节能从泵开始
这些年，当我们翻开杂志，点击网站，参观展会，或者是倾听销售人员的介绍时，如果此产品、彼设计或者他手段没有提及如何实现节能，会显得不太寻常。政府机构正在介入，他们倡导、奖励或者惩罚与能耗有关的行为。社会也予以支持，因为对能源的关注是全球性的。
泵制造商及其用户尤其在乎与能源相关问题。《世界泵业》（World Pumps）杂志去年9月刊中的一篇报告称，工业领域的能耗占全美总能耗的比例高达33%，而其中，泵系统的能耗占工业比重的27~33%。虽然这些数据在全世界范围内会有差别，但其中反映的现象并非美国所独有。
可见，泵和系统提供商不遗余力地投入其产品能效的提升且对这些举措进行大力宣传就不足为奇了。这些积聚的效应持续推动“节能”主张的空前膨胀，给客户带来了一丝困惑。
变频驱动的发展
过去十年间，众多技术推动泵的系统能耗不断降低，而其中更为出众的则是体积更小，成本更低廉且效率更高的变频驱动（VSD）的开发和利用。区别于经由一个旁通阀门或使用简单的开关控制来调节输出，变频驱动通过改变泵的转速来控制系统流量，实现了对泵在接近系统流量和压力需求出现波动的工况时的控制，从而避免了可观的能源损耗。
电机的相对效率也必须被纳入考虑的范畴，泵就其类型而言在控制难易程度上也存在差异。但在任何情况下，无论电机性能如何卓越，控制系统有多先进，有两项基本要素将直接影响泵运营的原始能耗支出，即泵自身在所需压力下的效率和在给定应用中，由于泵件磨损而造成性能下降的程度和速率。这些要素根据所使用的泵的类型不同而存在广泛差异，且对一定时间内所测得能耗支出有着显著的影响。
基本效率
第一个因素是基于前BASF泵设备主管Hennecke博士在2006年发表的一项有关生命周期成本比较结果的报告计算得出的。他挑选了过程行业中具有代表性的5类泵，对其生命周期成本（LCC）进行了调研。Hennecke是LCC概念的主要支持者，（他还参与了欧洲泵业联盟-Europump和水利学会- Hydraulic Institute合办刊物的编辑工作），同时他也是德国化学工业协会泵工作组（Pump Working Group of the VCI）的成员，这一切有利于他完全基于由5家生产商各自提供的数据展开研究，而每一家被选中的厂商都是制造某一特定类型的泵的行业领袖。
被挑选的泵包括离心泵、侧通道泵、蠕动泵、隔膜活塞泵、以及Hydra-Cell泵，各自在总体设计上区别于其他类型的泵。
衡量生命周期成本
图1.各类型的泵在5巴压力、
生命周期成本被定义为泵的实际采购和运营成本, 必须涵盖从产品购入到报废时间段内的每一个元素，不过在对各类型泵进行总体比较时，可将部分次要的因素排除在外，做到普遍适用于所有类型或单独针对某些场合。此次调研的核心要素包括采购成本，维护维修成本和能耗成本。
Hennecke对每个类型的泵都引入了操作参数以达到特定的流量（1 立方米/小时至 8 立方米/小时）和预设的工作循环时间（4000 小时/年）。每次测量中，会在5至100巴这一特定的压力范围内计算LCC。对于更高压力的应用，Hennecke博士只考虑了隔膜活塞式泵和Hydra-Cell泵，虽然两者存在显著差异，但可大致被归为往复式容积泵的类别。
而此调研中所涉及到的其他类型的泵无法在高于10巴的压力下有效运行。他还指出，实际上不是所有类型的泵都适用于全部应用场合。鉴于调研的目的，诸如温度、固体物含量、危险性液体和泵流体脉动等局限性因素都被排除在外。
图1采用柱状图比较了这些泵在
图2.各类型的泵在不同压力下以
Hennecke的能源成本调研基于制造商的泵的技术规格参数，与特定操作等级的电力需求相关。因此所反映的是泵的效率。从中可以发现，在较低的压力和流量下，离心泵、侧通道泵和Hydra-Cell泵大体相近，虽然后者在机械效率上有一定的优势。这是通过Hennecke在一样低的压力和较高的流量的计算结果中揭示的。不过对于所有的流量来说，在较高压力下工作的效果是拉大能耗支出的差距。
研究证实了一项重要的原则：也就是说，泵所有者的生命周期成本，以及其中的能源成本，因所采用的泵的类型不同而存在着显著差异。这条原则在比以往任何时候都更加关注能源因素的2010年仍然同样适用。
泵的比较
广义上说，容积泵相比离心泵具有更高的效率级别。此外，容积式泵的应用更加灵活，相对而言不受液体粘度或操作压力的影响（如图3所示）。典型的离心泵效率曲线说明：若要限制能耗，需要避免将工作点向左或向右偏离，将工作点限定在曲线中间的部分是十分重要的。而在现实中却难以实现。
Henneke关注LCC（不仅仅是能耗支出），在他的选择的对象中忽略了几种或多或少可能表现出高能效的不类型的容积式工业泵，如活塞/柱塞泵、齿轮泵、双螺杆泵和单螺杆泵等。不过在高于30~40巴的压力下，高效泵和其他泵的电力需求差别就非常明显了（如表1所示）。
无密封件的益处
图3.对于不同类型的泵，压力变化对效率的影响实例。
之前我们都没有考虑到泵在运行一段时间以后潜在的能效损失。因为比较都是在新的设备之间展开，均按设备商数据表上所公布的要求供给电力，且泵送的流体总体上是洁净的。但实际应用工况并不总是如此。
在运行了一段时期后，密封件和紧密啮合的活动件的磨损是造成性能损失最常见的原因。这类易损件磨损的越快，且在这种磨损状况下持续运转的时间越久，电费账单金额就会越高。即使洁净的冷水也不会是较好的密封润滑剂。如回收的液体、不干净的液体、高温的液体、腐蚀性液体、特别稀的液体或带有磨蚀性颗粒的液体所带来的潜在损坏都更为严重。
应用因泵的类型而异，对于具有 “普遍性”的应用要比较谨慎。不过一般来说（在对等的前提下），对那些不依赖于密封或紧密啮合的金属表面泵，受到磨损及其潜在的后果的影响就会小些。据Wanner International公司内的档案文件中所记录的众多案例可说明：采用无密封设计的泵所带来的持续高效可直接节能，还具有降低维修及维护成本的优点。
图4.密封失效产生的泄漏将降低泵效并造成能耗浪费（Seonam 污水处理厂）。
图5.安装了非密封设计的Hydra-Cell 型泵后，消除了泄漏的问题并使Seonam污水处理厂的能耗减半。
在韩国Seonam污水处理厂，工程师们在将泄漏的螺杆泵替换成seal-less G25泵后获取了双倍的成功。虽然消毒系统的工作压力只有8巴，螺杆泵无法令人满意地应对液体中具磨蚀性的过氧化镁。过早的密封件磨损导致外漏（图4），随着磨损的加剧使得泵效降低，能耗浪费也随之加剧。自从安装了容积泵（图5）以来，不再发生泄漏，能源开支降低了50%之多。
同时，一家法国的化学制品商称其用一台配置了11 kW电机的G25型泵替代了原有37 kW电机驱动的离心泵后，大大节约了能耗，这台泵负责的是中央泵系统送料清洗槽和喷头的泵送工作，介质是“不一定清洁”的水，水温
在另一个案例中，说的是瑞典一家工厂的活塞泵向燃烧器供给松脂原料，其他同样类型的泵负责运送沥青油，这些泵每年因故障频繁停运达10次。此类液体的低润滑性和沥青油内含有的灰渣引起了泵的严重磨损，并导致性能的损失和最终的故障。在以较少密封件的泵取代了原有的活塞泵后，工厂每年所节省的能耗和机械故障维修费用估计有170,000瑞典克朗（计18,000欧元）。
在德国，一家化学制品加工企业一直以来都使用55kW电机驱动的电磁离心泵将聚苯乙烯输送入长达
系统控制
对于许多应用来说，控制也不容忽视。一家大型机床制造商希望精准地控制其冷却剂的压力和流量(20-30 巴, 10
联系方式
Paul Davis
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Hydra-Cell泵的持续高泵效（约85%）可部分通过其紧凑的设计来阐释。与具有相当性能的传统计量泵或者大型的离心泵相比，Hydra-Cell制造上不那么复杂，且占地较小。多个水力平衡的膜片（大多数为3或5型），被集成在单个端部，依次挠曲，实现低脉动的平稳流动。鉴于驱动部件都浸没在润滑剂中工作，因而由泵引起的摩擦能损失极小。
Hydra-Cell泵可应对具有磨蚀性液体的严酷工况，并不会过早出现性能的损失。通过膜片与驱动端隔绝，泵送液体完全处于在泵的介质接触端内部。泵内无活动密封件，因此无密封件磨损。此外，较齿轮或叶轮泵而言，也不会出现啮合面磨损的可能。泵内阀和阀座可根据介质选择相匹配的耐用材料，其部件的更换可在数分钟内在线完成。
