В помощь энергетику. Обзор рынка энергосберегающего насосного оборудования

Для любого предприятия Республики Беларусь вопрос снижения энергопотребления, хотя бы в объемах планируемых мероприятий, входящих в Республиканскую программу энергосбережения, является одним из наиболее важных и актуальных.

60% всей потребляемой в мире электроэнергии приходится на электродвигатели, и 20% из них — на насосные системы.

На предприятиях жилищно-коммунального хозяйства, крупных промышленных предприятиях, где используется большое количество насосного оборудования, вопрос его унификации при соблюдении приоритета энергоэффективности имеет важное стратегическое значение, позволяющее при правильно принятом решении получить значительное снижение стоимости эксплуатационных затрат.

17 ноября на базе одного из передовых предприятий жилищно-коммунального хозяйства Гомельской области — КЖУП “Светоч” г. Светлогорска — будет проводиться научно-техническая конференция “Практическое энергосбережение в современном водоснабжении”, которую организует Республиканский комитет энергоэффективности при Совете Министров. Цель конференции — обобщение опыта работы предприятий Гомельской области в вопросах энергосбережения; выработка конкретных рекомендаций по внедрению наиболее энергоэффективных мероприятий; ознакомление с новейшими методами определения эффективности замены энергоемкого насосного оборудования на оборудование мирового лидера насосостроения концерна Grundfos и получение наибольшего экономического эффекта.

Из всех представленных в республике производителей насосного оборудования для систем тепловодоснабжения наибольшую популярность получили насосы GRUNDFOS (Дания), WILO (Германия) и DAB (Италия).

Рассмотрим три наиболее часто применяемых типа насосов:

— насосы циркуляционные для систем отопления и горячего водоснабжения с мокрым ротором;
— насосы циркуляционные с сухим ротором;
— насосы высокого давления центробежные.

Отечественные, российские и молдавские заводы представлены на рынке как производители насосов с сухим ротором. Это насосы К, КМ, КМЛ, ЭЦВ, ЦВЦ, НЦ, ЦНСГ. Данные насосы продолжают выпускаться по старым типовым проектам с теми или иными усовершенствованиями. По мнению специалистов, их нельзя применять как энергосберегающее оборудование, т.к. электродвигатели и сам насосный агрегат, как правило, имеют меньший КПД, а также из-за того, что не используются современные торцевые уплотнения. Редкое исключение составляют две модели НЦ — с торцевыми уплотнениями.

В то время, как мировые лидеры насосостроения прекращают выпускать насосы с электродвигателями стандарта EFF-3 (КПД84%), отечественные, российские и молдавские производители такой вопрос не обсуждают. К примеру, у лучших отечественных электродвигателей КПД 80%, у электродвигателей, выпускаемых концерном GRUNDFOS стандарта EFF-1, он составляет 90%. В настоящее время GRUNDFOS увеличивает номенклатуру выпускаемых насосов стандарта EFF-1 и в скором времени перейдет на выпуск насосного оборудования только с эл. двигателями EFF-1. Если рассмотреть все затраты при среднем эксплуатационном сроке насоса 10 лет, то это выглядит примерно так:

— 5% — стоимость насоса;
— 10% — расходы по эксплуатации;
— 85% — стоимость потребляемой электроэнергии. Из вышеизложенного следует, что, применяя насосы с электродвигателем стандарта EFF-1, мы экономим около 10% потребляемой электроэнергии, что примерно в 2 раза превышает стоимость насоса. Поэтому, подбирая тот или иной насос, ориентироваться только на его стоимость без учета КПД и суммарных эксплуатационных затрат — непрофессионально. Следовательно, при выборе необходимого насоса разностью стоимости между насосами Grundfos, WILO, DAB, которая может составлять около 30%, можно пренебречь.

Таким образом:
первый критерий, по которому нужно выбирать насос — это его экономичность (потребляемая мощность). Если нет под рукой графиков потребляемой мощности, в зависимости от нагрузки можно упрощенно определить потребляемую мощность, умножив мощность эл. двигателя на КПД насоса;
второй критерий — качество и надежность;
третий критерий — простота обслуживания и наличие специализированных сервисных центров;
четвертый критерий — универсальность производителя оборудования, его авторитет на международном рынке и экономическая стабильность.

Если по первым трем критериям выбрать фирму — производителя оборудования можно самостоятельно, то по четвертому необходима помощь организаций, которые призваны решать стратегические экономические вопросы, давать свои рекомендации.

Попробуем на конкретных фактах и примерах разобраться в преимуществах оборудования Grundfos, WILO, DAB.

Анализ конструктивных и технико-экономических показателей наиболее применяемых насосов Grundfos, WILO, DAB
У GRUNDFOS на сегодняшний день самый широкий и комплексный ассортимент насосов, где речь идет о системах с производительностью до 120 м3/час и давлением до 40 бар. Он включает в себя 10 типовых рядов насосов в четырех базовых вариантах исполнения и тысячи различных типоразмеров.

Ассортимент насосов повышения давления CR подобран так, чтобы включать в себя множество параметров мощностей с малыми интервалами между ними. Таким образом легче выбрать насос, в точности соответствующий потребностям системы. Аналогичные насосы фирмы WILO и DAB имеют менее 500 типоразмеров с производительностью до 75 м3/час и давлением до 25 бар.

Практически любой насос CR может поставляться со встроенным преобразователем частоты и датчиком давления, что еще больше повысит достаточно высокие показатели энергосбережения насоса CR.

Насосы CR могут работать в самом широком спектре перекачиваемых сред — от питьевой воды до агрессивных промышленных жидкостей.

Для нейтральных жидкостей насосы изготавливаются из нержавеющей стали AISI 304 и высококачественного чугуна, насосы CRI — исключительно из нержавеющей стали.

Основное назначение этих насосов — перекачка воды и нейтральных жидкостей.

Для агрессивных жидкостей насосы изготавливаются из нержавеющей стали AISI 316.

Для жидкостей с содержанием соли насосы изготавливаются из титана CRT. Только насосы из титана совершенно не подвержены воздействию жидкостей с содержанием соли. Можно заказать насос CR индивидуальной конструкции для необычных сфер применения с бесчисленным множеством сложных жидкостей. Вот неполный перечень возможностей по перекачке различных жидкостей насосами (CR):

— Агрессивные жидкости — морская вода, гипохлориды, соляная кислота, хлориды железа, азотная кислота, хромовая кислота.
— Абразивные жидкости — очищающие реагенты, содержащие метасиликат, абразивные щелочные очистители, фосфаты.
— Токсичные или взрывоопасные жидкости — трихлорэтилен, толуол, бензин, этиловый спирт, метиловый спирт.
— Сильновязкие жидкости — гликоли, карбоксилиты (для охлаждения), смазочные масла, рапсовое масло.
— Затвердевающие жидкости — краска воднодисперсная, растительные масла.
— Кристаллизирующиеся жидкости — гликолиевые добавки, нафталин, сахарные продукты, соли.
— Высокие давления — водоочистка, очистка/промывка.
— Экстремальные температуры — масла, жидкость для питания котла, вторичные хладагенты.

Примером надежности насосов CR может служить их применение в 9-й клинической больнице в г. Минске, где эти насосы работают уже на протяжении многих лет.

Конструктивные преимущества насосов (CR)

Новая серия насосов (CR) имеет значительные конструктивные изменения, делающие их еще более эффективными и надежными в эксплуатации.

GRUNDFOS — первый разработчик вертикальных насосов — как и прежде, впереди других производителей аналогичных насосов, как и прежде, на передовом крае современных технологий и законодатель стандартов насосного оборудования в Европе.

Перечислим лишь основные преимущества насосов (CR):

1. Применение самых передовых технологий с использованием лазерной сварки при изготовлении рабочих камер и рабочих колес насосов (CR0 позволило существенно улучшить рабочие характеристики и КПД насосов в зависимости от расположения рабочей точки от 7% до 17%.

В качестве примера возьмем два близких по характеристикам насоса CR 3-33 GRUNDFOS и MVI 220 — WILO (см. таблицу №1). Как видно из приведенного примера, при Q=3 м3/час и H=160 м номинальных характеристик насосов насос GRUNDFOS имеет значительные преимущества.

2. У GRUNDFOS количество типоразмеров насосов с производительностью 3 м3/час и напором до 240 м 23, у WILO — всего 12. Следовательно, применяя насосы GRUNDFOS, можно с большей точностью подобрать номинальные характеристики насоса, что позволит дополнительно сэкономить определенное количество эл. энергии.

3. Рабочая камера каждой ступени снабжена подшипником с углеродистым композитом (Graflon). Данный конструктивный материал обеспечивает наиболее оптимальную защиту по сухому ходу.

4. У насосов высокая стойкость к износу: рабочая камера промежуточной ступени содержит подшипник скольжения. Невращающаяся часть подшипника выполнена из бронзы/графлона и при необходимости может быть легко заменена.

Вторая, вращающаяся часть подшипника выполнена с графито-вольфрамовым напылением. Такая подшипниковая пара очень износостойкая.

Шейка рабочего колеса отныне усилена и защищена легко демонтируемым кольцом из нержавеющей стали, что позволяет значительно снизить затраты при проведении ремонтных работ.

5. Нижний подшипник.

Нижний подшипник у насосов (СR) — подшипник скольжения. У насосов WILO (MVI) и DAB (KV, KVC) нижние подшипники качения.

Подшипник скольжения более износостойкий, смазка подшипника осуществляется перекачиваемой жидкостью и не требует дополнительных смазывающих материалов.

Демонтаж нижнего подшипника качения у насосов (CR) занимает 15 минут, демонтируется отвинчиванием стопорного болта, не требуется дополнительных инструментов (съемника).

6. Подсоединительные фланцевые размеры новых (CR) точно соответствуют старым, что позволяет подсоединить фланцы разных стандартов: DIN, JIS, ANSI, ГОСТ. Фланец фиксируется стопорным кольцом и может быть повернут на 360°, что значительно облегчает и ускоряет монтаж.

Рабочая камера каждой ступени новых насосов CR снабжена стопорным кольцом из нержавеющей стали и плавающим самоустанавливающимся тефлоновым кольцом вокруг шейки рабочего колеса, что препятствует перетокам из области высокого давления в область низкого давления и выполняет функции отбойника твердых частиц, препятствуя попаданию их в рабочую камеру.

Интересно почитать