自動加藥裝置 

一、全自動加藥裝置概述 1.1 冷卻水系統(tǒng) 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，為節(jié)約用水資源，各類換熱器用水盡可能地采用循環(huán)的使用方式，可變直流冷卻系統(tǒng)為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，冷卻水用過后不是立即排放掉，而是循環(huán)再使用。水的再冷卻是通過冷卻塔來進(jìn)行的，在循環(huán)過程中部分水在通過冷卻塔時不斷被蒸發(fā)掉，因而水中各種礦物質(zhì)和離子含量也不斷被濃縮增加，當(dāng)這些礦物質(zhì)濃縮到一定程度以上時，就會大量析出結(jié)晶并沉積在冷凝器銅管內(nèi)形成水垢，嚴(yán)重影響熱交換效率，增加電耗，降低設(shè)備使用年限。 所以為了維持各種礦物質(zhì)和離子含量穩(wěn)定在某一定值上，必須對系統(tǒng)補(bǔ)充一定量的新鮮水，并排出一定量的濃縮水，通稱排污水。這種補(bǔ)充水和排污水的控制，靠人工控制是不及時、不連續(xù)和不準(zhǔn)確的。通常取水樣分析測試，發(fā)現(xiàn)指標(biāo)超標(biāo)，才通知補(bǔ)水及排污。因而造成補(bǔ)水和排污時間滯后，排污量不準(zhǔn)確，導(dǎo)致浪費(fèi)。若能在冷卻、冷凍系統(tǒng)安裝一套全自動加藥和排污的裝置，就可以將濃縮倍數(shù)和總硬度、藥劑濃度控制在一個平穩(wěn)的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)和科學(xué)的水質(zhì)穩(wěn)定控制。這樣既可控制硬度，又可節(jié)約大量水資源。 1.2加藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 該加藥設(shè)備為2罐2泵式，是完整的藥液儲存、計(jì)量和投加系統(tǒng)。成套設(shè)備由溶液箱、計(jì)量泵、過濾器，安全閥、背壓閥、配套的連接管道、閥門、管件，以及電氣、儀表設(shè)備等組成。 該加藥裝置能滿足各加藥點(diǎn)對加藥量的要求。 冷卻水加藥劑量 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)首次投加或大修后第一次投加稱為基礎(chǔ)投加, 按系統(tǒng)每升投加藥劑量如圖表： 系統(tǒng)流量m3/h 藥劑名稱 單位 每升投加藥劑量 系統(tǒng)一次投加藥劑量kg 1200 緩蝕阻垢劑投加 mg/L 50mg/L 80 氧化殺菌劑投加 mg/L 40mg/L 64 1000 緩蝕阻垢劑投加 mg/L 50mg/L 70 氧化殺菌劑投加 mg/L 40mg/L 54 300 緩蝕阻垢劑投加 mg/L 50mg/L 25 氧化殺菌劑投加 mg/L 40mg/L 20 40 緩蝕阻垢劑投加 mg/L 50mg/L 4 氧化殺菌劑投加 mg/L 40mg/L 3 系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，根據(jù)具體監(jiān)測結(jié)果來投加藥劑，估算每隔48小時投加一次： 系統(tǒng)流量m3/h 藥劑名稱 投加間隔時間（小時） 每月投加藥量（kg ） 一年投加藥劑量kg 1200 緩蝕阻垢劑投加 48 1200 14400 氧化殺菌劑投加 48 960 11520 1000 緩蝕阻垢劑投加 48 1000 12000 氧化殺菌劑投加 48 760 9120 300 緩蝕阻垢劑投加 48 400 4800 氧化殺菌劑投加 48 300 3600 40 緩蝕阻垢劑投加 48 60 720 氧化殺菌劑投加 48 40 480 1.3 設(shè)備選用及制造要求 溶液泵、計(jì)量泵、容器等所有設(shè)備都是在規(guī)范書指定的設(shè)計(jì)工況下達(dá)到最佳性能，同時能在一些非標(biāo)準(zhǔn)工況下正常運(yùn)行。 在所有的流量工況下可安全運(yùn)行，在各種非標(biāo)準(zhǔn)工況下沒有過大的振動、噪音（距設(shè)備一米距離不得超過85分貝）。 設(shè)備安裝在一個整體框架上。安裝在框架上的設(shè)備包括溶液箱、計(jì)量箱、計(jì)量泵、平臺扶梯和就地控制設(shè)備及所有的管路、管件、電纜管或橋架、電纜、閥門等配件。 計(jì)量泵的出口裝有壓力表，壓力表的入口有隔離閥及脈沖減振器。壓力表的量程最小高于泵的最大出口壓力的25%。 每臺計(jì)量泵的出口將提供安全放泄閥及返回到溶液箱的管道。回液管上應(yīng)裝液體流動指示器。每臺計(jì)量泵入口管道上設(shè)有不銹鋼管道過濾器。 手動調(diào)節(jié)計(jì)量泵的流量調(diào)節(jié)范圍均為0-100%。 二、全自動加藥裝置基本原理 2.1 循環(huán)水的濃縮倍數(shù) 循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)是指該循環(huán)水的含鹽量與其補(bǔ)充水含鹽量之比。提高濃縮倍數(shù)，可以降低補(bǔ)充水的用量，節(jié)約用水；還可降低排污量，減少對環(huán)境的污染和廢水的處理量，降低廢水處理成本。但是，濃縮倍數(shù)過高，會使循環(huán)水的硬度、堿度和濁度升的太高，水的結(jié)垢傾向增大；水中腐蝕性離子（CL-和SO42-）腐蝕性物質(zhì)（H2S、SO2、NH3）的含量增加，水的腐蝕性增強(qiáng)。因此，冷卻水的濃縮倍數(shù)并不是愈高愈好。當(dāng)提高到8倍以上時，節(jié)水效果就不明顯，在使用水處理劑時一般濃縮倍數(shù)控制在4~7倍，每小時節(jié)水量占循環(huán)量的0.40%，要準(zhǔn)確控制濃縮倍數(shù)，需設(shè)置一套全自動裝置才能實(shí)施。另外，通過控制濃縮倍數(shù)，可以阻止Ca2+、Mg2+離子在冷凝器銅管內(nèi)結(jié)成水垢，保持冷凝器的正常冷卻效果，達(dá)到節(jié)電的目的。 循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)與節(jié)水量關(guān)系 濃縮倍數(shù) N 蒸發(fā)水量m3/h 風(fēng)吹損失m3/h 總排水量m3/h 排污水量m3/h 補(bǔ)充水量m3/h 2 9.6 0.5 9.6 9.1 19.2 3 9.6 0.5 4.8 4.3 14.4 4 9.6 0.5 3.2 2.7 12.8 5 9.6 0.5 2.4 1.9 12.0 結(jié)論：水的濃縮倍數(shù)越高，節(jié)水量越大。對于循環(huán)量為1000 m3/h的冷卻水系統(tǒng)，冷卻水節(jié)省量可達(dá)0.88噸/時，隨著水費(fèi)和排污費(fèi)的不斷上漲，經(jīng)濟(jì)效益非�？捎^。 2.2循環(huán)水加藥系統(tǒng)的控制 通過實(shí)時監(jiān)測循環(huán)水和補(bǔ)充水中的電導(dǎo)率，并換算成濃縮倍數(shù)，此后根據(jù)濃縮倍數(shù)的控制范圍實(shí)時開啟和關(guān)閉排污閥門水泵，涼水塔冷卻水池安裝有液位計(jì)，PLC系統(tǒng)根據(jù)液位計(jì)的數(shù)據(jù)，自動打開或關(guān)閉補(bǔ)水電動閥；于此同時，控制系統(tǒng)自動監(jiān)測循環(huán)水系統(tǒng)中的補(bǔ)充水的水量，PLC根據(jù)設(shè)定的程序，結(jié)合循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行情況和泵、藥劑特性來指導(dǎo)加藥泵加藥，完成整個控制過程。 自動投加氧化性殺菌劑控制要求 用于控制循環(huán)水系統(tǒng)余氯，進(jìn)而控制系統(tǒng)的微生物繁殖。該值以ppm或mV表示，對應(yīng)于一定的余氯量。本方案采用ORP監(jiān)測探頭將信號傳送到PLC控制器，PLC將實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的ORP值和根據(jù)要求控制的ORP值設(shè)定值進(jìn)行比較，決定氧化性殺菌劑泵的開啟或關(guān)閉停止。 自動加酸控制要求 通過在線PH監(jiān)測探頭，將信號傳送到PLC總控制柜的控制器，PLC將實(shí)時監(jiān)測到系統(tǒng)的PH值和根據(jù)要求控制的設(shè)定值進(jìn)行比較，決定加酸泵的開啟和關(guān)閉停止，以此達(dá)到所控制系統(tǒng)PH和堿度的目的。 循環(huán)水加藥系統(tǒng)控制系統(tǒng)介紹 控制系統(tǒng)采用PLC控制 循環(huán)水加藥系統(tǒng)控制系統(tǒng)包括以下控制內(nèi)容 （1）根據(jù)循環(huán)水與補(bǔ)充水的電導(dǎo)率，自動控制排污閥水泵開啟與關(guān)閉停止； （2）根據(jù)液位監(jiān)測控制補(bǔ)充水閥門的開啟與關(guān)閉。 （3）根據(jù)補(bǔ)充水量自控投加緩蝕阻垢劑； （4）根據(jù)ORP值自控投加氧化性殺菌劑； （5）根據(jù)pH值自控投加硫酸； （6）根據(jù)酸計(jì)量箱液位自動控制補(bǔ)充酸液。 循環(huán)水加藥系統(tǒng)控制系統(tǒng)能夠顯示以下系統(tǒng)參數(shù) （1）在線循環(huán)水電導(dǎo)率； （2）在線補(bǔ)充水電導(dǎo)率； （3）在線濃縮倍數(shù)； （4）在線補(bǔ)充水流量； （5）在線冷卻塔水池液位顯示； （6）在線ORP值。 （7）在線PH值。 （8）在線阻垢緩蝕劑、氧化性殺菌劑和濃硫酸藥箱液位。 循環(huán)水加藥系統(tǒng)安全報(bào)警 （1）加藥箱低液位報(bào)警； （2）冷卻塔水池高低液位報(bào)警； （3）計(jì)量泵運(yùn)行異常報(bào)警。 循環(huán)水加藥系統(tǒng)控制系統(tǒng)應(yīng)具備特點(diǎn) （1）操作方便、顯示清晰。 根據(jù)設(shè)定的加藥量，計(jì)量泵精確投加藥劑，當(dāng)加藥箱缺藥劑時，系統(tǒng)燈光報(bào)警，同時停止加藥。計(jì)量泵狀態(tài)均能在就地電控箱顯示，計(jì)量泵還具有手動、自動、停機(jī)選擇開關(guān)，方便系統(tǒng)調(diào)試。 （2）安全、規(guī)范 所有儀表和控制設(shè)備均滿足‘三防要求’（防塵、防潮、防腐） 2.3 電導(dǎo)率在線控制 該裝置利用冷卻循環(huán)水的濃縮倍數(shù)（相對應(yīng)硬度）與循環(huán)水的電導(dǎo)率值相對應(yīng)的關(guān)系，由電導(dǎo)率測定儀測得循環(huán)水電導(dǎo)率的變化值的信號控制計(jì)量泵工作，從而使?jié)饪s倍數(shù)（硬度）自動控制在規(guī)定值范圍內(nèi)。當(dāng)超過電導(dǎo)率設(shè)定值就會自動排污，避免了手動排水的時間浪費(fèi)和水資源浪費(fèi)。該裝置的另一個主要功能就是實(shí)現(xiàn)對加緩蝕劑投加的自動控制，低過電導(dǎo)率設(shè)定值就會有效均勻地控制計(jì)量泵的加藥量，使循環(huán)水中的水處理藥劑濃度穩(wěn)定控制在一定范圍內(nèi)，以保證水處理的良好效果，從而減緩設(shè)備、管道的銹蝕，達(dá)到延長主機(jī)使用壽命的目的。 2.4 PH在線控制/ ORP在線控制 該裝置是根據(jù)指示電極與參比電極在溶液中測得的電位差再通過電位計(jì)轉(zhuǎn)換成PH或MV單位數(shù)值來進(jìn)行控制，使循環(huán)水中的溶液穩(wěn)定控制在一定的范圍內(nèi)，并以數(shù)字的方式顯示。 2.5 PLC全自動控制 該裝置是根據(jù)PH值表檢測被測循環(huán)水的PH值，一方面以數(shù)字的方式顯示，另一方面將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號輸出至PLC可編程序控制器。 PLC可編程序控制器將輸入信號與給定值比較，根據(jù)比較結(jié)果按一定的算法進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并輸出相對應(yīng)的電流控制變頻器改變加藥泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，加藥泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變達(dá)到控制加藥量的要求，從而使被控制對象的參數(shù)運(yùn)行在最佳狀態(tài)。 　　該系統(tǒng)設(shè)有保護(hù)功能：當(dāng)藥箱液位為低液位時，有低液位接點(diǎn)信號送至PLC，PLC將不啟動加藥泵。當(dāng)加藥管道的壓力高時，有壓力高信號接點(diǎn)送至PLC，PLC將不啟動加藥泵。 該軟件主要由監(jiān)控軟件、編程軟件組成,它們能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)水車間工藝的監(jiān)控、PLC邏輯控制功能以及系統(tǒng)內(nèi)部、外部的數(shù)據(jù)接口。 2.6循環(huán)水處理系統(tǒng)的控制及儀表要求 循環(huán)水系統(tǒng)的控制內(nèi)容 循環(huán)水車間控制室設(shè)置一套PLC，將循環(huán)水加藥系統(tǒng)、的操作、顯示、報(bào)警聯(lián)鎖在PLC上 完成。 循環(huán)水泵房的控制回路點(diǎn)數(shù)循環(huán)水泵房現(xiàn)場I/0信號數(shù)量一覽表： AI(4～20mA) 34 TC 0 RTD 0 DI 113 PI 0 AO(4～20mA) 15 DO 42 TOTAL 204 閉式循環(huán)水系統(tǒng)I/0信號數(shù)量一覽表： AI(4～20mA) DI 108 RTD 8 DO 64 TOTAL 180 2.7循環(huán)水控制系統(tǒng)的控制要求 采用帶LCD顯示的上位機(jī)（PC）+可編程控制器（PLC）構(gòu)成的控制系統(tǒng)來對整個工藝系統(tǒng)進(jìn)行自動控制。[本信息來自于今日推薦網(wǎng)]