ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ АУДИТА НАСОСНЫХ СИСТЕМ.

1. Определить какие насосы обследовать. Принципы отбора насосов для проведения аудита. (насосы с максимальным временем работы, самые мощные, и по признакам неэффективной работы насосов.
2. Проведение испытаний (замеров параметров) насосов на объекте. Подача, напор, мощность. Определение режима работы. Проверка измеренных параметров. В зависимости от режима уровень обследования 2 или 3. Результаты испытаний являются основной для принятия решения поэтому от точности и достоверности измерений зависит результата и работоспособность системы. (Мусор на входе мусор на выходе).
3. Перекрестная проверка результатов измерений. Если есть стационарные приборы. Перепроверить при помощи переносных приборов. Даже если установленный прибор имеет все документы о поверке то лучше их перепроверить при помощи переносных приборов либо установки других приборов.
4. Информация об оборудовании и о системе. Характеристика насоса. Где можно взять в каталоге паспорте, запросить производителя. Информация по электродвигателю. Характеристики используются для проведения анализа режима работы. В каком режиме работает насос, где находится его рабочая точка.
5. Информация по системе. Схема. Характеристика системы. При возможности построить характеристику системы. Если режимы работы насосов меняются во времени определить максимальные минимальный и наиболее продолжительный режим работы.
6. Какой результат получается после измерений.

6.1. Текущее состояние системы – состояние на момент проведения обследования измерений. Зафиксировать текущие затраты на электроэнергию, потребляемую насосами. Это необходимо для того чтобы было с чем сравнивать и рассчитать экономический эффект и прямой срок окупаемости мероприятий.
6.2. Поле точек режимов работы системы. Расход/напор.
Методом интерполяции можно построить характеристику системы и пределы изменений характеристик. Максимальный, минимальный режим и наиболее продолжительный режим работы.
Диаграмму режимов работы (значения рабочих точек и время работы в каждом режиме.
Режимы работы установленных насосов. как правило насосы имеют завышенный напор и могут быть заменены.
7. Разработка мероприятий.
Одно из главных условий проведения оптимизации - система должна обеспечить работу во всех режимах от максимального до минимального при этом работа с максимальной эффективностью должна обеспечиваться в наиболее продолжительном режиме.
7.1. Оптимизация насосов и электродвигателя. Оптимизация насосов. Применение ЧРП в системах со значительными колебаниями режимов работы. Подрезка РК (при стабильном режиме) . Замена на насос с меньшими параметрами. Исключение дросселирования байпассирования. При таком подходе не все возможности по снижению энергопотребления могут быть использованы.
7.2. Оптимизация системы. Обосновать требования техпроцесса. Ответит на вопрос – требуется ли такой напор и подача?
Сокращение потерь в системе (трубопроводы, арматура, повороты, фильтры, диаметры трубопроводов теплообменники и т.д.). Снизить скорость течения жидкости и соответственно потери. Увеличить время работы по заполнению резервуара.
8. Провести прямой расчет экономической эффективности. Было стало и годовой эффект от внедрения мероприятий.

Существует три уровня обследования насосных систем.

Уровень №1

Обзор и сбор предварительных данных (качественная оценка) для определение потенциала энергосберегающих мероприятий.

Уровень №2

Измерения, основанные на количественных оценках для определения снижения энергопотребления. Эти оценки основаны на разовых измерениях, которые проводятся в ограниченный промежуток времени.

Уровень №3

Для систем, в которых параметры меняются во времени. Это требует более масштабных усилий по сбору информации для разработки профиля нагрузки системы.

В целом, предварительный отбор предусматривает следующие действия:

1. Сортировка по размеру привода, годовой наработке и примерной затрат на электроэнергию;
2. Более пристальное внимание уделяется насосам, работающих с постоянной частотой;
3. Более пристальное внимание насосам, для регулирования которых используют дросселирование(задвижка) и байпасс
4. Выявление признаков больших потерь энергии, например большой разницы между требуемыми и действительными параметрами, что, как правило, вызвано дросселированиеми байпассированием;
5. Выявление насосных систем с частыми поломками и большими затратами на обслуживание. Частые выходы из строя являются признаками неэффективности системы. В этом случае большую помощь может оказать опрос обслуживающего персонала и изучение журналов ремонтов;
6. Отбор систем которые имеют наибольший потенциал по снижению энергопотребления.

ОБХОД ОБЪЕКТА ИМЕЕТ СЛЕДУЮЩИЕ ЦЕЛИ:

1. Определение границ насосной системы.
2. Определение требований технологического процесса.
3. Сбор информации об установленном оборудовании (насосы, электродвигатели, арматура, способ регулирования насосов электродвигателей).
4. Определение возможности проведения измерений параметров насосов электродвигателей с использованием стационарных приборов и переносных.

Достоверность полученной информации.
В реальности иногда, сложно получить данные по насосу.

1. Контрафактные или неликвидные насосы с характеристиками далекими от заводских.
2. В связи с длительным сроком эксплуатации информация утеряна.
3. Рабочие колеса могут быть подрезаны. На сколько никто не знает.
4. Устанавливаются неродные рабочие колеса.

Детальные данные о системе
К необходимым данным по системе относятся:

1. схема насосной системы, условия эксплуатации;
2. схемы трубопроводов и КИП;
3. метод управления насосом:

• частотно-регулируемый привод;
• дросселирование (процент открытия дроссельной задвижки (при наличии);
• байпасная линия/линия рециркуляции;
• двухпозиционное управление (вкл/выкл);
• насосы, работающие последовательно или параллельно; распределение нагрузки;
• без управления.

Для центробежных насосов, необходимо получить следующую дополнительную информацию:

• статический напор и, по возможности, характеристики системы;
• требуемая высота столба жидкости;
• график нагрузки. Выяснить у технического персонала приблизительную наработку часов за год, сезон, неделю и день при различных показателях расхода.
• давление на выходе;
• давление на входе;
• располагаемая высота столба жидкости перед входом в насос.

Измерение рабочих параметров насоса и электродвигателя.

Как отмечалось выше, к числу основных необходимых данных относятся напор, расход, потребляемая мощность и время работы.
Если рабочие параметры насосной системы остаются неизменными или меняются лишь незначительно, для оценки системы может быть достаточно однократного замера показателей. В случае если потребность системы во времени меняется, группа специалистов должна определить, требуется ли длительный мониторинг, и установить оптимальный период наблюдений, позволяющий получить представление обо всех режимах работы.
Необходимые рабочие данные также могут быть доступны в системе управления технологическим процессом или в базе данных, содержащей историю эксплуатации оборудования.

Давление. Напор насоса.

Измерения давления следует проводить с использованием откалиброванных и надежных манометров или датчиков давления.
Важно понимать, что методика расчета КПД зависит от мест измерения давления. Если требуется определить только КПД насоса, измерения следует проводить в непосредственной близости от насоса — как со стороны всасывания, так и со стороны нагнетания. Однако, как правило, этого недостаточно для полноценной оценки. При оценке рабочих характеристик насоса рекомендуется учитывать потери напора между точками измерения давления на входе и выходе насоса. Для оценки эффективности системы измеренные значения давления должны соответствовать рабочим параметрам, требуемым для данной системы.

Подача насоса.

Расход в системе необходимо определять для оценки КПД насоса и системы в целом. Измерение расхода следует проводить во всех случаях, когда это практически осуществимо; если же прямое измерение невозможно, расход рассчитывают по проверенной методике. Для измерений предпочтительно использовать калиброванные расходомеры, правильно установленные в системе и обеспечивающие точность показаний во всем рабочем диапазоне. В идеальном случае перед расходомером должен располагаться прямой участок трубопровода длиной, равной десяти диаметрам трубы, а после него — пяти диаметрам. Это обеспечивает стабилизацию профиля потока и снижает погрешность измерений. При необходимости использования переносных расходомеров следует проверять полученные результаты путем повторной установки прибора в другом месте или применения альтернативных методов измерения; при выявлении значительных расхождений данные измерений считаются недостоверными.
В ряде случаев расход определяют по перепаду давления на элементе с известными характеристиками или на основе данных из рабочей характеристики насоса, предоставленной производителем. В таких ситуациях полученные значения следует сопоставлять с результатами измерений давления и потребляемой мощности.

Потребляемая мощность электродвигателя. Потребляемая мощность насоса.

Потребляемая мощность электродвигателя (или мощность на входе преобразователя частоты, если он используется) применяется при расчете КПД как самого насоса, так и насосной системы в целом. Предпочтительно измерять потребляемую мощность непосредственно с помощью измерителя мощности, так как это обеспечивает наиболее точные результаты. Если прямое измерение мощности невозможно, допустимой альтернативой является оценка или измерение напряжения и измерение тока, подаваемого на электродвигатель. При наличии достоверных базовых данных об электродвигателе можно оценить его выходную мощность. Расчет зависит от оценки коэффициента мощности. Точность таких оценок возрастает по мере увеличения нагрузки на электродвигатель; результаты достаточно точны при нагрузке, превышающей 50% от номинальной мощности двигателя. Для выполнения подобных расчетов существуют специальные компьютерные программы.
Проведение электрических измерений сопряжено с рисками для здоровья и безопасности, поэтому такие работы должны выполняться только квалифицированным электротехническим персоналом, прошедшим подготовку по работе с измерительным оборудованием в соответствии со стандартом NFPA 70E «Стандарт по электробезопасности на рабочем месте».

Перекрестная проверка результатов испытаний.
Для точной оценки эффективности насосных систем и выявления возможностей их улучшения необходимы измерения трех основных параметров: расхода, давления и мощности. Во многих промышленных насосных системах получение данных об одном или нескольких из этих параметров затруднительно либо требует значительных затрат времени и средств. Для оценки потенциальной экономии могут быть весьма полезны косвенные методы определения параметров. К примерам таких методов относятся:
использование напора насоса и его напорной характеристики для оценки расхода;
использование потребляемой электроэнергии и рабочей характеристики электродвигателя (или расчетных данных) для определения мощности на валу, с последующим использованием этого значения и характеристики мощности на валу насоса для оценки расхода;
использование данных о положении клапана и расходе в сочетании с расходной характеристикой клапана для оценки перепада давления;
использование измеренных значений понижения и времени наполнения уровня жидкости, а также геометрических параметров скважины или резервуара для оценки расхода насоса.
Косвенные методы могут применяться для предварительной количественной оценки потенциальной экономии энергии и определения того, оправдывает ли ожидаемый объем экономии проведение дальнейших исследований.
Подробное описание различных методов перекрестной проверки выходит за рамки настоящего стандарта, однако эти методы являются важными инструментами в процессе оценки и разработки технических решений.

Результат испытаний показывает режим работы насоса. Рассчитать текущее энергопотребление. Положение рабочей точки относительно рабочего диапазона насоса. Диапазон изменения режимов работы насоса - максимальный минимальный и наиболее продолжительный режимы работы насоса. Эффективность работы насоса.

Оценить требования системы. Снизить сопротивление системы. Подобрать насос с параметрами, которые соответствуют требованиям системы. Заменить неэффективные методы регулирования (дроссельное, байпасс) на эффективные (частотное регулирование, параллельная работа).