типа BB4 позволяют сэкономить 50 000 долларов или более.
По оценкам, 56% насосов BB3, 26% насосов BB1 и 25% насосов BB2 позволяют достичь экономии в размере 50 000 долларов и более. Благодаря более простой конструкции модернизация таких насосов, как правило, обходится дешевле, что обеспечивает более короткие сроки окупаемости.
Значительный потенциал экономии был выявлен и у насосов более крупных типоразмеров. Исследование показало, что каждый десятый насос типов BB5 и VS6/7, а также 15% насосов типа BB4 позволяют сэкономить 50 000 долларов или более.
Надежность и эксплуатационная готовность. Аудит это не только снижение затрат на электроэнергию, но и снижение затрат на ремонт обслуживание.
- Многочисленные исследования показывают, что за счет модернизации оборудования или систем управления можно сэкономить от 30% до 50% энергии, потребляемой насосными системами.
- Энергоэффективность также играет ключевую роль в снижении общих затрат на техническое обслуживание, ремонт, а также повышает объемы производства, увеличивает надежность всей системы включая другие элементы.
ЭНЕРГОАУДИТ – ЭТО ИНСТРУМЕНТ СНИЖЕНИЯ ЗАТРАТ НА РЕМОНТ И ОБСЛУЖИВАНИЕ НАСОСОВ.
ПРИЧИНЫ НИЗКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ НАСОСОВ И НИЗКОЙ НАДЕЖНОСТИ НАСОСОВ ВО МНОГОМ ОДНИ И ТЕЖЕ.
ОДНИМ ИЗ ПРИЗНАКОВ НИЗКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НАСОСОВ ЯВЛЯЕТСЯ БОЛЬШИЕ ЗАТРАТЫ НА РЕМОНТ НАСОСОВ.
ПОВЫШАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОВЫШАЕТСЯ И НАДЕЖНОСТЬ НАСОСОВ.
ПРИЧИНЫ НИЗКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ НАСОСОВ И НИЗКОЙ НАДЕЖНОСТИ НАСОСОВ ВО МНОГОМ ОДНИ И ТЕЖЕ.
ОДНИМ ИЗ ПРИЗНАКОВ НИЗКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НАСОСОВ ЯВЛЯЕТСЯ БОЛЬШИЕ ЗАТРАТЫ НА РЕМОНТ НАСОСОВ.
ПОВЫШАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОВЫШАЕТСЯ И НАДЕЖНОСТЬ НАСОСОВ.
Связь эффективности и надежности насоса.
На графике показано как меняется надёжность насоса в зависимости от режима работы (положения рабочей точки). При удалении рабочей точки от точки максимального КПД снижается КПД насоса но и снижается надежность насосоа.
Специалисты по эксплуатации насосов далеко не всегда связывают поломки насоса с режимом работы насоса.
Специалисты по эксплуатации насосов далеко не всегда связывают поломки насоса с режимом работы насоса.
Зависимость стоимости обслуживания от удаленности рабочей точки от точки максимального кпд.
График затрат на ремонт консольного насоса мощностью 22 кВт, который работает на химическом производстве. Минимальные затраты на ремонт соответствуют работе насоса в пределах предпочтительного рабочего диапазона. При работе насоса за пределами рабочего диапазона затраты на ремонт начинаю увеличиваться.
Другие темы курса "Монтаж и Эксплуатация насосов".
Порядок проведения аудита насосных систем.
Измерение подачи насоса на объекте.
Измерение расхода насоса на объекте.
Измерение мощности насоса.
Измерение электрических параметров на объекте.
Проверка результатов измерений насоса.
Перекрестная проверка результатов испытаний.
Способы снижения энергопотребления в насосных системах
Как снизить энергопотребление насосной системы.
Испытания насоса на закрытую задвижку.
Испытание насоса при нулевой подаче.
Удельное энергопотребление.
Удельная энергия насоса.
Стоимость жизненного цикла насоса.
Стоимость владения насосом.
ДРУГИЕ КУРСЫ О НАСОСАХ.
Курсы по насосному оборудованию
- Регулирование насосов.Частотное регулирование. Параллельная работа насосов, Дроссельное регулирование (регулирование задвижкой). Подрезка рабочего колеса. Комбинированные способы регулирования насосов. Воздух в насосе.
- Кавитация.Кавитационный запас насоса. Виды кавитационных запасов (критический, допускаемый). Располагаемый кавитационный запас системы. Условие работы насоса без кавитации. Способы устранения кавитации.
- Эксплуатация насосов.Монтаж насоса. Фундаменты. Всасывающие и нагнетательные трубопроводы. Монтаж трубопроводов. Усилия от трубопроводов на патрубки насосов. Пуск и останов насосов. Фильтры на входе в насос.
- Типы насосов. Насосы по API 610.Основные типы насосов по конструкции. Типы насосов по API 610. Требования стандарта API 610.
- Уплотнения в насосах. Уплотнения по API 682.Сальникове уплотнения. Торцовые уплотнения. Одинарные уплотнения. Двойные уплотнения. Выбор уплотнения.
- Надежность насосов.Причины поломок насосов. Причины выхода из строя подшипников, уплотнений. Обслуживание и ремонт. Обеспечение надежной работы насосов. Как сократить количество ремонтов насосов.
- Подшипники в насосах.Подшипники качения. Подшипники скольжения. Способы смазки. Причины выхода из строя.
- Аудит насосных систем.Обследование насосных систем. Измерение параметров насосов на объекте (подача, напор, мощность). Способы увеличения эффективности насосной системы.
