海水淡化过程的工业控制和互连
随着自动化控制系统和能够承受浸蚀的电子设备使用,海水淡化和废水处理厂正变得更高效和更具成本效益。
淡水很容易理所当然的水源,但水安全是全球日益关注的问题。气候变化、人口增长、过度发展和污染威胁着数十亿人的淡水资源。海水淡化正在越来越多地用于满足对淡水的需求。通过去除海水、微咸水甚至废水中溶解的矿物质,这项技术可以为社会和农业生产提供淡水。
海水淡化是解决全球水安全问题的关键,这也取决于其成本效益和环境影响。在世界上缺乏丰富自然淡水的部分地区,依赖海水淡化厂已经几十年。中东和东地中海国家长期以来一直是开发有效脱盐技术的创新者。例如,面积小而干旱的以色列一直是海水淡化厂发展的市场领导者。自2000年代初以来,该国已大规模扩大其海水淡化能力,并承诺到2050年通过海水淡化提供该国70%的淡水。以色列的Sorek (索雷克)海水淡化厂是世界上最先进和最具成本效益的工厂之一,也是最具生产力的工厂之一,每天生产62.4万立方米的淡水。 该工厂通过部署先进的过程控制技术和一系列可编程自动化控制器来实现其高效率和输出。
海水淡化效益更高的解决方案
建造和运营海水淡化厂的高成本意味着它们生产的水相当昂贵,因此,收回投资成本难度很大。投资于先进的过程控制技术和工厂自动化方法可以帮助降低长期成本,但最初的费用仍然可能令人望而却步。
Sorek (索雷克)工厂通过一个精简的过程控制系统,以最小的工程和硬件成本来解决这些问题。 Rockwell (罗克韦尔)自动化将可编程逻辑控制器集成到自己的过程控制系统中,简化了工厂。高速以太网/IP工业网络协议将关键过程自动化所需的硬件数量以及工程和操作成本降到最低,使用先进的过程控制在经济上是可行的。这些新的数字化和连接技术最终降低了索雷克工厂生产的水的价格。
索雷克工厂的成就表明了工业自动化的一个现实:提高过程控制技术的软件能力应满足更高数据流量网络硬件层的需求。坚固而有弹性的新连接解决方案使海水淡化工厂在恶劣操作环境中也能运行。
如何在腐蚀性环境中安装连接系统?
以色列工厂进行最具挑战性的海水淡化方案。海水非常咸,使去除它的过程很困难,而且腐蚀性强。在环境恶劣条件下安装电子系统需要坚固的组件,入口需要更高的保护和设计,无线技术更好。 在索雷克使用的Allen-BradleyI/O组件是耐温的,并经过三防漆涂层处理。增强了防腐蚀能力。
Sensata(森萨塔)技术公司的Cynergy3生产线包括液位、压力、流量和温度传感器(从左上方顺时针方向图),可用于海水淡化和废水处理设施以及其他工业应用。
索雷克成立于2013年。从那时起,可以解决工程师设计时所面临的许多问题,新技术已经成熟,包括对环境复原问题。特别是,在自动化工业物联网的关键传感器技术方面已经取得了巨大进步。Sensata(森波塔)技术公司的Cynergy3 产品线包括在提供无线技术的防腐蚀部件。无线传感器避免了盐雾环境中的组件腐蚀。无线组件也降低整体组件和布线成本,这项成本节省在海水淡化等应用中很关键。
水处理设施可以更有效和高效地运行与工业自动化战略。 Weidmueller与水业密切合作,开发满足这些苛刻操作环境的独特需求的连接解决方案。
随着工业自动化和过程控制应用的不断增长,恶劣环境互连将发挥关键作用。Weidmüller是一家专业从事水和废水处理厂自动化开发应用产品的连接器公司,包括用于智能过程数据处理和分析的高速互连,以及专门为水工业应用设计的工业以太网。Weidmüller的水和工艺行业解决方案还包括可插入式和螺丝夹端子、重型连接器和专业工业以太网解决方案等。
Weidmüller可扩展的OMNIMATE信号和电源组合产品。
海水淡化是全球水安全的关键组成部分,特别是在已经自然干旱的地区。推进过程控制网络的电子技术将有助于海水淡化在经济上更加可行,但目前仍存在担忧。海水淡化尤其会导致大量浓缩的废盐水返回海水。未来几十年,随着传统水源水成本增加,海水淡化可能会变得更加必要。这是一个仅靠电子产品无法解决的问题,但加速创新可以进一步降低成本和对环境的影响。
与此同时,土木工程师和政府官员继续创造性地思考水循环利用和海水淡化问题,这一问题超出了将海水变成淡水的相当艰巨的应用范围。 淡化技术也可用于处理咸水,而且可以比处理海水的成本更低。 像Weidmuller这样的连接器公司,可能在废水处理、海水淡化和更大的水循环战略融合方面提供更多专业知识。这项战略是水安全项目成功的核心,它为庞大的水网部署了先进的过程控制,并将海水淡化与废水回收结合起来,为非常干旱的环境中提供足够的水资源。
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