Hiệu suất năng lượng của hệ thống bơm - WorldPumps.Vn - Tạp chí bơm công nghiệp

Tin liên quan

Tin tức

Hiệu suất năng lượng của hệ thống bơm

Energy efficiency of pumping systems

Tiềm năng tiết kiệm năng lượng lớn

Hệ thống bơm chiếm hơn 20% nhu cầu năng lượng điện của thế giới và trong một số hoạt động của nhà máy công nghiệp, chúng có thể chiếm từ 25% đến 90% mức sử dụng năng lượng. Cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống bơm sẽ giảm chi phí sản xuất và hỗ trợ chứng chỉ xanh.

Hệ thống bơm bao gồm chính máy bơm, động cơ, đường ống, van và thiết bị đo đạc. Năng lượng và vật liệu được hệ thống sử dụng phụ thuộc vào thiết kế của máy bơm, thiết kế lắp đặt, điều kiện quy trình và cách thức vận hành hệ thống. Hơn nữa, tất cả những thứ này phải được kết hợp cẩn thận với nhau cũng như với ứng dụng trong suốt vòng đời của chúng để đảm bảo chi phí năng lượng và bảo trì thấp nhất.

Giá mua ban đầu thường là một phần nhỏ trong toàn bộ chi phí vòng đời của máy bơm công nghiệp. Mặc dù các yêu cầu vận hành đôi khi có thể lấn át những cân nhắc về chi phí năng lượng nhưng vẫn có thể đưa ra giải pháp tối ưu.

Tiết kiệm trực tiếp bằng cách tối ưu hóa hệ thống bơm

Có thể đạt được mức tiết kiệm đáng kể nhất về mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống bơm bằng cách chọn công nghệ bơm phù hợp nhất cho ứng dụng có hiệu suất cao. Quá trình lựa chọn này bắt đầu bằng việc đạt được sự hiểu biết đầy đủ về ứng dụng, đặc tính chất lỏng và nhu cầu dòng chảy. Việc kết hợp cấu trúc máy bơm phù hợp nhất với thiết kế cánh bơm tối ưu sẽ mang lại giải pháp tiết kiệm chi phí, cả về vốn đầu tư ban đầu và chi phí vận hành lâu dài.

Kích thước chính xác của máy bơm thể hiện cơ hội kinh tế quan trọng tiếp theo để giảm mức tiêu thụ năng lượng. Quá khổ thường xảy ra trong giai đoạn thiết kế bởi khách hàng, bởi vì việc thêm nhiều hệ số an toàn vào các giá trị cột áp và lưu lượng yêu cầu là điều khá phổ biến. Một máy bơm có kích thước quá lớn được chọn và do đó, máy bơm không chạy trong vùng hiệu quả tốt nhất trong quá trình sản xuất bình thường, dẫn đến lãng phí năng lượng đáng kể.

Việc thay thế máy bơm bằng thiết kế mới, hiệu suất cao thường giảm mức tiêu thụ năng lượng từ 3% đến 20%, nhưng trong một số trường hợp, mức tiêu thụ có thể giảm tới 50%.

Thông tin về các giá trị thực tế của điểm vận hành mong muốn và nhu cầu mở rộng có thể có trong tương lai là cần thiết để lựa chọn loại máy bơm, kích thước, tốc độ, yêu cầu công suất, loại truyền động cũng như phớt bơm và thiết bị phụ trợ tối ưu. Sulzer vận hành một chương trình tối ưu hóa máy bơm cũng cho phép khách hàng thấy được tiềm năng tiết kiệm của từng bộ máy bơm và cung cấp nhiều tùy chọn có thể được cung cấp để đạt được mức tiết kiệm dự kiến.

Hình 1: chi phí vòng đời của hệ thống bơm


Cải thiện hiệu suất với biến tần (VSD)

Hiệu quả tốt nhất và tiết kiệm năng lượng hơn nữa có thể đạt được bằng cách dẫn động máy bơm với bộ biến tần (VSD) và cánh bơm có đường kính tối đa. Điều này cho phép điều chỉnh tốc độ quay của bơm để đạt được cột áp và lưu lượng mong muốn cho ứng dụng quy trình. Sự cải thiện hiệu quả so với máy bơm được dẫn động bằng động cơ có tốc độ không đổi có thể lên tới 10%.

VSD cũng có thể được thêm vào các máy bơm hiện có và sau khi được lắp đặt, nó có thể đáp ứng nhu cầu thay đổi của hệ thống, bao gồm các kế hoạch mở rộng tiềm năng trong tương lai mà không cần thay đổi máy bơm.

Loại bỏ tổn thất để tiết kiệm tối đa

Việc bố trí đường ống của hệ thống bơm và các thiết bị kiểm soát dòng chảy quanh máy bơm có ảnh hưởng bất lợi đến tổng hiệu suất bơm. Các yếu tố như kích thước đường ống (đường kính), chiều dài tổng thể của đường ống, độ nhám bề mặt đường ống cũng như các van điều khiển sẽ ảnh hưởng đến việc giảm áp suất hệ thống và dẫn đến tăng mức tiêu thụ năng lượng cho hệ thống

Nên tránh sử dụng van điều khiển bất cứ khi nào có thể. Những van này có thể gây bất lợi cho khoản tiết kiệm đạt được nhờ máy bơm hiệu suất cao. Thay vào đó, bộ biến tần VSD hoặc hệ thống điều chỉnh bật-tắt không gây tổn thất và do đó chúng tiết kiệm năng lượng. Việc sử dụng rộng rãi các van tiết lưu hoặc vòng lặp thường là dấu hiệu của một quy trình không cân bằng hoặc máy bơm có kích thước quá lớn.

Việc thay thế một máy bơm có kích thước quá lớn bằng một kích thước thiết kế phù hợp hơn mang lại tiềm năng tiết kiệm lớn. Trong một số trường hợp, bạn cũng có thể tiết kiệm đáng kể bằng cách sửa đổi máy bơm hiện có bằng loại cánh bơm khác hoặc thêm VSD.


Hình 2: Có thể tiết kiệm năng lượng bằng cách tháo van tiết lưu và sử dụng máy bơm nhỏ hơn

Hiệu quả tối ưu (premium)

Nhiều quy định và tiêu chuẩn khác nhau hướng dẫn ngành công nghiệp chế biến và từ đó cũng đặt ra mục tiêu của Sulzer về mặt hiệu quả. Một quy định quan trọng về hiệu quả năng lượng được đặt ra bởi Liên minh Châu Âu (EU), nơi đã tạo ra các quy định ErP (Sản phẩm liên quan đến năng lượng). Các quy định này quy định các giá trị hiệu suất tối thiểu cho máy bơm nước với mục tiêu giảm mức tiêu thụ năng lượng. Các loại quy định tương tự đang được chuẩn bị trên toàn thế giới.

Sulzer không chỉ đáp ứng những yêu cầu này mà còn vượt xa chúng, mang lại khoản tiết kiệm tối đa cho khách hàng. Một ví dụ điển hình là dòng máy bơm quy trình SNS mà Sulzer ra mắt vào năm 2015. Máy bơm SNS đã đặt ra tiêu chuẩn về hiệu quả trong phân khúc của nó.

Tiết kiệm hơn với các giải pháp kỹ thuật số

Ngoài việc lựa chọn máy bơm cực kỳ hiệu quả, có thể tiết kiệm được nhiều tiền hơn nhờ các công cụ tối ưu hóa và kiểm soát quy trình bơm thông minh. Sulzer gần đây đã giới thiệu hệ thống giám sát tình trạng IoT không dây Sulzer Sense. Giải pháp bao gồm các cảm biến không dây được gắn vào máy bơm, máy khuấy, động cơ hoặc bất kỳ thiết bị quay nào. Các cảm biến đo nhiệt độ và độ rung rồi gửi dữ liệu lên đám mây điện toán. Điều này có nghĩa là trạng thái hoạt động của thiết bị có thể được giám sát từ xa 24/7. Các thiết bị Sulzer Sense chạy bằng pin và hoạt động trong mạng lưới không dây, giúp triển khai, vận hành dễ dàng và tiết kiệm chi phí.

Kết hợp bảo trì phòng ngừa với việc sử dụng các phụ tùng thay thế chính hãng sẽ đảm bảo hiệu suất cao nhất và độ tin cậy liên tục của hệ thống bơm.


Hình 3: Thiết bị Sulzer Sense kết nối không dây

WorldPumps.vn - Công ty TNHH Tiên Phong Xanh



Chia sẻ bài viết này

Các dịch vụ khác

 

Bài viết này nằm trong các danh mục:
Bơm ngành giấy & bột giấy  •   Bơm ngành mỏ & khai khoáng  •   Bơm ngành dầu khí  •   Bơm ngành nước & nước thải  •   Bơm ngành hóa chất  •   Bơm ngành điện & năng lượng  •   Kiến thức về bơm   •  

 

Nếu bạn có ý kiến gì về bài viết hoặc có nhu cầu về bơm nêu trên, vui lòng bình luận ở dưới đây

Bình luận

comments powered by Disqus