智能阀
它在必要时能不能被关闭 。 而智能阀的功 能之一就是定期操作阀门执行部分行程 , 以便确保其处于正常工作状态 。
预测性维护
智能阀会采集诸如耗电量 、 运行时 长和马达温度等额外的信息 。 根据特定的 算法 , 可以识别出阀门运行是否失常 。 一 旦参数平均值超出了安全范围并达到设定 值 , 就会触发预测性维护 。 这样就可以避 免进行标准化的重复性维护 , 而是根据阀 门的实际状况 , 有针对性地安排维护 。
与 SAMSUN Makine Sanayi 合作
SAMSUN Makine Sanayi 是一家土耳 其公司 , 专为水处理行业制造球墨铸铁材 质的管道 、 管件和阀门 。 通过和这家公司 合作 , 我们有机会开发了带有前述所有功 能的智能阀 。 在他们设施齐全的试验设施 内 , 我们对智能阀进行了试验 , 并开始为 建立数学模型采集相关数据 。
上述合作的优势在于 , SAMSUN Makine Sanayi 可以针对自己的各型阀门 产品 , 提供统计信息 。 还能针对客户购买 的每种阀门 , 提供关于使用寿命的合理预 判 。 这些情况有利于我们找到比较可靠的 触发设定值 , 从而在受控状态下规划阀门 的维护 、 修理和更换 , 避免发生临时性维 护和紧急维护 , 因为那样有可能导致供水 中断 。 此外 , 采集到的数据还有助于优化 工艺 。 而对阀门用户而言 , 大多数智能阀 都是安装在野外的现场 , 它们对工艺控制 的可靠性 , 和制造商实施预测性维护的可 行性 , 都能使用户获得更好的使用体验 。 在此我要感谢 SAMSUN Makine Sanayi 公 司提供的大力支持 。
现场测试装置
对于初期现场测试 , 我们采用了带 有欧玛多回转执行器和 Modbus 界面的
SAMSUN Makine Sanayi 蝶阀 。 测试装置 还包括 Modbus 界面的流量计 , 和采用类 似配置的压力传感器 。 所有设备都是用 IO-Link master / GSM 网络连接到云端服务 器 。 按照上述配置 , 我们进行了现场工况 的测试 。
上述配置使我们可以控制阀门 , 并维 持工艺的稳定性 , 也就是供水稳定性 。 在 偏远的地区 , 我们可以通过太阳能电池板 和集成化电池组搭建一套独立电源 , 好在 测试装置耗电量都比较低 。
现场测试的结果显示 , 智能阀应用在 真实使用环境中是可行的 。 试验也展现了 智能阀提高工艺控制能力 、 减少维护需求 和优化供水系统的潜力 。 阀门 、 执行器 、 流量计和压力传感器等部件 , 组装在一起 后运行顺畅 , 表明智能阀和这些设备能够 兼容和协同工作 。
诊断智能阀的状况
智能阀允许我们诊断各种类型阀门的 状况 , 包括开关阀 、 控制阀 、 主爆破片安 全装置 ( MBSD ) 等 。 通过监测这些采用 了电动执行器或液压执行器的安全装置 , 我们能采集相关数据并分析阀门是否开始 磨损或损坏 , 包括密封元件 、 轴承或轴封 等各种零部件 。
先进的诊断功能将阀门从 “ 盲盒 ” 变 为透明 , 而且能主动上报自身状况 , 使我 们能更加准确地监测阀门的状况 。
优化控制阀性能
监测智能控制阀 , 或是用于流率或压 力控制的针阀时 , 我们现在可以做到避免 或减少在空泡 ( 气穴 ) 工况下运行的可能 性 。 凭借专门开发的算法 , 我们可以掌握 关键的工作状况 , 并且通过调节智能阀来 避免设备在临界区间内运行 。
优化控制阀性能 , 可以带来多项优
势 :
1 . 减少空泡 ( 气穴 ) 现象的发生 , 延长阀门寿命 。
2 . 将运行参数维持在最优化的状 态 , 从而获得更好的工艺稳定性和更高效 率 。
3 . 降低因阀门提前磨损或故障导致 的维护成本 。
4 . 积极发现潜在的性能问题 , 提高 系统可靠性和可用性 。
通过发挥智能阀的诊断功能和性能 优化功能 , 运营商可以确保自己的控制阀 始终处于性能最佳的状态 , 并将发生空泡 ( 气穴 ) 损伤的可能性降到最低 。 综合看 来 , 智能阀有助于提高供水系统的运行效 率 、 可靠性和成本效益 。
总结
将智能阀应用于供水系统能产生许多 优势 , 例如能提高工艺性能 , 也能对工艺 阀门实现预测性维护 。 这些优势可以直接 提高供水量 , 降低维护成本 , 还能最大限 度缩短工艺设备的停车检修时间 。
因为具有实时监测 、 先进诊断技术和 性能优化功能 , 智能阀堪称提高供水系统 效率 、 可靠性和成本效益的综合性解决方 案 。 随着相关技术不断深入发展和成熟 , 智能阀的应用有望变得更加普及 。 这将为 水务管理和维护作业设立新的标杆 。
作者简介 :
Guenter Oexler 在阀门设计 、 工 艺工程技术和定制化工艺控制解决方 案等方面 , 拥有数十年工作经验 , 足 迹遍布世界各地 。 目前他的工作重点 是通过智能阀解决方案来优化工艺阀 门 , 强调长期使用和维护 。 此外 , 他 也在从事优化工艺应用的工作 , 特别 是降低水资源的浪费 。
《阀门世界亚洲》 2024 年 12 月刊 33