이 문서에서는 에너지 효율성, 수명 주기 비용, 인텔리전스 및 경제성에 초점을 맞춘 지능형 펌프에 대해 간략하게 설명합니다. 키워드 스마트 펌프 에너지 스마트 가격 대비 성능 스마트 펌프는 인공지능을 부분적으로 대체할 수 있는 컴퓨터 처리 능력을 갖춘 펌프 또는 펌프 시스템의 총칭이다. 과학기술이 발달하면서, 특히 컴퓨터와 정보기술이 급속히 발전하면서 전통적인 펌프 제조업은 에너지 절약, 지능화, 현대화 방향으로 발전했다. 펌프의 설계, 제조, 운영, 유지 보수, 선택형, 판매에는 모두 지능적으로 발전할 수 있는 공간이 있다고 말해야 한다. 그러나 현재 스마트 펌프의 가장 분명한 장점은 에너지 절약과 자동 제어이며, 바로 에너지 절약 때문에 스마트 펌프가 처음 제기된 것이다. 첫째, 펌프의 에너지 절약 잠재력은 큰 에너지 소비입니다. 자료에 따르면 펌프 전력은 전국 총 전력의 약 20%, 펌프와 일치하는 모터 전력은 전국 모터 총 용량의 약 45% 를 차지하는 것으로 나타났다. 석유와 화학 공장에서는 펌프의 전력 소비량이 각각 59% 와 26% 로 더 높다. 따라서 펌프의 에너지 절약은 큰 일이다. 우리나라에서는 과거 펌프 운행 시스템의 에너지 손실이 매우 컸기 때문에 원심 펌프의 조절은 밸브 제어와 개폐 우회 방법을 많이 사용했다. 해외 조사에 따르면 20 개 공장의 1690 펌프 중 평균 효율은 40%, 10% 펌프의 효율은 심지어 10% 에 불과하다. 위의 수치는 펌프 산업의 에너지 절약 잠재력이 크다는 것을 보여준다. 만약 우리나라의 모든 현역 펌프의 운행 효율이 1% 를 높일 수 있다면, 매년 44 억 kW 를 절약할 수 있습니까? H, 38 억 원전 할인 (상해 최고봉 기간 공업용 전기 0.865 원 /kW? H 계산). 펌프 효율의 향상은 두 가지 측면을 포함한다: 하나는 펌프 호스트 설계 효율의 향상이다. 디자이너가 제품을 설계할 때 설계 작업점에서 호스트의 효율성을 높이기 위해 최선을 다했기 때문에 1% 의 효율성을 높이는 것도 매우 어렵습니다. 두 번째는 전체 펌프 작동 시스템의 효율을 높이는 것이다. 원래의 우회 조정을 변속조절로 바꾸면 전체 펌프 시스템의 효율성이 30% 이상 높아질 수 있다는 자료가 있다. 따라서 스마트 펌프의 의미는 스마트 펌프 자체가 아니라 펌프의 전체 스마트 펌프 시스템에 있습니다. 스마트 펌프의 출현으로 원심 펌프의 조정이 현대화 모델로 접어들면서 새로운 관리 이념이 도입되어 펌프 시스템 엔지니어링과 관리의 혁명이자 펌프 산업 발전의 필연적인 추세라고 할 수 있다. 원심 펌프의 유량은 속도의 1 측과 정비례하고, 승량은 속도의 제곱에 비례하며, 전력은 속도의 입방체에 비례하기 때문에 원심 펌프의 우회 조절을 속도 조절로 바꾸면 효과가 매우 두드러진다. 유량이 10% ~ 20% 감소하면 펌프의 매개변수는 일반적으로 표 1 에 나와 있습니다 (성능 곡선의 영향에 관계없이). 그러나 실제로 원심 펌프는 성능 곡선의 영향을 받습니다. 흐름이 감소하면 리프트가 늘어나 프로세스에 필요한 리프트를 유지할 수 있으며 에너지 절약 효과는 표 1 의 값보다 약간 낮습니다. 다른 조정 방법의 에너지 절약 효과는 둘 사이에 있습니다. 표 1 원심 펌프 주파수 변환 제어 및 바이 패스 제어 비교 일련 번호 제어 방법 주파수 제어 바이 패스 제어 1 흐름 제어100% 90% 80% 80% ~1 10081641005 전력 변화 (%)10073481002 수명 주기 비용? , 제품 계획에서 제품 폐기에 이르는 전체 프로세스의 적용 비용을 나타냅니다. 생산자의 시각과 소비자의 관점을 모두 포함한다. 하지만 소비자들은 생산자로부터 제품을 구매한다. 따라서 제품 원가와 제품 이윤, 소비자 비용을 더하면 사용자의 전체 수명 주기 비용이 됩니다. 에 따르면? 펌프의 수명 주기 비용? 책' 1' 에 따르면 펌프의 수명 주기 비용은 장비 초기 설치 비용, 운영비 (전기 요금), 유지비 및 기타 비용의 네 부분으로 구성됩니다. 일반적인 중형 펌프 산업 설비의 경우 네 부분의 비율은 1 과 같습니다. 그림 1 펌프의 수명 주기 비용 4 가지 기본 원가도 1 원가율 (임금, 가격 요소 등). ) 외국 표준을 참조하여 제정되었습니다. 그림에 나와 있는 장비의 초기 비용은 총 비용의 10% 에 불과합니다. 실제로 구입 가격은 제조업체에 따라 30% 차이가 날 수 있지만 15 년 이상의 수명을 가진 펌프의 경우 초기 장비 설치 비용이 수명 주기 비용 중 가장 적은 요인인 경우가 많습니다. 유지 보수 비용에 대해서는 종종 다른 견해를 가지고 있다. 그림 1 에서 수리 비용은 예비 부품 비용과 인건비를 더한 것으로, 일반적으로 전체 수명 비용의 25 ~ 40% 를 차지합니다. 따라서 펌프 경제에 미치는 영향은 펌프 구입의 초기 비용보다 더 중요합니다. 에너지 소비량은 성능 곡선에 따라 측정하거나 계산할 수 있으며, 그림 1 에서 45%, 일부 통계에서는 70% 까지 가장 큰 비중을 차지합니다. 표 2 수명주기 비용 절감 실제 사례 요약. 산업부/응용 사례 절약법 비용 절감 투자 회수 기간 (년) 전체 수명 주기 절감 비용 유로 1 건설업계/에어컨 단일 우회 조절 대형 펌프 3 변속조절 펌프 전기 요금 47,80070,4002 제지 산업/순환펌프는 두 개의 다른 작업 조건에서 순환펌프를 설치합니다. 전기 요금 0.57 1 1.9003 화학/응축수 출구 펌프. 새로운 소형 모터 전기 요금 및 유지 보수 비용 0.063.1107,008,6004 급수/분배 스테이션 펌프가 정상 효율의 펌프로 교체되었습니다. 0005 년 폐수/오수 펌프 감부하로 인해 3 개의 대형 펌프 1 을 소형 전기 요금 및 유지비 3.338 로 교체, 1006 제철소/물순환이 임펠러 표면 효율을 높이기 위한 조치를 취했으며, 0.425,8007 화공/공정수출펌프 전기 요금이 취소되었습니다 0009 광산/펌프 모터 변경, 고효율 모터 전기 요금 1.822, 500 10 발전소/냉각수 순환 펌프, 펌프 출구 수리적 특성 변경 1 원 웜 펌프, 2 18, 394, 000 14, 5 18, 0001/kloc-0 셋째, 펌프의 지능화는 두 가지 방면에서 노력해야 한다. 하나는 원심 펌프의 효율 곡선이 비교적 평평하기를 바라며, 유량이 변할 때 효율 변화가 가능한 한 작기를 바라는 것이다. 하지만 이 방면의 잠재력은 매우 제한되어 있어 운영과 운영에 중점을 두고 있다. 외부 프로세스 프로세스가 변경되면 펌프의 지능형 시스템은 프로세스 매개변수 변경에 대한 정보를 적시에 수신하고, 신속하게 자동으로 실행하고, 작동 결과를 조절 밸브 또는 주파수 변환기에 피드백하여 필요한 밸브 개방 또는 모터 속도를 정확하게 조정하고, 가변 작업 조건 응답을 완료할 수 있어야 합니다. 모든 조절 방식 중에서 변속 조절이 가장 에너지 효율이 높다. 따라서 펌프의 지능형 시스템에는 펌프 호스트, 주파수 변환 모터, 주파수 변환기, 신호 센서, 제어 모듈, 프로그래밍 가능한 컨트롤러 등의 키트가 주로 포함되어야 합니다. VFD(VariableFrequencyDrives) 는 주파수 조절기라고도 하며 지능적으로 실행되는 피드백 정보로 제어되며 입력 주파수가 50Hz 인 AC 를 해당 주파수가 Hz 인 전류 출력으로 변환합니다. 3 상 모터 주파수 변환 범위는 0-60Hz 이고 단상 모터 주파수 변환 범위는 40-70hz 입니다. 변속 모터 속도 n=60f( 1? S)/P 공식의 f? AC 주파수 변환 후의 주파수는 보통 40 ~ 50hz 이다. 회전율 s=0.007, 모터 전극 로그 P= 1 인 경우 80% ~ 90% 흐름 조정 주파수는 f=45Hz 및 40Hz 입니다 (표 1 참조). 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러라고도 하는 프로그래밍 가능한 컨트롤러 PLC 는 디지털 조작을 위한 전자 시스템입니다. 프로그래밍 가능한 메모리를 사용하여 내부적으로 논리 연산을 수행합니다. 릴레이 대신 다양한 기계나 생산 과정을 제어하는 컴퓨터 중심의 자동 제어 장치입니다. 스마트 펌프의 프로그래밍 가능한 컨트롤러는 펌프 시스템의 작동, 유지 관리 관리, 캐비테이션 방지, 진단 및 경보를 제어할 수 있습니다. ITT 고품질 펌프 회사의 PumpSmart 스마트 컨트롤러 (그림 2 참조) 는 보다 발전된 통합 컨트롤러입니다. 제어 모듈, 프로그래머 등 하나의 전체로 만들어졌고, 매개변수도 설정되었습니다. 일반적으로 사용자는 직접 프로그래밍할 필요가 없습니다. 일반적인 지능형 펌프 시스템 및 모니터링 원리는 그림 2 와 그림 3 에 나와 있습니다. 해당 코드 의미는 다음과 같습니다. c? 콘솔, CM? 제어 모듈, d? 모터, p? 펌프 호스트, PLC? 프로그래머블 컨트롤러? 신호 센서, VFD? 주파수 변환기. 스마트 펌프 시스템은 다음과 같이 작동합니다. 외부 (프로세스) 매개변수가 변경되면 (예: 트래픽이 너무 커서 출구 압력이 떨어지는 경우), 입구 (또는 출구) 에 설치된 수출입 신호 센서 T 를 통해 제어 모듈 CM 으로 신호를 전달합니다. 제어 모듈은 전원 시스템 모듈 CM 1, 데이터 수집 모듈 CM2, 구동 제어 모듈 CM3, 정보 표시 모듈 CM4, 입출력 모듈 CM5 등과 같은 여러 집적 회로 모듈로 구성됩니다. 제어 모듈은 작업을 통해 신호 캐비닛 C (또는 제어 캐비닛) 에 결과를 표시하고 주파수 변환기 VFD 에 FM 명령을 실행합니다. FM 명령을 받은 후 변속 모터 D 가 감속하기 시작했고 펌프 (호스트) P 의 출구 흐름이 점차 줄어들어 시스템이 새로운 균형을 이루게 되었다. 제어 모듈에 연결된 프로그래밍 가능한 컨트롤러는 펌프의 성능 곡선, 유체 밀도 및 제어 매개변수를 미리 저장합니다. 일반적으로 저장 매개 변수는 조정할 필요가 없습니다. 매개변수가 크게 변경되면 미리 저장된 매개변수를 다시 프로그래밍할 수 있습니다. 펌프의 성능 곡선은 포물선형이며 일반적으로 하강 세그먼트를 사용합니다. 펌프 설계 또는 테스트 중에 얻을 수 있으며 간단한 수학 모델을 사용하여 부분적으로 프로그래밍할 수 있습니다. 넷. 에너지 절약 펌프의 개발과 활용은 모든 펌프 업계가 공동으로 노력한 결과이므로 스마트 펌프와 같은 중대한 돌파구가 생겼다. (윌리엄 셰익스피어, 임중, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지) 국내외 많은 회사들이 이와 관련하여 많은 일을 했다. 예를 들어, ITT 고퀄리티 펌프 회사는 일찍이 중국에 스마트 펌프의 일련의 제품을 소개하고 전시했으며, 전체 수명 주기 비용의 개념을 제시하여 펌프 시스템 운영의 효율성을 크게 높였다. 석가장 억 오스트리아 기술 개발 유한 회사 최초의 연구 개발? 펌프 주파수 제어의 절전 계산 및 시스템 설계? 절전의 정량 계산 문제를 해결했다. 많은 개인들도 에너지 절약 펌프의 발전에 기여했는데, 대련의 이동귀와 같이 누가 발명한 것입니까? 산업 공정 지능형 펌프? 특허 (국내 특허 번호 zl01211714.5, 국제 공개 번호 WO02/66835AI). 스마트 펌프의 빠른 발전도 주파수 변환 기술의 발전에 달려 있기 때문에 스마트 펌프는 산업 제어 자동화가 펌프 업계에서 성공적으로 적용된 예라고 할 수 있다. 현재 이미 여러 기술 분야의 문장 들이 공업에서 펌프와 주파수 변환 제어의 예를 소개하고 있다. 스마트 펌프의 응용은 사용자가 응용하는 여러 산업을 포함하는 시스템 공학이다. 이 시스템 엔지니어링은 기술뿐만 아니라 경제적 사회적 효과도 고려하고 있다. 자, 스마트 펌프의 기술적 문제는 없다고 말해야 하지 않을까요? 병목 현상? 얼마 전, PSC2005 제 6 회 중국 국제 유체 기계 및 범용 장비 전시회에서 ITT 고퀄리티 펌프 회사는 복합형 스마트 펌프 데모 시스템을 전시해 ITT 스마트 펌프의 선진성과 신뢰성을 충분히 선보였다. 사용자가 고려해야 할 것은 입출력 비율입니다. 즉, 스마트 펌프를 사용하여 증가된 투자는 회수하는 데 몇 년이 걸립니다. 저자는 새로운 공장이 수명 주기 비용 LCC 의 사고 방식을 받아들이고, 오래된 공장의 회수 기간이 2~3 년 미만이라는 과학적 고려가 있다고 생각한다. 중점적으로 고려해야 할 또 다른 문제는 사회적 효과이며, 이는 사실상 국가 에너지 정책 문제이다. 보도에 따르면 2003 년 중국의 국내총생산은 세계 3.8% 를 차지했지만 소비된 글로벌 에너지는 1 1% 를 차지했다. 중국 단위 GDP 에너지 소비량은 미국의 4.3 배, 독일과 프랑스의 7.7 배, 일본의 1 1.5 배입니다. 중국 에너지 전문가 호소? 중국의 경제 운영은 여전히 높은 투자와 높은 소비의 조잡한 경제 성장 방식이며 자원 고갈, 환경오염 등 많은 문제를 가져왔는데, 이미 지속될 수 없는가? 。 따라서 펌프 업계의 거대한 에너지 관리 공간에서 에너지 절약 잠재력을 깊이 파고 에너지 절약 시스템 (스마트 펌프) 의 응용을 보급하는 것은 기업의 경제적 이익일 뿐만 아니라 시민들의 국가에 대한 책임이기도 하다. ("일반 기계" 2005 년 9 호에서 발췌) 저자: 진추성, 국가화공 장비 설계 기술 센터 역; 천화화화학기계 및 자동화 연구설계원 진종화 참고 1? Pumpingsystems? , europampandhydraulicininstitute, 200 1