CN101274197B - 淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置及其工作方法，装置包括淋洗塔、淋洗塔泵、洗涤液罐、pH计、循环泵、变频器、DCS、液位计、DCS调节单元、自动调节阀和自动排液开关；洗涤液罐、淋洗塔泵和淋洗塔通过管道依次连接；淋洗塔、循环泵和pH计通过管道依次连接；pH计、DCS、变频器和淋洗塔泵之间依次电连接；淋洗塔上安装有液位计，液位计上安装有自动排液开关；淋洗塔的排液管道上安装有自动调节阀，自动调节阀与自动排液开关之间设有DCS调节单元，自动调节阀、自动排液开关与DCS调节单元之间电连接。本发明根据洗淋液的pH值变化、利用变频器改变电机电源频率、调节电机转速、改变流量从而自动调节洗淋液的pH值；利用液位变化、通过自动排液开关实现自动排液。

Description

淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置及其工作方法，属化工生产中气体洗涤技术领域。

技术背景

淋洗塔的水洗、碱洗和酸洗工艺都要求pH值控制在一定的范围内，而且要求平稳。洗涤液在整个淋洗塔的水洗、碱洗和酸洗装置的pH值变化，将直接影响系统的洗涤效果；只要淋洗塔的水洗、碱洗和酸洗的pH值控制平稳，整个大循环系统的洗涤效果就能够稳定在工艺要求的范围内。其稳定与否直接影响整个装置的平稳和高产运行，甚至最终产品的质量。工艺上通过调节淋洗塔循环洗涤溶液的pH值，达到控制系统淋洗效果的目的。但是洗涤溶液的pH值控制通过人工控制偏差较大，淋洗塔的液位也不稳定，给生产带来一定影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种设计合理、结构简单、淋洗塔的液位稳定、使用维修方便、故障率低、抗干扰能力强、控制质量高的淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置及其工作方法。

一种淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置，包括淋洗塔、淋洗塔泵、洗涤液罐、pH计、循环泵、变频器、DCS、液位计、DCS调节单元、自动调节阀和自动排液开关；洗涤液罐、淋洗塔泵和淋洗塔通过管道依次连接；淋洗塔、循环泵和pH计通过管道依次连接；pH计、DCS、变频器和淋洗塔泵之间依次电连接；淋洗塔上安装有液位计，液位计上安装有自动排液开关；淋洗塔的排液管道上安装有自动调节阀，自动调节阀与自动排液开关之间设有DCS调节单元，自动调节阀、自动排液开关与DCS调节单元之间电连接。

所述的pH计的入口和循环泵的出口连接，pH计的出口和循环泵的入口连接。

所述的pH计为WB4PHG1000工业pH计。

所述的变频器为接收信号在4-20mA，输出频率范围：0.00~600.00Hz速度控制的变频器。

所述的DCS为控制功能分散、风险分散、操作显示集中、采用分布式结构的智能网络控制系统。

所述的DCS调节单元为可使用数字/光柱自整定、模拟变送输出信号在4-20mA的PID调节仪。

淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置的工作方法如下：

淋洗塔pH值控制补液的方法如下：

当pH计的测量值与设定定值存在偏差时，DCS通过调节输出相应的偏差调节值信号，该偏差调节值信号送入变频器，变频器依据该信号改变淋洗塔泵的电源频率，从而调整淋洗塔泵的转速，使进入淋洗塔循环洗涤溶液的加入量发生相应变化，达到pH值自动控制的目的；

淋洗塔自动排液的方法如下：

当淋洗塔的液位达到预先设定的液位时，淋洗塔上的液位计接通与液位计电连接的自动排液开关，自动排液开关输出一个电信号，DCS调节单元根据电信号启动自动调节阀，打开阀门，自动排液。

pH值控制补液系统是通过研究变频器的原理发现，变频器能根据pH计输入信号的变化改变电机电源的频率，而电机电源频率的改变可以改变电机的转速，电机的转速改变了，通过机泵的新洗涤溶液流量也随之发生相应的改变。因此根据实际情况，给DCS设定一定值和偏差调节值，达到自动控制的目的。

自动排液系统是根据液体的液相平衡和物体的浮力变化，在淋洗塔液位计的设定液位上，安装自动开关，自动开关、DCS调节单元及自动调节阀依次连接，达到自动控制的目的。当达到液位时，开关自动输出信号，DCS调节单元根据信号启动调节阀，打开阀门排液；当低于液位时，则反之。淋洗塔的pH值控制补液自动排液系统的应用好处在于将循环洗涤溶液pH值的波动范围大大减小，控制曲线近似于一条直线；补液和排液的自动化将有利于维持淋洗塔的液位平衡；减少了人工监测的密度及劳动量，使后续物料的质量和生产的连续性更加稳定。

在化工自动化控制中，一般单回路控制系统由测量(采集)单元一变送单元一调节单元一执行单元几部分构成，而执行单元一般选用调节阀来担任。但是本pH值控制补液自动排液系统在淋洗塔上的应用，将用变频器代替调节阀。

变频器具有良好的正弦波输出、转矩特性和快速响应等特性，还具有保护功能，如电机的过流、过压、欠压和缺相等保护，并能在操作面板上显示故障代码，故维修方便；而且，变频器操作简单，可由键盘操作，也可通过键盘任意设定频率，并可从操作面板上查看转速、电压、电流、转矩等参数；受系统干扰能力强，故障率低等优点。因而使控制质量得到大大改善。

本发明具有设计合理、结构简单、淋洗塔的液位稳定、使用维修方便、故障率低、抗干扰能力强、控制质量高的淋洗塔的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1、淋洗塔，2、pH计，3、洗涤液罐，4、淋洗塔泵，5、变频器，6、DCS，7、循环泵，8、液位计，9、DCS调节单元，10、自动调节阀，11、自动排液开关。

具体实施方式

实施例：

淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置，如图1所示，包括淋洗塔1、淋洗塔泵4、洗涤液罐3、pH计2、循环泵7、变频器5、DCS6、液位计8、DCS调节单元9、自动调节阀10和自动排液开关11；洗涤液罐3、淋洗塔泵4和淋洗塔1通过管道依次连接；淋洗塔1、循环泵7和pH计2通过管道依次连接；pH计2、DCS6、变频器5和淋洗塔泵4之间依次电连接；淋洗塔1上安装有液位计8，液位计8上安装有自动排液开关11；淋洗塔1的排液管道上安装有自动调节阀10，自动调节阀10与自动排液开关11之间设有DCS调节单元9，自动调节阀10、自动排液开关11与DCS调节单元9之间电连接。

所述的pH计2的入口和循环泵7的出口连接，pH计2的出口和循环泵7的入口连接。

所述的pH计2为WB4PHG1000工业pH计。

所述的变频器5为接收信号在4-20mA，输出频率范围：0.00~600.00Hz速度控制的变频器。

所述的DCS6为控制功能分散、风险分散、操作显示集中、采用分布式结构的智能网络控制系统；

所述的DCS调节单元9为PID控制器，用数字/光柱自整定、模拟变送输出信号在4-20mA的PID调节仪。

淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置的工作方法如下：

淋洗塔pH值控制补液的方法如下：

当pH计的测量值与设定定值存在偏差时，DCS通过调节输出相应的偏差调节值信号，该偏差调节值信号送入变频器，变频器依据该信号改变淋洗塔泵的电源频率，从而调整淋洗塔泵的转速，使进入淋洗塔循环洗涤溶液的加入量发生相应变化，达到pH值自动控制的目的；

淋洗塔自动排液的方法如下：

当淋洗塔的液位达到预先设定的液位时，淋洗塔上的液位计接通与液位计电连接的自动排液开关，自动排液开关输出一个电信号，DCS调节单元根据电信号启动自动调节阀，打开阀门，自动排液。

变频器能根据pH计输入信号的变化改变电机电源的频率，而电机电源频率的改变可以改变电机的转速，电机的转速改变了，通过机泵的新洗涤溶液流量也随之发生相应的改变。因此根据实际情况，给DCS设定一定值和偏差调节值，达到自动控制的目的。

自动排液系统是根据液体的液相平衡和物体的浮力变化，在淋洗塔液位计的设定液位上，安装自动开关，自动开关、DCS调节单元及自动调节阀依次连接，达到自动控制的目的。当达到液位时，开关自动输出信号，DCS调节单元根据信号启动调节阀，打开阀门排液；当低于液位时，则反之。淋洗塔的pH值控制补液自动排液系统的应用好处在于将循环洗涤溶液pH值的波动范围大大减小，控制曲线近似于一条直线；补液和排液的自动化将有利于维持淋洗塔的液位平衡；减少了人工监测的密度及劳动量，使后续物料的质量和生产的连续性更加稳定。

在化工自动化控制中，一般单回路控制系统由测量(采集)单元一变送单元-调节单元-执行单元几部分构成，而执行单元一般选用调节阀来担任。但是本pH值控制补液自动排液系统在淋洗塔上的应用，将用变频器代替调节阀。

变频器具有良好的正弦波输出、转矩特性和快速响应等特性，还具有保护功能，如电机的过流、过压、欠压和缺相等保护，并能在操作面板上显示故障代码，故维修方便；而且，变频器操作简单，可由键盘操作，也可通过键盘任意设定频率，并可从操作面板上查看转速、电压、电流、转矩等参数；受系统干扰能力强，故障率低等优点。因而使控制质量得到大大改善。

本发明具有设计合理、结构简单、淋洗塔的液位稳定、使用维修方便、故障率低、抗干扰能力强、控制质量高的淋洗塔的特点。

Claims (7)

1.一种淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置，其特征在于，包括淋洗塔、淋洗塔泵、洗涤液罐、pH计、循环泵、变频器、DCS、液位计、DCS调节单元、自动调节阀和自动排液开关；洗涤液罐、淋洗塔泵和淋洗塔通过管道依次连接；淋洗塔、循环泵和pH计通过管道依次连接；pH计、DCS、变频器和淋洗塔泵之间依次电连接；淋洗塔上安装有液位计，液位计上安装有自动排液开关；淋洗塔的排液管道上安装有自动调节阀，自动调节阀与自动排液开关之间设有DCS调节单元，自动调节阀、自动排液开关与DCS调节单元之间电连接。

2.如权利要求1所述的淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置，其特征在于，pH计的入口和循环泵的出口连接，pH计的出口和循环泵的入口连接。

3.如权利要求1所述的淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置，其特征在于，所述的pH计为WB4PHG1000工业pH计。

4.如权利要求1所述的淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置，其特征在于，所述的变频器为接收信号在4-20mA，输出频率范围：0.00~600.00Hz速度控制的变频器。

5.如权利要求1所述的淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置，其特征在于，所述的DCS为控制功能分散、风险分散、操作显示集中、采用分布式结构的智能网络控制系统。

6.如权利要求1所述的淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置，其特征在于，所述的DCS调节单元为可使用数字/光柱自整定、模拟变送输出信号在4-20mA的PID调节仪。

7.一种如权利要求1所述的淋洗塔的pH值控制补液和自动排液装置的工作方法，其特征在于，

淋洗塔pH值控制补液的方法如下：

当pH计的测量值与设定定值存在偏差时，DCS通过调节输出相应的偏差调节值信号，该偏差调节值信号送入变频器，变频器依据该信号改变淋洗塔泵的电源频率，从而调整淋洗塔泵的转速，使进入淋洗塔循环洗涤溶液的加入量发生相应变化，达到pH值自动控制的目的；

淋洗塔自动排液的方法如下：

当淋洗塔的液位达到预先设定的液位时，淋洗塔上的液位计接通与液位计电连接的自动排液开关，自动排液开关输出一个电信号，DCS调节单元根据电信号启动自动调节阀，打开阀门，自动排液。

Images