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技术潜水(泵):当水的主力变得更聪明

2022年5月19日,星期四

随着环境压力的增加,水务部门继续面临减少能源足迹的压力。

改进、智能和优化的泵在帮助行业提高能源效率方面可以发挥什么作用?我们来看看“智能泵”类别,看看不同的产品。

水的能量损失

长期以来,水务部门与能源有着有趣的关系。

中国对能源行业至关重要,同时也是一个巨大的能源消费国,两者之间的联系正面临越来越大的压力。

一份来自国际能源机构水资源部门消耗了全球能源总量的4%,这一数字预计在未来25年将翻一番。

根据这百分之四Statista在美国,供水网络消耗了42%的能源,海水淡化和水再利用技术消耗了26%的能源,污水处理厂消耗了14%的能源,水分配消耗了13%,水转移消耗了5%。爱游戏首页

这些水是如何流动的?泵。很多。

一台水泵消耗多少能量?

水资源部门消耗了全球4%的能源,那么水泵又占了多少呢?

这当然是一个很难回答的问题,因为需要考虑多个变量。

例如,抽取地表水所需的能量比抽取地下水所需的能量要少。长距离抽水所消耗的能量要大于短距离抽水所消耗的能量。

抽水的其他变量包括地形(影响地下水补给)、气候、季节温度和降雨。

抽水地点也起着关键作用。以加州为例,该州19%的电力消耗是用于抽水、处理、收集和排放水和废水。爱游戏首页

在饮用水厂,泵水所需的电机可占该厂总能耗的80%。

同样,在污水处理厂,泵和固爱游戏首页体处理占据了能源消耗的首位。

缺乏信息

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员在2017年进行的一项研究发现,美国公共供水消耗的能源是该国住宅、商业和市政用户的主要能源来源。

报告发现,与公共供水相关的能源消耗占全国年度一次能源消耗的4.1%,占全国电力消耗的6.1%。

研究发现,与公共供水相关的能源消耗占全国年度一次能源消耗的4.1%。

公共饮用水和污水公用事业抽水、输送、处理、分配和排放用电量为566亿千瓦时,占一次能源用电量的11.5%,爱游戏首页占最终用水用电量的21.6%。

英国泵制造商英国水泵协会(BPMA)此前曾表示,泵是整个欧盟行业中最大的单一电力用户,消耗超过300太瓦的电力。

的机会

随着城市中心努力提高恢复力、变得更可持续并改善其能源足迹,智能城市的驱动力可能与智能泵的驱动力有关。

水泵占到40%在现代城市的工业能源使用中,智能泵可以为寻求转变为智能城市的城市提供节能解决方案。

“水泵在现代城市工业能源消耗中占比高达40%。”

在一个文章在SmartCitiesDive网站上,液压研究所技术事务总监彼得·盖登(Peter Gaydon)研究了智能泵在城市应用中的潜在增长。

“智能泵使决策者能够收集和共享数据,以更好地管理满足系统需求所需的能量流。在物联网的推动下,这种效率的提高与智慧城市的方法相一致,可以更有效地管理资产和资源,最终实现市政可持续发展目标。”

是什么让泵变得智能?

Aquatech online最近研究了智能泵的崛起,以及它如何与物联网(IoT)连接,帮助公用事业和水务公司更好地利用大数据、分析、机器学习算法和认知智能来可视化数据。

简单地说,智能泵允许用户监测并提供关于流经它们的水的多个因素的实时信息。

诸如泵的健康状况、性能、压力、温度和水的速度等信息。

再加上物联网功能,处理水的公用事业和公司可以有效地构建一个智能泵的互联生态系统,不断向中央枢纽提供数据。

这些泵通常比它们所取代的泵更节能,几乎不需要人工干预,并且能够自主运行。

那么谁是关键人物呢?

丹佛斯-高压智能泵

来源:丹佛斯-高压智能泵系列

丹麦丹佛斯工程公司开发了轴向柱塞泵技术,该公司称该技术具有正排量泵在高压应用中的所有优点。

该公司表示,其高压泵(HPP)是其快速增长的部门之一,其技术在反渗透、燃气轮机、清洁、腐殖质化和消防等不同市场中不断发展。

“我们采用的智能技术能够在正确的时间通过预测性维护进行备件更换和维修。”

其用于超纯水应用的PAHT和PAHT G泵可处理流量从0.7至354升/分钟(0.2至93.5 gpm)和压力高达160巴(2321 psig)。

丹佛斯气候解决方案高压泵营销主管Kaspars Damis告诉Aquatech Online:“丹佛斯高压智能泵使我们的客户能够以更少的成本实现更多的目标,高压泵状态监测和未来的数字化解决方案使泵以最高效率运行成为可能。

“我们采用的智能技术还可以通过预测维护在正确的时间进行备件更换和维修,根据计算出的平均服务间隔更换零件,从而减少浪费。”

丹佛斯表示,其高压智能泵能够以最高效率运行高压设备,同时降低能源消耗和二氧化碳排放,特别是在能源密集型的海水淡化厂。

“毕竟,最绿色的能源是我们不使用的能源。这也是最具成本效益的。”达米斯补充道。

“我们的智能技术定义了预测性维护计划,也使我们能够避免意外停机,这对于海水淡化厂等关键基础设施尤其重要,因为水是社区的基本资源。”

木质部-废水和住爱游戏首页宅

水解决方案公司Xylem为住宅应用和废水提供了一系列智能泵产品。爱游戏首页

来源:Xlyem - Lowara智能泵系列

它的Lowara智能泵系列具有预先编程的包,设计为“易于成本效益安装”。这些泵都是通过物联网连接的,用户可以完全控制流经它们的水。

用户可以控制恒定压力和匹配系统曲线。该生态系统还允许泵在零需求时停止,水故障,防止干运转,还设有传感器来监测过热和电压。

Xylem表示,与传爱游戏首页统泵相比,其名为Flygt Concertor的智能污水泵可节省70%的能源。

来源:Xlyem - Flygt Concertor

Xylem综合系统高级经理Klas Carlsson和应用水系统全球产品经理Stephen Clark表示,该泵具有集成技术,如电力电子技术,包括边缘计算能力。

内置智能“使它们能够持续在最佳能耗水平运行,并在需要时启动自清洁功能”。

在接受Aquatech Online采访时,卡尔森表示,智能水泵结合了三个元素,“它不是关于单个组件。这是一个由三个完美协调的元素组成的伟大团队。”

格兰富:智能剂量和循环

来源:格兰富-数字给药智能泵

格兰富有两个值得注意的发展。首先,其智能数字加药泵用于化学品的高精度加药,实现了先进的过程控制和与系统控制的集成。

它的最大流量为940 I/h,最大扬程为16 bar。

资料来源:格兰富- UPS2

其次是它的轻型商业加热循环器,UPS2 25-80,一种带有永磁电机(ECM技术)和连续变速控制的循环泵,用于清洁加热水的循环。

格兰富表示,该泵具有集成压差控制功能,可根据实际系统要求调整泵的性能。

它还有一个基于永磁/紧凑型转子技术的电机,泵是能源优化的,符合能源使用产品(EuP)指令的要求。

据该公司介绍,UPS2还需要更低的功耗,降低了恒温阀和类似配件的噪音,并改善了系统的控制。

KSB——智能工厂

资料来源:KSB - KSB Guard

德国公司KSB开发了智能工厂,KSB的目标是使其所有产品符合当前的物联网发展。

智能工厂将推出的产品之一是KSB Guard,这是一种用于远程监控泵群的云解决方案。

KSB Guard是其传感器单元,直接安装在泵上,记录泵的振动和温度数据。

传输和电池单元为传感器单元提供能量,并将测量数据传输到连接端口。该连接端口保持最高的安全标准,通过移动电话网络将数据传输到KSB Cloud。

通过KSB Guard应用程序或门户网站,可以简单方便地评估泵数据和其他信息。这有助于安排维护工作和有针对性地使用资源。

来源:KSB -泵驱动

此外,PumpDrive是其旗舰智能泵,具有可变转速系统。这不断地调整泵的速度,因此,泵的输出符合实际的系统需求,确保泵运行尽可能高效和可靠。

它有一个内置的无线模块PumpDrive,可以通过蓝牙控制,这意味着智能手机可以充当“遥控器”,所有的数据和信息都可以在应用程序中找到。


相关内容

引用:

https://www.ksb.com/en-es/company/press-releases/the-smart-factory-we-are-ready-for-industry

https://www.anchorpumps.com/grundfos-ups2-25-80-180-a-eff-domestic-light-commercial-heating-circulator-240v-replaces-ups-25-55-and-ups-25-80?gclid=EAIaIQobChMIl42hkqLk9wIVWe7tCh1qpAbuEAQYASABEgLJ5vD_BwE

https://sgp.fas.org/crs/misc/R43200.pdf

https://www.iea.org/reports/water-energy-nexus

https://www.statista.com/statistics/1013777/distribution-energy-consumption-water-sector-globally-by-use/

https://www.eureau.org/resources/briefing-notes/3890-briefing-note-on-reducing-the-energy-footprint-of-water-sector/file#:~:text=Traditionally,最大的能源消耗,用于饮用水生产。

https://www.danfoss.com/en-gb/products/hpp/pumps/high-pressure-pumps-for-ultra-pure-water-applications/

https://pwemag.co.uk/news/fullstory.php/aid/2231/Optimising_energy_consumption_in_pumping_systems.html

//www.ayx096.com/news/water-treatment/tech-dive-rise-of-the-smart-pump/#

https://www.pmmag.com/articles/102084-high-efficiency-pumps-what-makes-a-pump-smart-and-why-are-smart-pumps-so-effective

https://benjaminellis.org/2012/02/09/smart-pump-warm-house-less-power/

https://www.facilitiesnet.com/hvac/article/Smart-Pumps-Lead-the-Way-to-Energy-Efficiency-and-Sustainability-Goals--19528

https://www.smartcitiesdive.com/news/smart-pumps-are-key-for-more-sustainable-cities/581841/

https://blog.se.com/machine-and-process-management/2016/03/14/iiot-smart-pumping-can-contribute-solving-global-water-crisis/

https://empoweringpumps.com/schneider-electric-smart-pumping-benefits-barriers/

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