CN103293017B - 一种凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估装置 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了一种凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估装置，过滤器滤芯运行寿命评估装置包括流量计（1）、温度传感器（2）、压力表一（3）、压力表二（4）、信号转换器（5）、单片机（6）、显示控制器（7）、显示器（8）、计算机（9）、打印机（10），所述流量计（1）、温度传感器（2）、压力表一（3）、压力表二（4）与信号转换器（5）相连，所述信号转换器（5）与单片机（6）相连，所述单片机（6）与显示控制器（7）和计算机（9）相连，所述显示控制器（7）与显示器（8）相连，所述计算机（9）与打印机（10）连接，所述前置过滤器滤芯运行寿命评估是采用对压降和流量进行数据采集并与设定参数进行比对分析的方法完成滤芯寿命评估，采用本发明专利能够较为准确的对凝结水精处理前置过滤器滤芯进行寿命评估并能够对滤芯失效原因提供分析依据。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种水处理过滤器滤芯运行寿命评估装置与方法，特别是涉及一种凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估装置及方法。
背景技术
发电厂凝结水是由经汽轮机做功后的蒸汽在凝汽器凝结成的水和汽轮机附属热力系统中加热器的疏水组成。凝结水是给水重要的组成部分，其水质较好。凝结水与补给水汇合后为锅炉给水，因此凝结水和补给水的水质决定着给水水质。凝结水由蒸汽凝结而成，理论上水质应该较好，但由于凝汽器不严密而将冷却水漏入以及凝结水系统、疏水系统中设备和管路的金属腐蚀产物进入凝结水，都会造成凝结水水质变差。
由于凝结水中的悬浮态、胶体金属腐蚀产物会污染离子交换树脂，使其交换容量下降，工作周期变短；它们还会堵塞离子交换树脂的上层（和水流先接触的部分），使阻力增大。因此，必须首先滤去这些会影响凝结水除盐设备正常工作的杂质。而管式过滤器则是一种广泛用于凝结水过滤的设备。
管式过滤器的过滤原理是微孔过滤法。微孔过滤法是利用过滤介质的微孔将水中的悬浮杂质截留下来的水处理工艺。管式过滤器中的这些过滤介质有的做成管状，有的由多个蜂房式管状滤芯组成过滤元件。在一个过滤器中通常组装有许多过滤元件。所以设备的结构与覆盖过滤器类似，但没有覆盖层。管式过滤器的滤芯从结构上大体可分为缠绕式和折叠式，其中折叠式由于其过滤面积大、占用体积小、滤液质量好、通量高、压差低、操作使用方便等优点，在超超临界机组的精处理系统中使用较为广泛。
由于管式过滤器滤芯的特殊结构，氧化铁、硅化物和油脂等污染物会逐渐使滤芯发生污堵。且随运行时间延长，滤芯污堵将越来越严重。不良的水质、前置过滤器不正确运行方式等均会造成滤芯不可逆的损害，造成滤芯寿命缩减，更换滤芯则费用昂贵。前置过滤器滤芯运行寿命评估对于前置过滤器运行状况评价及滤芯运行寿命预测、水质情况调查、事故原因调查以及工作人员提出正确决策等都具有十分重要的作用。
电厂判断前置过滤器滤芯寿命结束的主要依据是其压降变化，也有些电厂使用一定时间后直接更换前置过滤器滤芯等。根据压降变化判断滤芯是否达到寿命限度很大程度上决定于操作人员，而且采用这种方式并不能对滤芯的寿命进行较为准确的评估。一旦滤芯寿命终结时，更换滤芯缺乏较为完善的准备工作。若电厂一定时间后直接更换前置过滤器滤芯，那么滤芯必然在寿命结束之前进行更换，浪费资金。另外，传统对于滤芯寿命评价方法对于滤芯失效的原因判断不能提供有力证据。
发明内容
本发明专利所要解决的技术问题是提供一种凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估装置及方法。
为了解决上述前置过滤器滤芯寿命人为评估的误差、固定时间周期更换滤芯造成的资源浪费以及对滤芯失效原因不能提出有力证据，本专利采用了一种相对完善的前置过滤器滤芯运行寿命的评估方法，并完成了一种包括流量计，温度传感器，压力表一，压力表二，信号转换器，单片机、显示控制器、显示器、计算机、打印机构成的凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估装置。所述流量计和压力表一安装于前置过滤器出水管路上分别测定出水流量及出水压力，所述温度传感器和压力表二安装于前置过滤器进水管路上分别测定凝结水进水温度及进水压力，所述流量计、温度传感器、压力表一、压力表二与信号转换器相连，所述信号转换器与单片机相连并将测量信号转变为数字信号，所述单片机与显示控制器和计算机相连，所述显示控制器与显示器相连控制显示器显示，所述计算机与打印机连接以控制打印机运行，所述打印机打印实时压降和温度，所述凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估方法是采集前置过滤器出水流量得到已制水量，将已制水量和反洗后运行初期压降与单片机设定具体型号滤芯参数所拟合的函数关系进行比对，得到凝结水精处理前置过滤器滤芯使用寿命。
采用上述技术方案的凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估装置及方法，其装置设有流量计、温度传感器，并采用压力表一及压力表二实时测量前置过滤器运行压降及运行温度。采集的流量、温度、压降数据将将测量信号转变为数字信号，输入单片机。单片机把输入流量积累计算得到已制水量，已制水量和反洗后运行初期压降信号值与设定参数相比较得到凝结水精处理前置过滤器滤芯使用寿命。单片机向显示控制器输入信号控制显示器。显示器显示温度、流量、已制水量、实时压降以及凝结水精处理前置过滤器滤芯使用寿命评估结果。单片机将采集数据输入计算机，方便数据共享记录和采集。计算机控制打印机打印实时压降和温度。
采用上述技术方案的凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估方法如下：
（1）根据滤芯生产厂家提供产品具体信息，在单片机输入该型号滤芯正常使用总制水量（X）、初始运行压降（b）以及滤芯运行最大压降（y）。单片机根据设定指令，自动生成压降随制水量（或总制水量）y=kx+b函数关系（其中x为已制水量），根据输入参数取得k值。
（2）单片机记录该型号滤芯工作温度，单片机根据流量信号计算已制水量x。
（3）每次前置过滤器反洗后运行初期（1h内），记录压力表一、二的压降并取均值（y1）。单片机分别将信号输入的y1代入（1）中函数关系中得到对应x1，总制水量分别X与x、x1相减，取其中较小值得到剩余制水量即滤芯寿命。
（4）前置过滤器在此次反洗后正常运行超过1h时，滤芯寿命为（3）中滤芯寿命减去此次反洗后正常运行所制水量。
（5）单片机整合温度、流量、已制水量、实时压降以及凝结水精处理前置过滤器滤芯使用寿命评估结果，向计算机及显示器控制器输入。
（7）计算机对凝结水温度、流量、已制水量以及运行压降进行储存，并通过打印机打印实时压降和温度，方便工作人员分析滤芯寿命降低原因及降低时间；同时显示器显示实时温度、流量、已制水量、实时压降以及滤芯使用寿命评估结果。
综上所述，本发明专利是一种能够有效评估凝结水精处理前置过滤器滤芯使用寿命并能有效分析滤芯使用情况的装置及方法。
附图说明
图1是本发明专利的结构示意图。
图2是本发明专利控制框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明专利作进一步说明。
参见图1，流量计（1）、温度传感器（2）、压力表一（3）、压力表二（4）、信号转换器（5）、单片机（6）、显示控制器（7）、显示器（8）、计算机（9）、打印机（10），所述流量计（1）和压力表一（3）安装于前置过滤器出水管路上，所述温度传感器（2）和压力表二（4）安装于前置过滤器进水管路上，所述流量计（1）、温度传感器（2）、压力表一（3）、压力表二（4）与信号转换器（5）相连，所述信号转换器（5）与单片机（6）相连，所述单片机（6）与显示控制器（7）和计算机（9）相连，所述显示控制器（7）与显示器（8）相连，所述计算机（9）与打印机（10）连接。
参见图2，将凝结水精处理前置过滤器滤芯参数（如总制水量、初始运行压降等）输入单片机，单片机根据已设定程序自动生成压降与已制水量的关系。当该装置正常运行时，装置采集实时压降、流量、温度数据送入单片机，单片机将这些数据处理并送入计算机，计算机对这些数据进行存储，并控制打印机打印实时压降和温度。单片机自动识别、记录反洗后前置过滤器运行初期压降。将该压降与输入参数生成的压降与制水量关系进行比对，根据计算结果得出前置过滤器滤芯使用寿命。
本发明专利采用的技术路线为：将凝结水精处理前置过滤器滤芯参数（总制水量、初始运行压降以及滤芯运行最大压降）输入到设定程序中生成压降随制水量的关系。根据实际运行情况，自动识别凝结水精处理前置过滤器反洗后初始一段时间压降，压降与制水量在单片机中进行分析对比，得出滤芯运行寿命评价结果。
本发明专利的主要功能：实时测量、记录和存储凝结水温度、流量、压降；实时打印前置过滤器运行压降和温度变化；实时评估、显示凝结水精处理前置过滤器滤芯使用情况和寿命。
具体控制方法如下：
（1）检查流量计、温度传感器、压力表一、压力表二、信号转换器、单片机、显示控制器、显示器、计算机、打印机是否连接正常。
（2）对流量计、温度传感器、压力表一和压力表二进行仪表校正，并检查显示器的压力、温度、流量及时间等显示是否正常。
（3）检查打印机打印功能是否正常。
（4）向单片机输入凝结水精处理前置过滤器滤芯参数（总制水量、运行最大压降及运行初始压降）。
（5）单片机将输入参数与已设定程序进行拟合，得到压降随制水量关系。
（6）正常运行时，压力表一、压力表二、温度传感器、流量计将测量信号输入单片机。单片机根据流量计数据将流量进行累计，得到已制水量。单片机采集压力表二与压力表一数据，并得出两者之差，即压降。
（7）已制水量与反洗后运行初期压降在单片机内进行关系比对，根据比对结果评估得出凝结水精处理前置过滤器滤芯使用寿命。
（8）单片机将流量计、温度传感器、压力表一及压力表二的测量数据进行采集，并将压力表二与压力表一的压力之差（压降）、压力表一、压力表二、已制水量、温度输入计算机。
（9）单片机将压降、温度、流量、已制水量及运行寿命实时传输给显示控制器，显示控制器控制显示器实时显示。
（10）计算机控制打印机实时打印压降及温度。
Claims (1)
1.一种凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估装置，过滤器滤芯运行寿命评估装置包括流量计(1)、温度传感器(2)、压力表一(3)、压力表二(4)、信号转换器(5)、单片机(6)、显示控制器(7)、显示器(8)、计算机(9)、打印机(10)，所述凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估装置的评估方法是综合前置过滤器出水流量和前置过滤器反洗后初期运行压降对前置过滤器滤芯的运行寿命进行评估，其特征是：所述流量计(1)和压力表一(3)安装于前置过滤器出水管路上分别测定出水流量及出水压力，所述温度传感器(2)和压力表二(4)安装于前置过滤器进水管路上分别测定凝结水进水温度及进水压力，所述流量计(1)、温度传感器(2)、压力表一(3)、压力表二(4)与信号转换器(5)相连，所述信号转换器(5)与单片机(6)相连并将测量信号转变为数字信号，所述单片机(6)与显示控制器(7)和计算机(9)相连，所述显示控制器(7)与显示器(8)相连控制显示器(8)显示，所述计算机(9)与打印机(10)连接控制打印机运行，所述打印机(10)打印实时压降及温度，所述凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估装置的评估方法是采集前置过滤器出水流量得到已制水量，将已制水量和压降与单片机设定具体型号滤芯参数所拟合的函数关系y＝kx+b进行比对，得到凝结水精处理前置过滤器滤芯使用寿命，其中y为滤芯运行最大压降，x为已制水量，b为初始运行压降，根据输入参数取得k值。
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