内容摘要：冷却液管理蕴藏可观的节能潜力。本文讲述如何利用此方法在短时间内获得收益。

在欧洲，泵的驱动系统占到能量总耗的23%。也就是说，大多数泵送系统在浪费量。德国能源机构(DENA)估计，仅在德国，每年的节能潜力就达到150亿kWh，以每kWh为0.1欧元计，相当于15亿欧元。德国Knoll 机械制造有限公司的工程技术部部长Jürgen Knoll先生认为，：“我们必须利用一切机会释放这一潜力。”他建议加工工业界检查一下自己的冷却液管理方法：“从管线布局和泵型、泵的控制到所用的过滤系统，只要经过简单整改，就有可能收到巨大的节能效果。”

精心布局而非过度谨慎

若想安装高能效的冷却系统需注意若干细节。从管路开始，假定泵送介质因磨擦造成的压力损耗(与管壁接触所致)随管径而变。Knoll产品经理 Heiko Stern举例说：“我们要以200 l/min的流量泵送乳化液，距离10m，所用管径为20 mm，流速要达到10.6 m/s。我们必须对泵加上4.42 bar的压力，以补偿这一部分的压力损耗，相应地就要使输出功率加大2.5 kW。如果我们选用直径40㎜的管子，可获得2.7 m/s的流速，这已足够了。在此情况下，泵所需要的压力损耗补偿只有0.12 bar，输出功率只增大0.1 kW。”

对于驱动泵的电动机也要经得住时间的检验。当前的AC电动机有不同的效能分类：既EFF1和EFF2。Stern认为：“5.5 kW的EFF2电动机是当前常用的标准电动机。这种电动机的效能为86%。由于结构不同，EFF1电动机为89.5%。运行6000小时后，可节能约1600 kWh。阻碍人们投资于EFF1电动机的问题是要增加费用。这是不能不考虑的问题。以5.5 kW电动机为例，约增加270欧元，但在大多数应用中，只需二年便可收回这笔投资。”

影响效能的若干因素

离心泵和往复运动移泵的基本区别是其结构，所获得的效能也完全不同。离心泵装有封闭的单级或多级叶轮，配有非节流的螺旋叶轮。

影响泵的效能受的因素很多。Stern作为泵方面的专家，他解释：“离心泵存在一个最佳工作点。如果设计不当，向左或向右偏离最佳点，就会降低其效能。如果叶轮的扭转强度不够或采用流量控制阀或支管对泵进行修正时也会出现相同结果。”甚至所泵送物质的粘度也会影响其效能。Stern 说：“高粘度液体会对离心泵效能产生负面影响，而对往复运动泵则产生正向影响。”

后者主要用于机床的冷却液高压供液。例如Knoll KTS螺旋泵，是一种自启式往复运动泵，特点是低脉冲、高效能和长寿命。

在换刀时，其压力降到零点，Stern说：“这本身就会使冷却系统所需的能量节省11%。”如果冷却液处理站采用减压阀并以恒速在受控的变动压力下运行，有可能节省36%的能耗。执行总裁Matthias Knoll指出：在这种情况下，阀所增加的费用并不很大，而且能很快收回投资。“今后，我公司将在对各机床厂商的产品报价中加入此选项。我公司的PQ-Tronic系统，采用调频的KTS泵，通过变压、变流速和速度调节，能实现76%的最大节能效果。”

调频控制实现最大节能

PQ-Tronic系统电子控制压力(P)和流速(Q)，具有诸多优点。变频控制驱动系统可以延长泵的寿命，减少了可能降低冷却液冷却能力的热量渗入。应用PQ-Tronic，尽管需要较大的投资，但可以最大限度在降低能耗，从而缩短投资回收时间。