CN104787922A - 蒸汽锅炉水质硬度在线测控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽锅炉水质硬度在线测控装置。原水口接锅炉原水，原水口经软水器机头连接树脂罐的输入口，盐箱经软水器机头连接树脂罐；树脂罐的输出口分别连接第二三通阀的输入端和软水箱，其一输出端作为软水取样口，其另一输出端依次经中空膜过滤器、定流量阀、电磁阀后连接测定管；测定管安装有搅拌器，试剂盒连接加药泵，其输出口连接测定管中部，测定管两侧装有光源和受光元件。本发明能定期自动进行样水的连串动作，控制水处理设备进行水处理运行及再生；并可避免硬度超标水进入锅炉，大幅提升锅炉安全性能，降低用户的人工运行管理成本。

Description

蒸汽锅炉水质硬度在线测控装置

技术领域

本发明属于一种在线测控装置，尤其是涉及了水质在线监测技术领域的一种蒸汽锅炉水质硬度在线测控装置。

背景技术

蒸汽锅炉水质的好坏，直接影响到锅炉的安全经济运行，因此，水质监测显得至关重要。特别是锅炉给水硬度一旦超标，Ca²⁺、Mg²⁺（形成水垢的主要成份）等硬度成分被带到锅内蒸发浓缩，高温分解，水垢析出，并在锅炉受热面上结垢。结垢将直接影响锅炉传热和正常汽水循环，不但会降低热效率，浪费燃料，而且严重时还会引发爆管、鼓包等事故，影响锅炉安全运行。因此，为了确保锅炉给水的水质硬度达标，需定期加强锅炉水质硬度监测，并通过水处理设备运行及再生，使之达到软水标准，同时做好锅炉除垢工作，才能确保锅炉安全经济运行。传统的水质硬度监测方法是定期进行人工取水化验，人工取水化验具有不能定时、定期及产生误差等问题；传统的定期水处理运行及再生是水处理设备都是事先按时间、流量等方式设定好来启动再生，而并不能根据水质硬度超标实时进行水处理运行及再生。

发明内容

为了克服上述背景技术的不足，本发明提出了一种蒸汽锅炉水质硬度在线测控装置，能定期自动进行样水的采集、搅拌和判断等一连串测定动作，自动得出锅炉给水硬度是否符合标准，并可根据水质硬度报警信号，及时控制水处理设备进行水处理运行及再生。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明包括软水器机头、树脂罐、盐箱、中空膜过滤器、定流量阀、电磁阀、测定管、试剂盒和加药泵，原水口接锅炉原水，原水口经软水器机头连接树脂罐的输入口，盐箱经软水器机头连接树脂罐；树脂罐的输出口经第一三通阀分别连接第二三通阀的输入端和软水箱，第二三通阀的一个输出端作为用于人工取样对比验证的软水取样口，第二三通阀的另一个输出端依次经中空膜过滤器、定流量阀、电磁阀后连接到测定管；测定管底部安装有搅拌器，试剂盒经加药软管连接加药泵，加药泵的输出口经加药软管连接到测定管中部，搅拌器上方的测定管两侧对称装有光源和受光元件。

所述的搅拌器通过电磁感应线圈通电控制。

所述的装置还包括控制模块，控制模块分别与光源、受光元件、定流量阀、电磁阀、加药泵和电磁感应线圈。

所述的测定管顶部经排水管连接排水口。

所述的原水口经单向阀连接软水器机头。

本发明的有益效果是：

本发明能定期自动进行样水的采集、搅拌和判断等一连串测定动作，自动得出锅炉给水硬度是否符合标准，并可根据水质硬度报警信号，及时控制水处理设备进行水处理运行及再生。

本发明代替人工取水化验和定期水处理运行及再生，既可以避免硬度超标水进入锅炉，防止结垢，使锅炉安全性能大幅提升，同时能降低用户的人工运行管理成本，具有良好的经济效益。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-原水口，2-软水器机头，3-树脂罐，4-盐箱，5-第一三通阀，6-第二三通阀，7-中空膜过滤器，8-定流量阀，9-电磁阀，10-测定管，11-光源，12-电磁感应线圈，13-搅拌器，14-受光元件，15-试剂盒，16-加药软管，17-加药泵，18-控制模块，19-排水管，20-排水口，21-软水箱，22-软水取样口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明包括软水器机头2、树脂罐3、盐箱4、中空膜过滤器7、定流量阀8、电磁阀9、测定管10、试剂盒15和加药泵17，原水口1接锅炉原水，原水口1经软水器机头2连接树脂罐3的输入口，盐箱4经软水器机头2连接树脂罐3；树脂罐3的输出口经第一三通阀5分别连接第二三通阀6的输入端和软水箱21，第二三通阀6的一个输出端作为用于人工取样对比验证的软水取样口22，第二三通阀6的另一个输出端依次经中空膜过滤器7、定流量阀8、电磁阀9后连接到测定管10；测定管10底部安装有搅拌器13，试剂盒15经加药软管16连接加药泵17，加药泵17的输出口经加药软管16连接到测定管10中部，搅拌器13上方的测定管10两侧对称装有光源11和受光元件14。

上述搅拌器13是通过电磁感应线圈12通电控制。

本发明装置还包括用于在线控制的控制模块18，控制模块18分别与光源11、受光元件14、定流量阀8、电磁阀9、加药泵17和电磁感应线圈12，进行控制。控制模块根据测定值进行浓度判断，并将水质硬度超标的测定结果反馈给水处理设备，并发出水处理运行及再生的控制信号。

上述测定管10顶部还设有排水口20，经排水管19连接排水口20。

本发明主要由试剂盒、注药部分、搅拌部分、测定部分、给排水部分、控制模块构成。试剂盒用来盛装测定水质硬度试剂，注药部分由加药软管和加药泵构成，搅拌部分由电磁感应线圈和搅拌器构成，测定部分由测定管、光源和受光元件构成，给排水部分由中空膜过滤器、定流量阀、电磁阀和排水管构成，控制模块由控制电路板、供电线路和信号线路构成。

通过以上装置，本发明能定期自动进行样水的采集、冲洗、导入、注药、搅拌、测定、判断、反馈及排水等一连串动作。

本发明在线测控采用比色分析法的测定方法，即测定试剂和被测定水中离子在测定管中发生反应，使溶液产生颜色，再用光源发出特定波长的光照射此溶液，最后通过受光元件测定透过光的强度来测定离子浓度的方法。

本发明的实施工作过程如下：

如图1所示，锅炉原水经原水口1再经软水器机头2进入到树脂罐3，与树脂罐3内的树脂进行离子交换，将原水中的Ca²⁺、Mg²⁺置换出来，变为软水，再经第一三通阀5进入到软水箱21。同时，经第一三通阀5另一路的被测定水进入到第二三通阀6，再进入到本发明进行在线监测，目的是监测水质硬度是否超标。第二三通阀6的软水取样口22用来人工取样，可与本发明进行对比验证。随着树脂内Ca²⁺、Mg²⁺的增加，树脂去除Ca²⁺、Mg²⁺的效能逐渐降低，当在线监测到树脂罐3内软水的Ca²⁺、Mg²⁺超标后，就必须对树脂进行再生。再生过程就是用盐箱4中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的Ca²⁺、Mg²⁺再置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。

本发明装置的在线测控经过冲洗、导入、注药、搅拌、测定、判断、反馈及排水八个过程。

冲洗及导入：从第二三通阀6进入的被测定水经中空膜过滤器7过滤杂质，经定流量阀8来控制被测定水的给水量，打开电磁阀9，将被测定水导入到测定管10中，此时，原滞留在测定管10中的水被带走，同时也对测定管10进行了冲洗。

注药及搅拌：关闭电磁阀9，启动加药泵17，将试剂盒15内的测定试剂经加药软管16注入到被测定水中，同时，将电磁感应线圈12通电，使搅拌器13旋转，搅拌混合测定试剂和被测定水。

测定：测定试剂和被测定水中Ca²⁺、Mg²⁺在测定管中发生反应，使溶液产生颜色，反应溶液的颜色会根据被测定水中Ca²⁺、Mg²⁺含量的不同而发生变化，光源11对反应溶液进行透光，受光元件14测定透过光的强度来测定离子浓度，透光强度会随着被测定水的显像色调发生变化，因为根据此色调吸收于被测定水的光的量会有所不同。

判断及反馈：控制模块18根据测定值进行浓度判断，并将水质硬度超标的测定结果反馈给水处理设备，并发出水处理运行及再生的控制信号。

排水：被测定完毕的进样水经排水管19从排水口20排出。

由此，本发明能定期自动进行样水的采集、冲洗、导入、注药、搅拌、测定、判断、反馈及排水等一连串动作，自动得出锅炉给水硬度是否符合标准，及时控制水处理设备进行水处理运行及再生；既可以避免硬度超标水进入锅炉，防止结垢，又能降低用户的人工运行管理成本，具有显著的技术效果和良好的经济效益。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1. 一种蒸汽锅炉水质硬度在线测控装置，其特征在于：包括软水器机头（2）、树脂罐（3）、盐箱（4）、中空膜过滤器（7）、定流量阀（8）、电磁阀（9）、测定管（10）、试剂盒（15）和加药泵（17），原水口（1）接锅炉原水，原水口（1）经软水器机头（2）连接树脂罐（3）的输入口，盐箱（4）经软水器机头（2）连接树脂罐（3）；树脂罐（3）的输出口经第一三通阀（5）分别连接第二三通阀（6）的输入端和软水箱（21），第二三通阀（6）的一个输出端作为用于人工取样对比验证的软水取样口（22），第二三通阀（6）的另一个输出端依次经中空膜过滤器（7）、定流量阀（8）、电磁阀（9）后连接到测定管（10）；测定管（10）底部安装有搅拌器（13），试剂盒（15）经加药软管（16）连接加药泵（17），加药泵（17）的输出口经加药软管（16）连接到测定管（10）中部，搅拌器（13）上方的测定管（10）两侧对称装有光源（11）和受光元件（14）。

2. 根据权利要求1所述的一种蒸汽锅炉水质硬度在线测控装置，其特征在于：所述的搅拌器（13）通过电磁感应线圈（12）通电控制。

3. 根据权利要求1或2所述的一种蒸汽锅炉水质硬度在线测控装置，其特征在于：所述的装置还包括控制模块（18），控制模块（18）分别与光源（11）、受光元件（14）、定流量阀（8）、电磁阀（9）、加药泵（17）和电磁感应线圈（12）。

4. 根据权利要求1所述的一种蒸汽锅炉水质硬度在线测控装置，其特征在于：所述的测定管（10）顶部经排水管（19）连接排水口（20）。

5. 根据权利要求1所述的一种蒸汽锅炉水质硬度在线测控装置，其特征在于：所述的原水口（1）经单向阀连接软水器机头（2）。