自从节能成为优先事项以来，机械效率一直是人们谈论的话题。这始于20世纪70年代和80年代能源部的成立，这是对导致能源成本飙升的阿拉伯石油禁运的反应。节约能源不仅能降低整体能源成本，还能通过排放和气候变化对环境有利。BETVICTOR体育官网泵、电机及其相应的系统也不例外的节能趋势。从历史上看，泵效率只是清洁水市场的一个关注点和焦点，但在废水市场中越来越重要，而不仅仅是泵。BETVICTOR体育官网BETVICTOR体育官网泵和电机不是单独工作的，它们需要驱动器、阀门、控制器和其他辅助设备。这些项目都需要考虑效率。
清洁用水的效率
清洁水泵的效率一直是人们关注的问题，但最近美国能源部BETVICTOR体育官网发布的新要求达到了高潮。这些要求的制定始于2011年，并于2016年正式发布，作为1975年《能源政策和节约法案》的修正案。这一修正案被命名为“某些工业设备的节能计划”，是清洁水泵的第一个标准，包括端吸式型号，潜水涡轮和内联泵，它建立了最低效率要求。BETVICTOR体育官网最低效率由泵能量指数(PEI)决定，该指数基于各种泵的特性来分配一个单一的数字，可用于比较不同制造商和技术的泵。BETVICTOR体育官网这些对清洁水泵的要求于2020年1月生效。BETVICTOR体育官网
转移公众对废水处理效率的关注
虽然美国能源部首先规定了清洁水的效率，但废水处理系统通常有更多的流程和设备，这为降低能源成本提供了更大的机会。处理厂的处理过程是能源密集型的，美国环境保护署(EPA)报告称，污水处理厂的能源成本可能占市政当局能源成本的三分之一。它建议采用全系统的方法来提高能源效率。
污水泵的效率类型BETVICTOR体育官网
一个典型的潜水污水泵有三种类型的效率需要考虑:泵端，电机和电线到水。Wire-to-water也称为组合效率或总效率，它同时考虑泵端效率和电机效率，为整个泵和电机系统创造一个数字。这还考虑到了轴承、机械密封和动力电缆造成的损失。电线到水还可以扩展到包括控制和变频驱动器(vfd)，这加强了对整体系统效率的需求。请注意，因为泵和电机都有效率曲线，所以电线对水的效率也应该描述为一条相对于流量的曲线。由于大多数泵制造商只在他们的曲线上公布泵端效率，获得泵和电机组合的电线到水效率的最佳方法通常是通过泵性能测试。然而，如果需要进行估计，可以快速计算出在特定流量下泵和电机组合的电线到水的效率。简单地取这两个效率的乘积，去掉机械损失的几个点。
叶轮类型，固体处理和泵端效率
影响泵端效率的因素有很多，包括铸造和加工质量、蜗壳与叶轮之间的间隙和机械损失。需要进一步研究的一个具体因素是叶轮类型。
叶轮的设计有很多种，封闭式、半开放式、开放式、旋涡式、螺杆式、混合式等等。每一种设计都有一个特定的目的。有时，目标会带来效率影响。在废水中特别可见的是固体处理和效率之间的反比关系。
通常情况下，处理固体最好的叶轮效率最低。涡流叶轮在固体重应用中表现良好，但它们的最大效率在40%至50%范围内。另一方面，封闭式叶轮的效率在80%范围内，但几乎没有固体处理能力。磨床泵通常遵循这BETVICTOR体育官网一趋势，最高效率约为20%至30%。
这种关系中的一个例外是斩刀泵。BETVICTOR体育官网根据切割机构的设计，这些泵可以使用封闭式或半开放式叶轮，在保持良好的不堵塞能力的同时提高效率。BETVICTOR体育官网具有锐化前缘的切刀和斩刀叶轮也意味着与典型的旋涡式叶轮相比，叶轮有更少的叶片和更高的效率。
随着计算流体力学在叶轮设计中的应用越来越多，所有类型的叶轮的效率都在提高，包括那些处理固体良好的叶轮，因此固体处理效率关系可能会随着技术的进步而改变。
泵电机效率:NEMA vs. IE
电线到水效率的另一半是电机效率。在潜水泵中，这通常是指由国际电BETVICTOR体育官网工委员会(IEC)指定的国际效率(IE)电机等级。对于非潜水泵，参考的是美国电气制造商BETVICTOR体育官网协会(NEMA)的评级。NEMA为北美地区使用的电机制定标准，而IEC为世界其他地区制定标准(图3)。
IEC效率等级用曲线表示，绘制效率与马力的关系。高端高效潜水电机的市场标准是IE3，在较低马力等级时，其功率范围仅超过60%
最高达到96%。IE3高效电机与高效泵端的组合创造了高的电线到水的效率，随着时间的推移可以节省能源。等效的NEMA等级，Premium Efficient，是非潜水应用的市场标准，这意味着在几乎所有污水系统的泵送应用中，整体的电线到水的效率都很高。
转变为全系统效率
如前所述，泵和电机不是单独运行的。BETVICTOR体育官网虽然废水处理系统中的每个设备都有固有的效率，但好处来自于不断变化的技术及其无浪费运行的能力。监控和数据采集(SCADA)等系统可以收集泵的周期和流量数据，使操作人员能够根据应用正确地调整泵的尺寸。BETVICTOR体育官网vfd控制泵的速度，使它在需要的地方运行，最大限度地减少能源浪费。vfd还可以改变泵的性能，以处理峰值和非峰值负载，进一步降低能源需求。
泵本身的更新也很重要;BETVICTOR体育官网通过设备升级，更新效率的泵技术正在取代过时的泵技术。处理设施正在更新它们的马达、搅拌器、曝气器，甚至照明系统和窗户，以节省能源成本。
由于对系统效率的关注，废水行业已经准备好应对能源成本的不断波动。这种趋势不太可能很快消失。泵、电机、驱动器和所有辅助设备的效率将继续提高，朝着它们可以实现的最高价值前进。BETVICTOR体育官网