Төвийн хүчний усны насосын хэрэглээ гэж юу вэ?

Төвөөс зугтагч усан насосны хотын усны тэжээл болон түгээлтийн сүлжээнд гүйцэтгэх үүрэг

Орчин үеийн ихэнх хотын усны системийг ганцхан төвөөс зугтадаг усны насосууд л хангаж байдаг бөгөөд энэ нь хүмүүсийн кранаас ус гишгэхэд асуудалгүй байдаг. Эдгээр насосуудын ажиллах зарчим нь маш гайхалтай юм, тэд том хэмжээний усыг хотын хоолойнуудаар дамжуулан түгээж чаддаг. Цахилгаан хөдөлгүүртэй зарим том хотын суурилуулалт нь дотор нь онцгой импеллертэй байдаг бөгөөд энэ нь минут тутамд 10 мянган галлоны усыг боловсруулах боломжтой. Хотууд одоо хуучин насосны системийг шөргөө болон корроз өөд тэсвэртэй материалын шинэ системүүдээр солих ажлыг их мөнгө зарцуулж эхэлсэн. Энэ нь насос бага хэмжээгээр гэмтдэг болохоор бүхэнд л ашигтай гэдгийг ойлгомжтой юм. Нэг хот шинэ загварын төхөөрөмжүүдийг суурилуулснаар усны таслалтын тоо 30 хувь багассан. Халуун зуны улиралд эрэлт ихсэх үед ийм төрлийн найдвартай ажиллагаа маш их ач холбогдолтой.

Даралт зохицуулах болон урсгалын хяналт хотын усны системд

Хурдны хувьд өөрчлөлттэй төвөөс зугтдаг шахуурга нь дээгүүр түгээгдэж буй хөршүүд болон олон давхар барилгын даралтыг нарийн хянах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь 40–80 psi стандартыг хэвийн хадгалж чаддаг. Сүүлийн үеийн загварчлалт судалгаа нь ухаалаг шахуургын ажиллагааг төлөвлөх замаар даралтын тогтвортой байдал хадгалагдаж байхад түгээлтийн шугам дээр 18% энерги хэмнэж болохыг харуулжээ.

Орон сууцны хэрэглээ: Орон сууцны даралт нэмэгдүүлэх болон цацаа сав дүүргэх

Орон нутгийн хэрэглээнд зориулсан жижиг төвөөс зугтах шахуургууд нь олон давхар орон сууц, айл гэрүүдэд даралт бага байх асуудлыг шийддэг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн 0.5–2 HP-д ажилладаг бөгөөд дуу чимээгүйгээр дулааны багаж, дүүргэвэрт 12–15 литр усны урсгалыг хадгалж, традицион поршень шахуургаас 30% бага энерги хэрэглэдэг.

Туршлагын жишээ: Сингапурын NEWater түгээлтийн үндэсний цогц системд төвөөс зугтах шахуургыг нэвтрүүлэх

Сингапурын NEWater систем нь цахилгаан эрчим хүчний 550 кВт чадалтай 56 ширхэг төвөөс зугтах насос ашиглан дахин боловсруулсан усыг аж үйлдвэрийн бүс нутагт түгээнэ. Энэ тоноглол нь 8000 µS/cm хүртэлх давсжилтыг эрчимтэй хөндлөн ажиллагаагаа 98.6% хүртэлх бат бөх байдлыг хангаж байна. Энэ нь төвөөс зугтах насосны технологийн соронзон усны давтах бүтэц, шугам сүлжээнд хэрхэн тохируулж болохыг харуулж байна.

Химийн, нефтийн, газрын тос, уурхайн салбар дахь аж үйлдвэрийн хэрэглээ

Химийн үйлдвэрт хэрэглэх хүчилд тэсвэлтэй төвөөс зугтах насос ашиглан шингэнийг зөөвөрлөх

Химийн үйлдвэрт дуплекс нержавеющий ган эсвэл титаны хайлш хэрэглэсэн хүчилд тэсвэлтэй төвөөс зугтах насос нь тэргүүлэх байр суурь эзэлдэг бөгөөд хүчил, уусгагч, хүчилтөрөгчтэй нэгдлийг аюулгүй зөөвөрлөхөд ашигладаг. Эдгээр насос нь хлорт үйлдвэрлэх үйл явцад маш чухал байх питтинг болон хүчний коррозийн трещинийг эсэргүүцэн 15,000 GPM хүртэлх урсгалын хурдыг хадгалж байна.

Цахилгаан станцын нефтийн болон газрын тосны цөмийн хөтөлбөрт хөргөгчийг харимхай хөтөлбөр болон шингэнийг зөөвөрлөх

Күүдэнд олборлох үйл ажиллагаа нь олон шатлалтай төвөөс зугтдаг насос ашиглан өндөр наалдамхай чулуун нефть болон далайн усны хөргөгч системийг удирддаг. Эдгээр насосууд далайн ёроолын цацрагийн шугамд 1,500 PSI-аас дээш даралтанд ажилладаг бөгөөд дэлбэрэлтгүй гидрокарбон нүүрстөрөгчийн хурд цөөрүүлэхийн тулд дэвшмэл сэлгээний систем ашигладаг.

Олборлолтын үйл ажиллагаанд ус авч ялгах болон шлам зөөвөрлөх үйл ажиллагаанд тэсвэртэй төвөөс зугтах усны насос ашиглах

Олборлолтын төвөөс зугтах насос нь хатуу бодисын 70%-ийг агуулсан нягт шламыг боловсруулдаг бөгөөд хромын хүчтэй чулууны хөдөлгүүр нь фосфат, төмрийн хүдрийн холимогт тэсвэртэй байдаг. 2023 оны Олборлолтын технологийн тайлангийн мэдээлснээр эдгээр насос нь зэс ялгах үйл явцад эерэг шилжилтийн оролдогчидтой харьцуулахад 40% бууруулдаг.

Салбарын даралт: Өндөр энерги зарцуулалтыг үр ашигтай байлгах шаардлагатай тэнцвэртэй байлгах

Хотхон шахуурга нь аж ахуйн энерги хэрэглээний 25%-ийг эзэлдэг (IEA 2023) бөгөөд хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрүүд нь одоо цаашид минералыг боловсруулах системд хэрэглээг 30%-иар бууруулж байна. IE4-ийн ангийн хөдөлгүүрт шилжих нь урсгалын тогтвортой байдлыг алдагдуулалгүйгээр EPA-ийн бодлогын шаардлагад нийцнэ.

Хөдөө аж ахуйн нөхөн үйлчилгээ болон малын усны менежмент

Төвийн тойрог, нэг удаагийн болон томоохон нөхөн системүүдэд ашигладаг хотхон шахуургын ашиглалт

Өнөөдөр хүртэлх 72 хувь нөхөн усалгааны систем нь төвөөс зугтах усны насос ашигладаг учир нь эдгээр нь маш их хэмжээний усыг даралтгүйгээр шилжүүлэх чадвартай байдаг. Талбайн эргэн тойронд эргэдэг том тойрог системүүдэд төвөөс зугтах насос нь бүх талбайд тогтвортой урсгалыг баталгаажуулдаг. Цэвэршүү усалгааны үед тариачид ихэвчлэн ургамлын язгуурт усыг шууд хүргэх шаардлагатай байдаг тул эдгээр насосын жижиг хувилбарыг сонгодог. Хамгийн том цэргийн усалгааны үйл ажиллагаанууд нь минут тутамд 15,000-20,000 литр усыг түлхэх чадвартай хүнд инженерийн загваруудад тулгуурладаг. Эдгээр томоохон насоснууд нь оройн талбай, жимсний модны талбайнуудад ус хурдан тархах шаардлагатай үед тариалан төлөвшүүлэхэд маш чухал ач холбогдолтой.

Хөдөө аж ахуйн насос ажиллагааны үр ашгийг нэмэгдүүлэх

2024 оны Ухаалаг Усалгааны Технологийн судалгаа нь машины бүтээгдэхүүн, буудайн талбайд эргэлтийн хурдны хувьд өөрчлөлттэй төрөлхийн насос нь тогтмол хурдтай загваруудтай харьцуулахад энерги хэрэглээгээ 18–22% бууруулдаг болохыг харуулжээ. Усалгааны цикл нь 30% хурдан болж, цацрагийн хамгийн сайн хувилбар нь бага хатуулаг бодис агуулсан усыг цэвэрлэхэд тохиромжтой бөгөөд автоматаар даралтыг тохируулах боломж нь хажуугийн талбайн хоолойг хагарахаас сэргийлдэг гэж тайлагчид мэдээлжээ.

Туршлага: Энэтхэгийн Хөдөө Аж Ахуйн Системд Нарны Эрчим Хүчний Хүчийг Ашигласан Төрөлхийн Насос

Пенжабын 2023 оны туршилтын төсөл нь 1,200 ширхэг дизель хөдөлгүүртэй усалгааны насосыг нарны цахилгааны төрөлхийн насосоор солиж, дараах үр дүнд хүрсэн:

Тооноор	Зөвлөх
Өдөр тутмын үйл ажиллагааны зардал	↓ 89%
Усны хүргэлтийн хурд	↔ 40%
Засварын үргэлжлэх хугацаа	↓ 67%

Энэ төслийн хүрээнд одоо 14,500 га-д зориулан өвс тэжээлийн усыг үржлийн улиралд тогтвортой хангаж байна.

Мал аж ахуйн усалгаанд усны хүргэлтийг тохируулах зориулалттай хувьсах хурдны хөдөлгүүрийн инноваци

Шинэ IoT-ийг дэмждэг төвөөс зугтадаг насос нь бодит цагийн сенсорууд болон цаг агаарын урьдчилсан мэдээллийг үндэслэн урсгалын хурдыг тохируулдаг бөгөөд үүнээс шалтгаалан малын фермүүдэд усны алдагдлыг 35%-иар бууруулжээ. Эдгээр системийг ашигладаг сүүний фермүүд нь усны хэрэглээг хооллолтын загвар болон дулааны стрессын индексийн дагуу оновчтой болгосноор сүүний гарцыг 12–15% нэмэгдүүлсэн гэж мэдээлжээ.

Усны болон бохир ус цэвэрлэх хэрэглээ

Төвөөс зугтах усны насосууд нь орчин үеийн ус цэвэрлэх процессын чухал хэсэг бөгөөд олон үе шатанд нарийн урсгалын хяналтыг хангаж өгдөг. Дизайны тохируулга боломж нь хүнд нөхцөл байдал дахь эдгээр процессыг үр дүнтэй ажиллуулахад чухал ач холбогдолтой байдаг.

Ус цэвэрлэх байгууламжид цэвэр бус ус оруулах болон урвалж нэмэх

Цэвэр бус ус оруулах цэгт төвөөс зугтах насосууд нь эмнэл зүйн эмчилгээгүй усыг байгууламж руу зөөхөд ашиглагдаж, тогтмол урсгалын хурдыг хадгалж байдаг. Операторууд эдгээр насосуудад тогтоосон үед нарийн хэмжээний урвалын бодис нэмэхэд тулгуурладаг бөгөөд энд цахилгаан хувираагчийн нарийн тохируулга болон нэмэлт бодисын хүргэлт нь усны аюулгүй байдлын тулд маш чухал байдаг.

Нийтийн цэвэрлэх байгууламжид бохир ус шилжүүлэх болон бохир усны менежмент

Бохир усыг цуглуулах газраас эхлээд цэвэрлэх төв хүртэлх бохир усны системд центрифугийн насоснууд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Америкийн орчин үеийн цэвэрлэх байгууламжуудын 8-аас 10 нь урсгалыг зохицуулах болон шлам цуглуулах ажилд эдгээр насоснуудыг ашигладаг тухай 2022 онд Америкийн орчин үеийн хамгаалалтын агентлагийн тайлангаар мэдээлсэн байдаг. Өдрийн турш бохир усын түвшин өөрчлөгдөх үед тэдгээр нь ийм нөхцөлд тэсвэртэй байдаг нь хотуудад усны зам түүндээ боловсруулахгүйгээр ямар ч бохир усыг ялгаж болохгүй гэсэн хатуу дүрмийг зөрчихөөс сэргийлдэг.

Цэвэрлэх орчинд хатуу бодис агуулсан шингэн болон шламтай ажиллахад тулгарч буй дарамт

Харин төвийн шахуургууд нь бага наалдамт шингэнтэй ажиллахад тохиромжтой боловч 5%-иас дээш хатуу агууламж бүхий волос, бохир, бохирдлыг боловсруулах үед ажиллагааны хэцүү байдлыг тулгардаг. Онцгой дээжийн зуухны загвар болон бат бөх материалын сүүлийн үеийн инженерчлэлийн амжилтууд нь хулчгар нөхцөлд ажилладаг шахуургын ажиллагааг сайжруулсан боловч шахуургын хэмжээ болон үйлчилгээний давтамж нь ажиллуулагчдын тулгамдсан асуудал болон үлдэж байна.

Төвийн усан шахуургын технологийн энергийн үр ашиг ба ирээдүйн чиг хандлага

IE4 Цахилгаан хөдөлгүүрийн үр ашигтай ажиллагааны стандартын үйлдвэрлэлийн болон хотын шахуургын систем дээр үзүүлэх нөлөө

IE4 хэт өндөр үр ашигтай моторт шилжих нь 2016 онд Applied Energy сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгааны дагуу IE3 хувилбаруудын харьцуулахад төвөөс зайлах усны насос дахь эрчим хүчний хохирол 7-10 хувиар буурдаг. Усны дэд бүтцийг нь IE4 стандартад нийцүүлэн шинэчилсэн хотууд ч гэсэн гайхалтай үр дүнг олж байна. Цахилгаан эрчим хүчний төлбөр нь өдөр бүр усан шугам дамжуулах зэрэг зүйлсийн төлбөр 20-30 хувиар буурсан. Үйлдвэрлэлийн байгууламжуудад хэлбэлзлийн давтамжийн хөдөлгүүр эсвэл VFD нь бүх зүйлийг өөрчлөдөг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ажилтнууд бүх цаг мөчлөхийн оронд насосын хөдөлгөөний хурдац нь бодит хэрэгцээний үндсэн дээр хэрхэн ажилладаг болохыг хянах боломжийг олгодог. Үр дүнд нь юу болсон бэ? Зөвхөн хүйтэнжуулах систем нь эрчим хүчний хэрэглээний 35 хувийг хэмнэж, хэдэн сар, хэдэн жилийн турш ашиглахдаа зардал багасдаг.

Ургамлын тогтвортой менежментийн тулд ухаалаг хяналт-шинжилгээ, урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ

Одоо цацрагийн насосууд нь хөрөх температур, хэлбэлзлийн загвар зэрэг үзүүлэлтүүдийн бодит цагийн өгөгдлийг олгодог. 2025 оны зах зээлийн шинжилгээ нь ус цэвэрлэх байгууламжинд урьдчилан таамаглах засварын шийдлүүд нь 2030 онд насосны зогсолтыг 40%-иар бууруулна гэж таамаглаж байна. Хаалтгүй мониторингийн платформыг ашигладаг нутаг дэвсгэрийн удирдлага нь автомжуулсан урсгалын тохируулга ашиглан дуусгавар холболтоос сарних энерги хэмнэсэн 18%-иар бууруулжээ.

Амьдралын мөчлөгийн зардлын шинжилгээ: Эхний хөрөнгө оруулалт vs. Урт хугацаат энергийн хэмнэлт

Зардлын хүчин зүйл	Шуурхай насос (%)	IE4 Оюун ухаант насос (%)
Эхний худалдан авалт	100	130
10 жилийн энерги хэрэглээ	320	210
Хадgalах	90	65
Нийт эзэмшилтийн зардал	510	405

Эх сурвалж: Ирээдүйн зах зээлийн мэдээлэл, 2025

Цахилгаан хэрэглээг бууруулах (1000 цагийн үйл ажиллагааны үед 15–22 кВт хэмнэлт) аграр усалгааны системд өндөр үр ашигтай центрифугал усны насос нь 3 жилээс бага хүрок бүхий үр ашигтай байна.

Шинээр гарч буй хэрэглээ: Шингэний болон давсгүйжүүлэх насосны системүүд өндөр давсны орчинд

Цинхэр хайлшаар хийсэн олон шатны төвөөс зугтдаг насос нь давсны түвшин 50,000 миллионд нэг хүрч болох цахлах байгууламжинд коррозийн асуудлыг шийдвэрлэхэд тусалж байна. Эдгээр шинэ насосууд нь солихоос өмнө хэд дахин илүү хугацаа үргэлжилдэг. Түүнчлэн, нарны энергийг IE4 хөдөлгүүрийн өндөр ашигтай ажиллагаатай холимог систем нь Дундад Дорнодын давстай усны төслүүдэд нийт 80% ашигтай ажиллаж байгаа бөгөөд энэ нь хуучин загварын насосуудтай харьцулахад дөрөвний нэгээр илүү үр дүнтэй гэсэн үг юм. Зарим үйлдвэрлэгчид бүр хүнд нөхцөл байдалд тэсвэртэй байхын тулд графенээр бүрсэн турбины хөтлүүрүүдийг туршиж байгаа бөгөөд гидравлик үр дүнтэй ажиллах чадварыг алдалгүйгээр 75% -иас дээш үр дүнтэй ажилладаг.

Түгээмэл асуултууд

Хот суурин системд төвөөс зугтах усны насосыг юуны тулд ашигладаг вэ?

Төвөөс зугтах усны насосуудыг хотын хоолойн шугамын дагуу усны даралтыг барьж, байшин орон сууцанд усыг үр дүнтэй хүргэхэд голчлон ашигладаг.

Үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд төвөөс зугтах насоснууд энерги хэмнэлтийг хэрхэн дэмждэг вэ?

Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүртэй болон IE4 хөдөлгүүртэй төвөөс зугтах насоснууд насосны хурдыг эрэлтэд нийцүүлэн тохируулж цахилгаан энергийг хэмнэх боломжийг олгодог.

Боловсруулалтын үйлдвэрт төвөөс зугтах насосны технологид ямар дэвшилтүүд хийгдсэн бэ?

Сүүлийн үеийн инновациудад шингэний болон шламыг боловсруулах үед тогтвортой байдлыг сайжруулах зорилготой нээлттэй импеллерийн загвар болон батлагдсан материалыг ашигласан.

Тариаланчдын усалгааны системд төвөөс зугтах насоснууд хэрхэн сайжруулсан бэ?

Тухайн насоснууд, тухайн хэсэгт нь нарны энергиэр ажилладаг насоснууд нь үйл ажиллагааны зардлыг эрс бууруулж, усалгааны үр ашигтай байдлыг нэмэгдүүлсэн бөгөөд ус дутмаг улсуудад тус болоод байна.