2012年8月30日，当奥巴马总统签署了一项名为“加快工业能源效率投资”的行政命令时，对美国工业设施消耗和潜在浪费的能源数量的担忧正式达到了联邦政府的最高级别。行政命令指出，“工业部门占美国所有能源消耗的(超过)30%”，提出了提高工业能源效率的方法，可以为制造商、公用事业公司和消费者带来好处，同时改善美国的能源系统，提高美国制造业的竞争力和创造就业机会。
行政命令承认了工业制造设施的经营者和管理者十多年前就知道的一个事实:现代对成功的工业制造运作的定义不仅仅是令人满意地满足生产配额。事实上，由于公用事业费用稳步上升，人们越来越重视环境意识，一个成功的工业作业现在是以最节约成本和最有效利用能源以及对环境友好的方式提供所需的生产率。
泵是世界上第二大使用最广泛的机器，在全球范围内的工业操作中发挥着关键作用，从化工生产和采矿到水/废水处理和卫生应用。事实上，根据美国能源部能源效率和可再生能源办公室(EERE)的数据，在工业部门使用和消耗的总电力中，泵系统所占的比例在27%到33%之间。
认识到泵系统在工业应用中的重要性，液压研究所委托编写优化泵送系统:提高能源效率、可靠性和盈利能力的指南，提供有关设施营运者如何识别在运作中使用的低效率能源，以及如何消除这些低效率的指导。设施运营商必须充分意识到，一个新的泵系统的初始购买和安装成本通常只占其整个寿命周期运行总成本的一小部分。事实上，在一个典型的泵系统运行的15到20年里，能源、维护和其他经常性费用是总寿命成本的主要组成部分。因此，在设计和操作泵系统时，最大限度地提高效率符合设施、客户和环境的最佳利益。
泵制造商意识到他们的产品在工业中的重要性，并煞费苦心地设计和开发泵设备，以满足日益增长的能源效率和降低运营成本的需求。本文将说明一种革命性的新空气分配技术如何有助于减少空气消耗，并提高往复式正排量气动双隔膜泵(AODD)技术的整体效率，该技术在世界上许多工业液体处理应用中得到了应用。
所面临的挑战
AODD泵发明于1955年，专门设计用于各种实用的液体处理和转移操作。在随后的60年里，AODD泵技术已经赢得了良好的声誉，在最苛刻的液体输送应用中，其性能优于其他正排量泵类型，如叶形、齿轮和级进式腔。这是因为AODD泵的设计特点使其能够在干燥工况下运行，将吸力提升维持在30英尺(9米)的高度，在不损坏的情况下承受死头条件，在完全淹没的情况下运行，通过1-3/8英寸(35毫米)大小的固体，同时满足大多数流量要求，几乎不需要维护。
在过去的60年里，AODD泵的运行基本保持不变，但对泵的空气分配系统(ADS)进行了改进，解决了与产品流量相关的空气消耗率，以及在泵循环中可以浪费多少空气，浪费的空气导致工厂运营商增加了成本。虽然这些节省对工厂运营商来说很重要，但当考虑到这些泵使用的空气总量时，它们实际上是微不足道的。
还有机会节省更多的钱。在从每次冲程结束到阀门换挡完成的这段时间内，允许空气“过充”气腔而不产生任何相应的流体位移。这种被定义为浪费的压缩空气的“过充”率可以得到更充分的控制。为了消除过充现象，改进ADS的尝试包括加入一个控制刻度盘，将泵的运行“设置”在一个点上，以优化空气消耗和流量。然而，这些控制表盘需要操作员在确定空气使用量和流量都是最有效的点后手动调整，这可能是耗时的，并给操作员带来不适当的负担。
最近，新一代ADS试图消除AODD泵运行中的过充现象。这种下一代ADS技术声称，通过在泵行程结束前切断空气室的供气，防止过充。然而，这种方法有两个缺点。首先，这种ADS技术是电子监控和控制的，而不是机械驱动的，这带来了一套完全不同的能源使用、维护和操作问题。其次，这种电子ADS技术需要时间来“学习”，这意味着每次泵被打开时，电子系统需要30-40秒的“学习期”，在此期间它需要监测泵的运行，然后才能估计在冲程结束前何时切断供气。这可能导致长达40秒的不稳定和不一致的流速，并造成相应的空气浪费，这一缺陷在具有恒定开关循环的加药操作中加剧。
因此，尽管AODD泵的运行在空气消耗方面取得了长足的进步，这在很大程度上要归功于ADS的发明，但安装了数据采集设备的测试泵表明，空气仍在因过度充气而被浪费，而且还有实现额外节能效益的潜力。
解决方案
吉姆·威尔登在1955年发明了AODD泵。他正在寻找一种快速、简便的方法把水从被水淹没的车间抽出来。合成的AODD泵技术导致了威尔登的形成®今天，Wilden成为了Dover公司的泵解决方案集团(PSG)的创始成员®)，在设计和制造尖端AODD技术，应用于许多行业方面，仍是公认的全球领导者。
自从吉姆·威尔登发明了AODD技术以来，效率创新已经成为威尔登DNA的一部分，因此该公司一直保持着它的地位。
这种对创新的承诺促成了Pro-Flo的创立®SHIFT空气分配系统，它不仅是ADS技术的增量改进，而且是真正的游戏规则改变者，它呈现了一种全新的方式来观察气动泵是如何运行的。
如前所述，传统ADS运行的低效率在于AODD泵在将加压空气从一个气腔切换到另一个气腔时的时间延迟，导致气腔过充，多余的空气在随后排到大气中时立即被浪费。
为了解决这种过度充气的问题，Pro-Flo SHIFT在每个泵冲程接近结束时限制进入空气室的空气流量，以便只引入足够的空气来保持泵送过程继续进行。这是通过加入一个空气控制阀芯来实现的，该阀芯可以自动计量空气，以防止过度充气而不降低产品产量。其结果是减少空气消耗，同时仍然保持最大的操作效率和流量。
这种操作模式无需操作人员手动调整泵的效率，因为ADS会自动调整。这在AODD泵运行中创造了一个新的效率点，特别是在不损失流量的情况下提高了能源利用。Pro-Flo SHIFT广告的其他好处包括:
- 降低总拥有成本;
- 更快的设置时间;
- 易于维护;
- 插入式配置能力;
- 能够改造到现有的威尔登AODD泵;
- 能够在恶劣的操作环境中使用;
- 不需要电力;
- 完全潜水;
- 环境敏感性。
威尔登目前在其原创产品的全线上提供Pro-Flo SHIFT广告™系列夹紧和先进™系列螺栓金属AODD泵在1.5,2和3英寸的尺寸。
结论
一些工业制造工厂可能有多达300个AODD泵在同一时间运行。虽然每台泵浪费空气的增量成本可能并不令人印象深刻，但当你把它加起来时，工厂的总成本可能是可观的。这就是为什么使用最节能的泵设备不仅可以优化产量，还可以在提高公司的底线和环境管理方面发挥积极作用。
这就是为什么Pro-Flo®从威尔登转移广告是真正的游戏规则改变者。在并排比较中，Pro-Flo SHIFT优于所有传统AODD泵，以及那些采用所谓“先进”ADS技术的泵。在许多情况下，Pro-Flo SHIFT减少了60%的空气消耗，同时保持预期的流量。这些能力将使其在各种工艺操作中成为新的首选ADS选择，包括油漆和涂料、采矿、化工、水/废水和卫生应用。
欲了解更多信息，请访问www.wildenpump.com
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