以全球经济为设计理念的 节能输送解决方案 正位移滑片泵技术在世界各地的应用中实现了优异的节能效果。 全球培训和支持手册

一个多世纪以来，百马始终处于输送技术发展的前沿。从第一台正位移旋叶泵到获得专利的控噪创新，在高价值和危险液体和气体的安全、可靠、高效输送方面，百马公司引领着世界输送和加工领域应用的发展。 离心泵 正位移滑片泵 往复式气体压缩机 2

不断上升的能源价格对世界各地的每家生产制造企业来说，无论规模大小，都在不断压缩你的利润空间 概述 不断上升的能源价格对世界各地的每家生产制造企业来说，无论规模大小，都在不断压缩你的利润空间 如果不加管理，能源支出可以无声地、快速地侵蚀一家企业的财务表现、生产率、以及最终，企业的地位 3

在不影响输出结果的情况下，通过降低功耗来 控制能源支出 强调使用节能技术来提升机械效率，从而提高 操作可靠性 提高抵御能源价格波动的能力 智能“能源管理”是达到以下目的的关键： 推动生产率的提高，以改善财务表现 在不影响输出结果的情况下，通过降低功耗来 控制能源支出 强调使用节能技术来提升机械效率，从而提高 操作可靠性 提高抵御能源价格波动的能力 4

百马Smart Energy® 输送解决方案使命 通过采用节能型的正位移滑片泵技术使客户获得业务上的竞争优势。 百马公司将通过向最终用户、工程咨询公司、原设备制造商、经销商提供有用的工具和知识，以帮助他们了解正位移滑片泵的节能价值性能优势来实现这个全球使命。 5

全球性的机遇 从2007年到2035年，全球的工业能源预计将增长42%，平均每年1.3%。 其中95%的增长来自 发展中国家。 2010年，当快速发展的发展中国家首先从大萧条中复苏时，全球的能源消耗增长是1973年以来最快的。 现在，中国已经超过美国成为世界上能源消耗最大的国家，占全球能源消耗的20.3%，而美国只占19%。 6

*资料来源：Hydraulic Institute 需要考虑的要点 泵的能耗占整个工业系统电耗的27%* 在工业泵系统的持用成本中，能源是最大的组成部分。根据不同的技术，占总持有成本的50-90%。 降低能耗是控制成本的关键之一 采用正确的泵送技术，针对具体应用确定正确的尺寸是降低泵的能耗的重要环节 工业能耗 *资料来源：Hydraulic Institute 7

泵——高能效系统的关键 每种泵送技术都有一个“最佳”应用 了解如何衡量泵的效率、系统的效率、及总体能源 效率，以及泵如何影响这些效率和整体系统配置是 制定成功的高能效泵送系统的关键 此外，了解不同泵技术的根本性差别、优势和缺点、相 对性能和节能设计特点，也是选择泵以获得最佳结果 的必要前提 8

选择正确的泵送技术可以帮助企业 同时达到多个目的： 降低能耗 提高对工人的安全性 降低操作、生产和维护成本 提高产能利用率 提高生产率 提高系统可靠性 提高产品质量 9

多个已发表的报告确认了企业通过提高泵系统的能效可 以立即提高利润的众多机遇 资料来源：《泵系统事关重大——美国工业马达系统市场潜力评估》，美国能源部 10

在能源、维护或生产中每节约一美元，相当于增加了17美元的销售收入（假设毛利率为6%）* * 资料来源：西北能效联盟——如何持续提高能效，降低成本，提高系统的性能 11

管理全球能源消耗 在2007年到2035年间，全球净电力需求的增长为每年 1.4%，发展中国家的电力需求增长更高。 化工行业占全球工业能耗总额的22%（2007年数据）。能源成本占该行业运营成本的60%。 12

管理全球能源消耗 这也就容易理解提高每台泵的效率即可为经营带来大量的成本节约。 右表示意性地汇总了一台100匹马力的电机驱动的连接运行的离心泵的电费成本。（以每度电10美分计） 能耗节约10%，其总额也相当可观。 13

各地区的机遇 14

地区性的机会 美洲 美国 加拿大 墨西哥 南美洲 其他中、南美洲国家 共计240万台泵，每年耗电1420亿kWh 预计到2017年，工业生产能源下降25% 加拿大 预计未来20年中工业能耗每年增长0.6% 墨西哥 工业能耗每年增长1.9% 南美洲 巴西——工业能耗每年增长2.1% 其他中、南美洲国家 预计2007年到2035年，能耗增长20% 15

地区性的机会 欧洲、中东、亚洲（EMEA） 能源立法要求采用“智能电表”对用电量进行计量 俄罗斯 世界上能源效率最低的经济体 预计工业能耗年增长0.2% 中东 工业能耗年增长2.2% 化学工业是最大的耗能行业 沙特、卡塔尔、科威特、阿联遒和伊朗正在建设大量的石化项目 16

地区性的机会 亚洲 中国 印度 工业部门的能耗占全国能耗的 75% 在诸多的基础设施建设中需要大 量的工业泵 在未来数十年中，政府提出了强 制性节能减排要求 印度 增长主要来自轻工业和服务业 政府强制要求工业行业提高能效， 因此也存在大量机会 在2003年到2006年，来自供水和排水、发电、油气、化工和石化行业的巨大需求推动市场经历了快速的增长。 17

如何计算泵的能源效率 当泵不能把所消耗的电能转化为所输送的流体的移动时，就产生了浪费 在选择新泵或分析泵系统的能源效率的几种计算公式： 18 效率 = 输出的能量 输入的能量 所用的能量 比能 = 所泵送的体积 所转化的能量 所用的时间 功率 = 18

如何计算泵的能效 kW x 效率 746 马力（交流电） = 19

计量和管理能耗 节能潜力的计算 当泵以最佳水平运行时，消耗的能量更少，可靠性增加，既节约了能量，又降低了维护成本 提高一个泵系统的性能后，在维护和生产率提高方面所能取得的收益往往是节能价值的一到两倍 节能潜力的计算 节约 = kW （输入的电能） x 年运行小时数 x (1 − 实际系统效率） 最佳系统效率 例： 1）运行效率（300 HP的泵 = 55%的效率） 2）最佳运行效率（300 HP = 78%的效率） 3）泵每年运行所需电量为 235 kW x 6,000 小时 (1 - 0.55） 0.78 节约 = 235 kW x 6,000 小时/年 x = 每年节约电量415,769 kWh x 0.10 美分 = 20,788美元 20

节能始于根据应用正确地选择泵 选择最适用于应用的泵技术 根据实时需求（避免过度的冗余容 量和/或总压力或压头）正确确定泵 、控制阀和管道系统的尺寸 降低限制、湍流和摩擦损失 21

节能始于根据应用正确地选择泵 确保马达的正确对中（对中及负载不准会增加马达功 耗） 降低流率 = 减少能量损失 降低操作压力 对泵及系统进行维护以避免效率损失（磨损是导致泵 效率下降的主要原因，管道腐蚀也会增加摩擦） 22

在选择泵送设备时需考虑所有的应用条件 23 多大的流量？ 大致每分钟多少升的输送量 多粘？ 液体的最大黏度是多少（SSU） 多大的推力？ 需要多大的差压（BAR/PSI） 多热？ 泵送介质的温度是多少摄氏度 什么介质？ 要输送的是什么类型的液体 多大的拉力？ 泵送时，进口需要多大的真空或压力 多重？ 液体的密度是多少 多久？ 操作类型，如间隙运行，半连续运行，或连续运行 23

许多用户不知道如何在系统中正确选择和使用泵，这样泵送系统的运行成本毫无疑问会增加。 使用泵选型软件可以帮助优 化泵的选择。 领先的制造商也为最终用户 提供应用和工程设计支持， 泵的规格确定、选型、技术 培训、支持 使用户可以选择泵数据和曲线，以正确确定在应用 中使用正位移泵或离心泵。 24

虽然正位移泵和离心泵的工作原理有极大不同， 泵的正确选择 虽然正位移泵和离心泵的工作原理有极大不同， 但二者可被用于许多相同的应用 资料来源：《化学工艺》中的示意图 25

泵的正确选择 下面来了解一下正位移滑片泵的节能优势 没有万金油式的解决方案 正确的泵可以提高生产率并有 助于控制能耗 正位移滑片泵由于其本质上的 节能和高机械效率，可以在性 能和节能方面为制造商提供独 特的，立竿见影的优势 26

采用生命周期成本（LCC）方法来选择正确的泵 离心泵与正位移泵 生命周期成本（LCC）分析可以大幅度减少浪费并使效率最大化 根据LCC的净成本节约可以承受最高的初期价格，但更高的能效 生命周期成本分析帮助你确定最低总持有成本： 初始设备成本 安装和调试成本 能耗成本 维护和修理成本 停机成本 退役成本 全生命周期成本（LCC） 离心泵 正位移泵 初期成本 安装、维护、环境和停工成本 能耗成本 27

离心泵与正位移泵的基本比较 离心泵 正位移泵 原理 性能 粘度 效率 吸入口条件 赋予液体以速度产生了排出口处的压力（形成压力和流动） 获取一定量的液体，并把它从吸入口输送的排出口（形成压力和流动） 性能 流量随压力变化而变化 压力变化时流量恒定 粘度 由于泵内的摩擦损失，效率随粘度增加而降低（通常粘度不超过850 cSt） 效率随黏度增加而增加 效率 效率峰值在最佳效率点，压力高于或低于此点，效率降低 效率随压力增加而增加 吸入口条件 液体必须在泵内以产生压差。干泵不能自吸 在吸入口产生负压。干泵能自吸 28

离心泵与正位移泵的比较 系统需求： 泵的最佳选择： 29 恒定的高压力管道网络，恒定的压力和流量 离心泵 变化的压力情况下，恒定的流量 变化的粘度情况下，恒定的流量 高粘度（特别是高于850 cSt）情况下，恒定的流量 扫线 短时间干泵运转 自吸 输送介质对剪切敏感 输送介质夹带气体 高流量/低压头 低流量/高压头 29

30

在以下情况，正位移泵比离心泵更合适： 介质粘度高（超过850 CST） 可以在很大程度上预计流量（需要计量或精确控制 的流量） 在变化的系统压力下，必须保持恒定的流量 系统需要高压、低流量 需要扫线功能（部分正位移泵的技术） 需要强吸升力或自吸 输送介质对剪切敏感 能源节省／效率是首要考虑 31

正位移泵生来就不一样 正位移泵点工业泵总量的15% 不同的正位移泵之间有显著差异 泵选型不当，可以造成停机、停产、维修和能耗，带来经济损失 特性 粘度范围 流量 滑片泵 特别适合于输送稀薄液体 极适用于低速、高粘度的液体 低流量时优异的高效率 极好的吸升和扫线能力 自调节滑片可以实现显著的节能 机械效率高 = 节能 压差可达13.8 bar（200 PSI） 转速达3600 RPM 能耗低 非常薄（液化石油气（LPG）、制冷剂、溶剂、燃料油、汽油、液态二氧化碳、氨等）高粘度至50,000 CST 3.79 至 >7,580 L/min 内部齿轮泵 差压达13.8 bar (200 PSI)（压力可更高） 金属对金属的齿轮啮合导致磨损和内漏，随着时间的推移这将导致效率下降和较高的能耗 最高粘度达1,000,000 cSt 1.8 - 5,685 L/min 泵选型不当，可以造成停机、停产、维修和能耗，带来经济损失 32

泵选型不当，可以造成停机、停产、维修和能耗，带来经济损失 正位移泵 特性 粘度范围 流量 外部齿轮泵 低于临界泵吸条件时性能不佳，特别是对于挥发性液体 适合于高压应用，如液压系统 差压达207 bar (3,000 PSI) 以上 转速达3,600 RPM 金属对金属的齿轮设计会有效率下降 必须重建或更换 对于磨损没有补偿调节，导致内漏、效率降低和能耗增加 最高粘度达1,000,000 cSt 每分钟跌数滴 5,685 LPM 凸轮泵 由于本质卫生和易于清洗，经常用于食品类产品 垂直放空口降低15-20%的效率 卫生设备机型：差压达13.8 bar (200 PSI) 非卫生设备机型：差压达27.8 bar (400 PSI) 极低粘度1,000,000 cSt 19 - 11,370 L/min 空气隔膜泵 （AODD） 无轴承或旋转轴 可输送各种剪切敏感、磨蚀性以及非磨蚀性液体和固体 如果止逆阀关闭，高压操作可能导致阀座周围的过度磨损 泵送速度可变 需要空气压缩系统。电力用于驱动压缩机 能耗成本占压缩空气生命周期成本的70％——空气也不是免费的 高昂的能耗成本 中等粘度到26,000 cSt 3.79 - 1,895 L/min 泵选型不当，可以造成停机、停产、维修和能耗，带来经济损失 33

滑片泵与内部齿轮泵的比较 滑片泵和偏心泵与齿轮泵、凸轮泵的比较 滑片泵 内部齿轮泵 优越的机械性能 实现更大的节能 与齿轮泵相比效率提高24% 在整个运行寿命中，滑片能自动调节以保持近乎完美的间隙 浪费能源的紊流和内漏被减到最小，从而保持高容积效率和低能耗 较低的机械效率 比滑片泵消耗更多的能源 金属齿轮随着时间的推移而磨损并造成间隙增大，这会导致浪费能量的内漏和容积效率的显著降低 为了弥补性能下降，泵的转速需提高，导致更大的能耗 34

能耗成本比较 叶片、凸轮、齿轮 最低到最高粘度，滑片泵技术的机械效率最，即最低的总能耗。 机械效率 粘度（cSt） 35 189 - 379 LPM； 3.45 - 6.90 BAR（50-100 PSI）； 粘度4-1,620 cSt； 同一型号对应于所有粘度的性能 粘度（cSt） 35

滑片泵与内部齿轮泵的比较 滑自泵技术不仅能降低能耗成本，还有助于提高整个泵送系统的效率，提供密封、吸入、产品剪切性、体积效率的一整套解决方案。 36

滑片泵与内部齿轮泵的比较 37

结论 如果不加管理，能源成本可以快速地侵蚀一家企业的财 务表现 泵的能耗占总整个工业中电能消耗的27% 泵系统的改进——如根据应用采用适当的泵——可以降 低能耗 正位移滑片泵与离心泵相比，具有内在的高能效，在具体 的应用中也优于其他类型的正位移泵 “在能源、维护或生产中每节约一美元，相当于增加了17 美元的销售收入（假设毛利率为6%）。” - 西北能源效率联盟 从以下资源可以获得许多节能建议： 百马Smart Energy™ 举措（www.BlackmerSmartEnergy.com） 美国能源部（工业技术项目） Hydraulic Institute（《泵系统事关重大》） 西北能源效率联盟

百马公司对可持续发展的承诺 百马Smart Energy® 解决方案 能够为客户提供产品，帮助他们降低能耗保护环境，我们深感自豪。 百马公司乐于探索新的技术和工 艺，使我们的合作伙伴能更好地 做到可持续发展。 39

有用的资源 www.blackmersmartenergy.com