AERZEN 是国际领先的高性能空气压缩机制造商和应用专家,尤其是在污水处理厂的污水处理领域。 AERZEN 不仅制造压缩气体介质的设备。 我们还创造机会来实现这些设备的高效实施和控制。
在污水处理厂的污水回收领域,正排量鼓风机、旋叶压缩机、螺杆压缩机和涡轮鼓风机被用于向曝气池供氧。 污水处理厂的大部分能源需求都源自生产实现上述目的所需的压缩空气。 因此,对设备进行有效控制并在任何时候只按需供应氧气非常重要。 如果在只需要极少氧气的情况下过度使用整机,就会对整个处理厂的效率产生负面影响。 然而,污水处理厂对压缩空气的需求波动很大。 白天的消耗量很高,但夜间的消耗量较低。 夏季的用水量也比冬季更大。 用水量在一天之中也会波动,污水处理厂对氧气的需求也会随之波动。
为了产生适应各种实际需求的流量,AERZEN 开发了多种创新的高效鼓风机控制装置,可根据需求自动调节各种鼓风机或压缩机组合的应用。 这些设备可以单独连接,也可以成对连接,甚至可以三台一起连接。 这样就能尽可能高效地控制设备并尽量贴近负载曲线,同时防止处理厂供应的氧气超出当前需求。
这些创新的互联解决方案和自动化流程是 AERZEN 在通往工业 4.0 的道路上树立的里程碑,并促进了水资源 4.0 所定义的引领潮流、节约资源的污水管理。
总体而言,有两种不同形式的控制方式: 与设备存在固定连接的分散控制,以及在单机之外的更高层级上协调多台设备的中央控制 — 此外,还必须区分单用户控制和全局控制。 顾名思义,单用户系统只控制工厂中的一个“工作站”或一台设备,而全局控制系统则能控制多台设备。 下面借助压缩空气控制装置 AERtronic 和 AERsmart 来解释并强调这些术语:
AERtronic
AERtronic 是传统的本地机组控制装置: AERtronic 在世界范围内用于控制 AERZEN 制造的 Delta Blower、Delta Hybrid 和 Delta Screw 机型。 作为单台鼓风机的控制装置,它通常内置在设备的隔音罩内。 不过,它也可以单独安装在机架上。
压缩机控制装置为工厂运营方提供了丰富的选择和用途: 清晰直观的 4.3 英寸 TFT 显示屏(薄膜晶体管显示屏)配有触摸屏,技术人员可在本地控制设备、读取运行时间、服务时间或运行事件等过程数据,并在现场监控过程值。 调试并输入运行参数(包括警告和过载设置)后,AERtronic 便可独立控制设备。 例如,它可以根据关键数据控制设备在最佳工作压力下使用。 使用名为 “WebView” 的附加模块,用户还可以通过工厂内部网进行分散监控,使用相关的 VPN 客户端,甚至可以在世界任何地方通过智能手机、其他移动设备或个人电脑进行外部控制。 因此,无论压缩机位于何处,都可以调用当前的运行数据、传输错误消息、运行时间、报警消息、振动监测、维护计划,还能显示和评估指定时间段内的过程数据。
这种监控方式的优势非常明显。 最主要的是,它创造了对偏差、错误或警报消息作出迅速反应的机会。 用户可以更有效地规划维修,通过振动监测更好地检测常规磨损,包括执行真正的状态监测。 压缩机控制装置能够连接当前所有接口: 除了标准的 MODBUS RTU 和 PROFIBUS DP 之外,也可以使用 RTU 与 MODBUS TCT 之间的 MODBUS 网关(以太网)和 PROFINET©。 另外,还可以选择提取进气/出气压力、油压或温度等信号,并以 4-20 mA 信号的形式提供。 作为一种分散控制装置,AERtronic 可通过 MODBUS RTU 连接并同步控制多达五台具有相同优先级和设计的 AERZEN 设备。 每一台 AERtronic 装置都安装了这种基本的负载/切换开关。
AERtronic 在设备透明度方面也达到了全新维度,因为它可以记录和保存压缩机或鼓风机运行的过程数据以及相应的日期,方便日后对运行过程进行有针对性的分析。 根据这些数据,用户可以系统地规划维护和保养时间,并更有针对性地采取纠正措施。 这样有助于延长设备的运行时间。
其结果是更高效的压缩空气控制,可根据需要开启或关闭在联动系统中工作的设备。 这样可以避免空闲时间,同时尽量减少负载运行或空闲切换周期。
AERsmart
与 AERtronic 不同,AERZEN 在控制领域的最新研发成果 AERsmart 从一开始就是按照全局控制系统来设计的。 它专为污水处理市场开发,具有更高的节能潜力,是创新的 Performance3 皇冠上的一颗明珠。
Performance3 展示了一组三种不同的 AERZEN 鼓风机技术的高效运行: Delta Blower 正排量鼓风机、Delta Hybrid 螺杆鼓风机和 Aerzen Turbo 空气悬浮空气悬浮离心风机或涡轮压缩机。 每一种设备都针对不同的容积流量范围进行了优化。 因此,开发人员的初步创新想法是将各种设备的技术结合起来,根据需要灵活利用这些设备在能效方面的不同优势。 Turbo 即指一种涡轮设备,能够提供接近额定值的最高效性能。 Delta Hybrid 和 Delta Turbo 是正排量设备,即使在部分负荷运行的条件下也能确保较高的效率。 Delta Blower、Delta Hybrid 和 Aerzen Turbo 产品既可以单独运行,也可以视需要两两或三台结合部署。 这样有助于在满足各种负载需求的同时优化能源使用。 这些不同技术的灵活应用可帮助污水处理厂节约多达 30% 的能源。 另外,AERsmart 控制还能通过 Performance3 组合运行进一步提高效率: 采用这一创新控制技术本身即可将效率提高多达 15%。
因此,AERsmart 就像一个导体,在任何情况下都能切换到最高效的设备或最高效的机组。 整机的性能范围数据和效率保存在 AERsmart 算法中。 通过对这些细节进行智能评估,可实现对集成设备系统进行主动调节。 在此基础上,可以协调和控制多达 12 台设备(也包括第三方机型)。 系统可将流量需求在各个设备之间进行智能分配。
另外,与 AERtronic 一样,它也可以保存和分析过程数据,并将数据传输到其他系统。 AERtronic 只能控制鼓风机和压缩机等正排量设备,而 AERsmart 还能控制涡轮鼓风机等其他技术。
它的工作原理是什么? 曝气池所需的氧气量、压缩空气量和容积流量值作为标称值信号或通过总线连接传输给控制装置。 然后,AERsmart 从这组设备中选择最佳设备组合。 这样,容积流量就能始终精确地与负载保持一致。 空气需求量在各种技术和效率之间进行优化分配。 这种方式能够以前所未有的效率为曝气池供应氧气 — 即使负荷频繁变化,也能产生近乎完美的特性图。
AERsmart 可选壁挂式或控制台式设计。 由于它始终采用中央控制而非单机控制,因此无法内置在某台设备中。 友好的用户界面和直观的菜单引导确保安装简便。 12 英寸高分辨率触摸屏可清晰地显示整体过程数据和单台设备数据。 监控器可以显示的信息包括最近几天的总空气量和压力差、单台设备的详细信息、每周使用率、最近几天的独立空气量或压力流量。 通过这种方式,系统可以对每台压缩机以及整套机组的性能和生命周期进行监控和分析。 因此,与 AERtronic 一样,AERsmart 也能为设备或机组的整个生命周期提供前所未有的透明度。 控制装置通过模拟信号或总线系统(例如 MODBUS、PROFIBUS 或 PROFINET)进行通信。 可以和过程控制以及其他系统联网。 与 AERtronic 一样,采用 AERZEN WebView 也可以通过内部网或互联网实现远程诊断。 不仅如此,与 AERtronic 一样,AERsmart 也有多种语言可供选择,从而确保控制装置在全球范围内都能得到安全的使用。
借由 AERsmart 和 AERtronic 控制装置,AERZEN 向工业 4.0 和“物联网”的方向迈出了重要一步。 这两种控制装置为数字化、智能化和资源节约型生产以及设备之间的通信创造了机会。