Шүршигч диафрагм насосны технологийн шинэ хөгжил

Шүршилтийн мембран насосны үндсэн технологийн хөгжил

Орчин үеийн шүршилтийн мембран насоснууд нарийн тариаланчийн шаардлагыг хангахын тулд инженерийн чухал сайжруулалтуудыг оруулсан. Энэхүү инновациуд нь бат бөх чанар, үр ашгийг сайжруулах, орчин үеийн тариаланчийн системтэй нийцэх чадварыг дэмждэг. Гурван чухал хөгжил энэ эволюцийг хөдөлгөн шилжүүлж байна.

Оюун ухааны интеграц: ОХУ ба мембран насосны бодит цагийн хяналт

Одоо үеийн дээд зэргийн үйлдвэрлэгчид насосны систем дотор IoT сенсоруудыг байршуулж эхэлсэн байна. Энэ нь даралтын түвшин, шингэний хэмжээ, хүрээний хэсгүүд хүртэлх зүйлсийг хянах боломжийг олгодог. Хэрэв юм урвалзаж эхэлбэл - шингэн дотор агаарын бөмбөлөг үүсэх эсвэл хүрээ хагарч эхлэх - систем нь техникийн ажилтнуудад асуудлыг цаг тухайд нь засах боломжийг олгохын тулд мэдэгдэл илгээнэ. Үзэгдэл болж байгаа асуудлыг хүлээж байхаас асуудлыг урьдчилан таамаглах болон шилжих нь AgriTech Analytics-ийн мэдээгээр сүүлийн жилд хүртлээ таамагдашгүй зогсолтыг 40%-иар бууруулсан байна. Тариаланчид болон шороог полиморфизмд хяналт тавьж буй менежерүүд энэ өөрчлөлтийг тодорхой мэдэрч байна, учир нь оюунлаг тариаланчдын технологи нь тал тэнгэрийн хэмжээнд нэвтэрч байна.

Нарийн шүршилтийн тулд урсгал болон даралтын хяналтыг сайжруулсан

Цахилгаан даралтын зохицуулагчтой хамт ашигладаг сүүлийн үеийн холболтын болон цахилгаан даралт зохицуулагч нь талбайн ажилчид минутанд 15 галлоныг давах урсгалын хурдтай ажиллах үед ч гаралтыг нь дунджаар дөхөж 2 хувийн нарийвчлалтай байлгах боломжийг олгодог. Ийм нарийн удирдлага нь сүүлийн үеийн судалгаагаар химийн бодисыг яг шаардлагатай газар нь хэрэглэх боломжийг олгодог бөгөөд 2024 онд Хөдөө аж ахуйн инженерчлэлийн сэтгүүлд хэвлэгдсэн мэдээллээр дунджаар 18-22 хувьд хэтрүүлэн ашиглах хэмнэлтийг бууруулдаг. Тариачид гибрид насосны системийг мөн үнэлэх болно, учир нь эдгээр систем нь орчны өндөрлөгийн зөрөө 30 градусаар хүртэл байхад даралтын тогтвортой түвшнийг хадгалж чаддаг бөгөөд ихэнх тариалангийн талбайн ажилд түгээмэл тохиолддог хэцүү налуу газруудад ажиллахад маш тохиромжтой байдаг.

Диафрагмын загварчлал болон материал судлал дахь инноваци

Одоо асбест орлуулсан PTFE давхаргаас бүрдэх диафрагм нь химийн эсэргүүцэл үзүүлдэг гуурсан хавтангуудтай хосолж 8000 цагийн турш элээдэг шингэнд тасралтгүй ажиллаж чаддаг. Хүчилтийн туршилтаар уян харимхай диафрагмын хувьд хагарлын эрсдлийг 70%-иар бууруулж, үйлчилгээний хугацааг уртасгаж, солих зардлыг бууруулж байна.

Хатуу хөдөө аж ахуйн орчинд зориулсан материал ба химийн эсэргүүцэл

Урт нас боловсруулсан уян хавтан ба найрмал диафрагм

Шүршигч диафрагмын насосууд нь фторэластомер (FKM) болон PTFE композит шиг тусгай материалтай байх шаардлагатай, учир нь тэдгээрийг олон төрлийн хатуу химийн бодисуудтай ажиллуулах ёстой. Эдгээр материалын урд пестицид, уусгагч, тосонд тэсвэртэй байдаг бөгөөд диафрагмыг мянган цикл ажилласны дараа ч хөдөлгөөнтэй байлгаж чаддаг. Зарим хольц нь бусдаас илүү үр дүнтэй байдаг. Жишээ нь, фторжүүлсэн этилен пропилен гэсэн үг болох FEPM-ийг авч үзье. Энэ материал нь хэвийн гулзмайгаас хүчиллэг орчинд гидролиз өртөх үед дөнгөж хоёр дахин урт насажилттай байдаг. Тохирох материалыг сонгох нь юу шүршихээс хамаардаг. Цитрусын үндэслэлтэй өвс устгагч бодисын хувьд EPDM нь илүү сайн ажилладаг бол петролеумын гаралтай химийн бодисын эсрэг Витоны гибридын хувьд илүү тэсвэртэй байдаг. Энэ ялгаа нь практик ач холбогдолтой бөгөөд жижиг аграр талбайд урт хугацаагаар ажиллаж байгаа үед хөвөрхөй болох, хатуурах, эрт унаж гэмтэх зэрэг асуудлыг урьдчилан сэргийлдэг.

Хурц тосон дусал дээрх хэтэрхий исэлдэх болон элэгдэх эсэргүүцэл

Пүршүүд нь зөвхөн химийн бодисуудтай ажилладаггүй, шингэн хөнгөн цайтуудад уусаж буй олон жижиг хэсгүүдээр ч элэгдэнэ. Тиймээс шинэ загварууд нь металл хагарах асуудлыг эсэргүүцэхийн тулд цэрэгийн давхаргатай элсэн чулууны суурь болон хүчтэй материалтай хамгаалалттай байдаг. Зарим үйлдвэрлэгчид сүүдэрт нь арамид даавуугаар бэхжүүлсэн композит мембрануудыг ашигладаг. Эдгээр хэсгүүд нь хагарал эсвэл дэгээ үүсэхээс өмнө бага хэсгүүдийг түрүүлж түлхэн гаргадаг. Туузан ургамлын амтлагч бодисуудтай ажиллах үед инженерийн хуванцар тодорхой хэмжээгээр элэгдлийг 70%-иар бууруулдаг нь тогтоогдсон. Далайн усны уусмалтай ажиллах үед ихэнх компаниуд цахилгаан эсэргүүцлийн коррозийн асуудлыг зогсоохын тулд цавуу ган болон жертэй анодуудыг хослуулан ашигладаг. Эдгээр оюун ухааны сонголтууд нь хөнгөн цайт тогтвортой даралтын гаралтыг удаан хугацаанд ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд далайн эргийн орчим аэродромоос хөнгөн цайгаа тараах үед тариачид үүнийг маш их хэрэглэдэг.

Эдэлбэр, Тохиромжтой Байдал, Цаг Алдагдал Багасгах Зорилгоор Хиймэл Инженерчлэл

Орчин үеийн Тарихуур насоснуудыг талбайн судалгаагаар тогтоогдсон эвдрэлийн үндсэн шалтгаануудыг арилгах зорилготойгоор бүтээсэн. 2024 оны Хөдөө Аж Ахуйн Насосны Эдэлбэр Судалгааны Тайлангийн мэдээлснээр эрт үеийн эвдрэлүүдийн 72% нь сэл эвдрэл ба элэгдүүлэгч бөгс бодисын орж ирснээс үүддэг байсан бөгөөд одоо эдгээр асуудлыг зориудын зохион бүтээлтийн сайжруулалтаар арилгасан.

Сайжруулсан Инженерчлэл Ашиглан Сэл, Насосны Элэгдлийг Багасгах

Хөдөлгөөнтэй хэсгүүдийн тоог багасгасан энгийн бүтэц нь хуучин загваруудтай харьцулахад үрэлтээс үүдэлтэй элэгдлийг 28%-иар багасгадаг (Хөдөө Аж Ахуйн Инженерийн Нийгэмлэг, 2023). Эргэлтийн даралтын тэнцвэржилт нь цикл бүрт даралтын хэлбэлзлийг 2%-оос бага байлгаж диафрагмын ядарлыг багасгадаг. Гол сайжруулалтуудад дараахь хамаарна:

• Төмөр-цементэн хайлш цавилгатай шлиф хийсэн гангаар хийсэн элэгдэлд тэсвэлт (9 дахин их элэгдэлд тэсвэлт)
• Резинийг химийн тэсвэрлэлтээр давах PTFE олон давхаргатай хольтосны сэл
• Цагийн дотор талбай дээр сольж болох модуль хайрцагт сэл хэмжээнд 4 цагийн салгах үйлдлийг 45 минутын солилтоор сольсон

Талын ажиллагаа: Орчин үеийн мембран насосны амьдралын хугацаа болон найдвартай байдал

Талын туршилтууд нь дахин зохион бүтээсэн насоснууд нь 5000 цагийн ажиллагааны дараа 2019 оны загваруудтай харьцуулахад (MDC судалгаа 2023) 40%-иар бага засвар үйлчилгээтэй байгааг харуулж байна. Баталгаат засварын стратегийг нэвтрүүлснээр кукуруз тариалдаг талбайн жилийн ашиглалтын зардал нь акр бүрд $18-аас $10.70-руу буурч, 99.3% найдвартай ажиллагааг хадгалж байна.

Зардал болон урт хугацаат орлого: Өндөр ажиллагаатай насосны хөрөнгө оруулалтыг үнэлэх

Хөгжилдөө мембран насоснууд нь энгийн загваруудтай харьцуулахад анхны зардал нь 25–35%-иар илүү боловч 8–10 жилийн үйлчилгээний хугацаатай (эсрэгээрээ 3–5 жил) байдаг тул эзэмших зардал нь 62%-иар бага байдаг. 142 ширхэг Midwest фермүүд дээр хийсэн 2023 оны ROI шинжилгээ нь зогсолтгүй ажиллагаа болон химийн хаягдлыг бууруулснаар 14 сарын дотор хөрөнгө оруулалтаа буцаан авч байгааг харуулжээ.

Орчин үеийн тариалан дахь төрөл бүрийн шүршигч системийн үйл ажиллагааны давуу тал

Шүршигч мембран насоснууд нь талын үр ашигтай ажиллагааг сайжруулах, төрөл бүрийн орчин нөхцөлд тариалан төлөвлөгөөний дэвшмэл арга барилд дэмжлэг үзүүлэх ажиллагааны давуу талуудыг олгоно.

Хувьсах талын нөхцөлд өөрийгөө анхны урсгалд оруулах, хуурай ажиллах чадамж

Мембран насосны шинэ үеийн хувилбар нь өөрөө анхны урсгалд орж чаддаг бөгөөд энэ нь гараар юу ч хийхгүйгээр 3 метрээс илүү гүнээс шингэнийг дээш татах боломжтой гэсэн үг юм. Мөн эдгээр насос нь хуурай ажиллагааг сайн хариуцдаг тул талгүй газар эсвэл савнууд дахин дүүргэх шаардлагатай үед шингэний түгэлт тасарч байгаа үед эвдрэлгүй ажилладаг. Тариаланчид энэ нь нунтаг орчинд ажиллахад уялдуулгын хэсгийг гэмтээхгүйгээр ажиллагааг гүйцэтгэх боломжийг олгодог бөгөөд тоног төхөөрөмжийг эгнээнүүдийн хооронд хурдан шилжүүлэх үед ч ажиллагааг хэвийн үргэлжлүүлдэг гэж олж мэдсэн. 2025 оны талбайн шалгалтын үр дүнгээс харахад эдгээр онцлогууд нь эгнээнд тариалагддаг ургамлын үйлдвэрлэлд зогсолтыг дөрөвдүгээр хэсгээр бууруулж байна.

Нарийн тариалан, Хувьсах хэмжээний Технологийн нэгдэл

Орчин үеийн сенсорт суурилсан тариаланчийн тохижуулга дээр эдгээр насоснууд нь хувьсах хэмжээний хэрэглээний (VRA) төлөвлөгөөнд дагуулан урсгалын хурдыг нь зохицуулах оюун ухаант ажиллагаа гүйцэтгэдэг. Тэдгээрийг GPS навигацийн системүүд болон тариалангуудыг харж буй цахилгаан сканерүүдтэй хослуулбал, тариачид жижиг тунгаар зөвхөн 2% нарийвчлалтай зохицуулга хийх боломжтой болдог. Систем нь настай өвсний байрлалыг мэдэж байгаа тул бодит тариалангуудыг орхих юм. Өмнөх улиралд Сойолтой талгай тариалангийн талбайд хийсэн туршилтаас бид үр дүнтэй үр дүнг харсан бөгөөд энэ нь хэвийн аргаар хэрэглэх бодисын хэмжээгээс дөрөвний нэгээр багасгасан юм. Энэ технологийн шинэ зүйл бол дрон болон өөрөө явдаг тарих машины хамт ажилладаг явдал юм. Ямар ч өндөрт нисэх, талбай дээр салхи дайрахад даралт нь зөв байж, дусал бүр зориулалтын газартаа очиж хамгийн их үр дүнг өгдөг.

Хөдөө аж ахуйн тарих тоног төхөөрөмж дээрх хэрэглээ

Бум тарих ба том масштабын талбайн үйл ажиллагаанд ашиглах

Мембраны насоснууд нь зуун мянган экер талбайн дээр ажилладаг том тариаланчдын хэрэглэдэг шүршиг урт хоолойтой шүршиг төхөөрөмжинд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр насоснууд урт нь 120 фут байх хоолой дагуу даралтыг 1.5% орчимд тогтвортой байлгаж, их хэмжээний шингэнийг зөөх ажлыг хийдэг. Энэ нь ASABE стандартын хариуцаж буй даралтын хэлбэлзэлд холбогдох бүтэлтгүй бүрхүүл үүсгэхээс сэргийлдэг. Өөрөө ажиллаж эхлэх (self priming) онцлог нь тариаланчид мөрөөс мөрөнд хурдан шилжих үед ажлыг гүнзгийрүүлэн ажиллуулахад тусалдаг бөгөөд энэ нь тариаланчдад маш дуртай байдаг. Түүнчлэн, найрмал материалын хувьд химийн бодисуудтай удаан хүрэлцсэн ч хэт коррозид өртдөггүй байдаг. Хуучин поршень насосны загваруудтай харьцуулахад жилдээ хамгийн ихдээ 18-22% бага зогсолттой байдаг нь тариаланчдын тайван байдалд маш их нөлөө үзүүлдэг. Ийм тогтвортой байдал нь цаг хугацаа чухал байдаг том талбайн нэгэн төрлийн тариалан дээр эмчилгээ хийхэд маш чухал байдаг.

Агаарын болон автоматаар шүрших системтэй нийцтэй

Мембраны насосууд нисдэг тоног төхөөрөмжтэй сайн ажилладаг бөгөөд тариаланчид өнөөдөр ашигладаг автомат газрын машиныг ашиглах боломжтой. Шингэний урсгалыг хянах арга нь тариалан бүр дээр шаардлагатай хэмжээний шүршилтийг өөрчлөх замаар хувьсах хэмжээний хэрэглээний системтэй сайн таарч байна. Хэлье 2024 оны хөдөө аж ахуйн технологийн тайлангийн мэдээллээр хөнгөн насосууд нь дронуудыг илүү их ачаа тээвэрлэх боломжийг олгодог. Түүнчлэн хуурай ажиллагааны чадвар гэж нэрлэгддэг зүйл байдаг бөгөөд энэ нь дрон ямар нэг шалтгаанаар үйл ажиллагаагаа зогсоох шаардлагатай бол химийн бодисуудыг алдагдуулахгүйгээр зогсоодог. Энэ нь түүхий төрхийн аргууд бүрэн амжилтгүй болох хэцүү газруудад ч бүрэн хүртэл хөрсөн дээрх байгаа бодис, хортон устгагч бодисуудыг нарийн хэмжээгээр хэрэглэх боломжийг олгодог. Талбайн шаардлагад нийцэж хүнсний бодисын гаралтын хурдыг минутанд талаас нэг галлоны хүрэлтээс хорин галлон хүртэл тохируулж болно.

Түгээмэл асуулт

Орчин үеийн тарихуурын мембран насосны гол технологийн амжилт юу вэ?

Үндсэн амжилт нь бодит цагийн хяналт тавих зорилгоор IoT-тэй ухаалаг интеграцлах, нарийн тарихын тулд урсгал ба даралтыг хянах болон эдэлгээтэй материалыг ашиглан мембраны шинэ дизайныг бүтээх явдал юм.

IoT-тэй ухаалаг интеграцлал нь тарихуурын мембран насосыг хэрхэн сайжруулах вэ?

Ухаалаг интеграцлал нь даралтын түвшин болон шингэний урсгалыг бодит цагт хянах боломжийг олгож, асуудал гарахаас өмнө мэдэгдэж, томоохон зогсолтыг ихэд бууруулдаг.

Химийн эсэргүүцэл үзүүлэх мембран насосонд ямар материалыг ашигладаг вэ?

Фторкаучук (FKM), PTFE найрлагууд, арамид ширхэгээр бэхжүүлсэн найрлагуудыг мембран насосны химийн эсэргүүцлийг баталгаажуулах, эдэлгээг уртасгах зорилгоор ашигладаг.

Шинэ мембран насосны технологийн тусламжтайгаар нарийн тарих нь яаж ашигтай байдаг вэ?

Дэвшсэн хяналтын вентиль болон тоон даралтны зохицуулагч нь химийн бодисыг нарийн тунгаар хэрэглэх боломжийг олгодог бөгөөд ил хэмжээний шүршилтийг багасгаж ажиллагааны үр ашгийг 18-22%-иар нэмэгдүүлдэг.

Хөдөө аж ахуйн салбарт ашигладаг орчин үеийн мембран насосны ажиллагааны давуу талууд юу вэ?

Эдгээр нь өөрөө анхны урсгал үүсгэх чадвартай, хуурай ажиллагааны тэсвэртэй бөгөөд нарийн тариаланчиллын системтэй интеграцлах боломжтой тул талын ажиллагааны үр ашгийг нэмэгдүүлж, зогсолтын цагийг багасгадог.