CN108658173A - 辅锅炉软水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种辅锅炉软水处理装置,包括安装在机座上的原水控制单元、软水处理单元以及水质在线监测单元和中央控制器；原水控制单元包括流通水箱、电磁阀、增压泵和压力传感器；软水处理单元包括树脂交换罐、盐罐、多路阀控制器以及定流量阀和流量计，多路阀控制器对应的各接口上分别与原水进水管、树脂交换罐、盐罐以及软水水管和反洗排污管连接相通，水质在线监测单元包括原水监测单元和软水监测单元，中央控制器与水控制单元、软水处理单元以及水质在线监测单元连接，本发明具有维护方便，操作简便、可维修性好，运行稳定可靠的特点，既能在线监测水质并处理不合格水质，又能适应倾斜和摇摆、振动、冲击、盐雾、霉菌等复杂船舶环境。

Description

辅锅炉软水处理装置
技术领域
本发明涉及一种辅锅炉软水处理装置，属于船舶辅锅炉技术领域。
背景技术
船舶辅锅炉的水源如果直接用陆地自来水，会使辅锅炉及部件造成结垢，影响辅锅炉的使用寿命和热效率，通常需要通过软水处理对辅锅炉炉水进行水质软化处理，供辅锅炉使用，以提高辅锅炉的使用寿命、能源利用率以及辅锅炉运行的可靠性。但现有的软水处理装置较为分散，造成安装和操作不便，不仅占地面积大，而且也不利于维护，不能适用倾斜和摇摆、振动、冲击、盐雾、霉菌等复杂船舶环境中。
发明内容
本发明的目的是提供一种维护方便，操作简便、可维修性好，运行稳定可靠的辅锅炉软水处理装置。
本发明为达到上述目的的技术方案是：一种辅锅炉软水处理装置,其特征在于：包括安装在机座上的原水控制单元、软水处理单元以及水质在线监测单元和中央控制器；
所述的原水控制单元包括流通水箱、电磁阀、增压泵和压力传感器，所述的流通水箱上部具有用于与水源进水管连接的水源进口、下部具有用于连接原水进水管的水源出口，且流通水箱上的水源出口与原水进水管连接相通，原水进水管上安装有电磁阀、增压泵和压力传感器；
所述的软水处理单元包括树脂交换罐、盐罐、多路阀控制器以及定流量阀和流量计，多路阀控制器对应的各接口上分别与原水进水管、树脂交换罐、盐罐以及软水水管和反洗排污管连接相通，且软水水管上安装有用于调节软水出水流量的定流量阀及流量计；
所述的水质在线监测单元包括原水监测单元和软水监测单元，所述的原水监测单元包括用于监测原水PH值和余氯含量的第一PH余氯监测仪以及用于监测原水硬度的第一水硬度计，第一PH余氯监测仪和第一水硬度计与原水进水管相通；所述的软水监测单元包括用于监测软水PH值和余氯含量的第二PH余氯监测仪以及用于监测软水硬度的第二水硬度计，第二PH余氯监测仪和第二水硬度计与软水水管相通，且第一水硬度计和第二水硬度计的废液排放口经废液排污管与排污管相连接；
所述的中央控制器具有人机操作界面和报警器，中央控制器接收流通水箱的液位信号、原水进口压力信号、原水水质监测信号、增压泵状态信号及电磁阀运行状态信号、软水流量信号及软水水质监测信号，中央控制器对收接的各信号进行处理后，输出控制信号控制电磁阀及增压泵动作；且在处理装置发生故障时，输出报警信号至报警器。
本发明采用了原水控制单元、软水处理单元以及水质在线监测单元和带有人机操作界面的中央控制器，并将各单元集成安装在机座上，使原水控制单元、软水处理单元、水质在线监测单元以及中央控制器实现单元化、模块化的集成设计，具有体积小、重量轻，安装紧凑，通过中央控制器控制原水控制单元和软水处理单元工作，本发明的处理装置具有自动化程度高，具有操作简便和可维修性好的特点。本发明在原水出水管上安装有增压泵和压力传感器，在水源进口压力不足的情况下，通过增压泵建立管路系统稳定水压，以满足软水处理装置各工况下的工作压力要求。本发明通过安装在软水管上安装的定流量阀和流量计，可根据供辅锅炉要求灵活调定规定的软水处理量，操作简便，实现出口流量调节。本发明的水质在线监测单元可以实时、准确的对原水进口和软水出口的硬度、PH值和余氯含量进行监测，保证辅锅炉的补给水能符合技术要求。本发明能通过中央控制器能自动按工作程序运行，周期性的向辅锅炉热井提供硬度指标符合要求的补给软化水，并能显示原水进口压力、工作运行状态、软水出口流量以及原水进口和软水出口的水质硬度、PH值、余氯含量，在运行过程中发生故障时，通过报警器进行报警，既能在线监测水质并处理不合格水质，又能适应倾斜和摇摆、振动、冲击、盐雾、霉菌等复杂船舶环境。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明辅锅炉软水处理装置的结构原理图。
图2是本发明辅锅炉软水处理装置的结构示意图。
图3是图2的侧视结构示意图。
图4是图2的俯视结构示意图。
图5是本发明辅锅炉软水处理装置的立体结构示意图。
其中：1—水源进水管、2—截止止回阀,3—流通水箱，4—进水浮球阀，5—呼吸止回关闭阀，6—旁通电磁阀，7—旁通管路，8—电磁阀，9—增压泵，10—原水进水管，11—压力传感器，12—第一PH余氯监测仪，13—多路阀控制器，14—树脂交换罐，15—盐罐，16—定流量阀，17—反洗排污管，18—取样阀，19—软水水管，20—第二PH余氯监测仪，21—流量计，22—缓存水箱，23—出水上液位开关，24—出水下液位开关，25—泄放阀，26—废液排污管，27—第二水硬度计，28—第一水硬度计，29—排污管，30—中央控制器，31—进水下液位开关，32—机座，32-1—底座，32-2—支承架，33—箱体，34—废液箱。
具体实施方式
见图1～2所示，本发明的辅锅炉软水处理装置,包括安装在机座32上的原水控制单元、软水处理单元以及水质在线监测单元和中央控制器30。本发明机座32包括底座32-1和支承架32-2，可将支承架32-2固定在底座32-1的中部，且支承架32-2两侧的加强柱固定在底座32-1上，通过底座32-1和支承架32-2将原水控制单元、软水处理单元以及水质在线监测单元和中央控制器30集成安装在机座32上，安装空间紧凑，可维修性好，能适应倾斜和摇摆、振动、冲击等复杂船舶环境。
见图1～5所示，本发明原水控制单元包括流通水箱3、电磁阀8、增压泵9和压力传感器11。本发明流通水箱3上部具有用于与水源进水管1连接的水源进口、下部具有用于连接原水进水管10的水源出口，流通水箱3的水源进口与水源进水管1连接，该水源进水管1上安装有截止止回阀2，以防止水源倒流，将水源引入流通水箱3内，以减少原水控制单元和软水处理单元的影响。本发明流通水箱3上的水源出口与原水进水管10连接相通，可将电磁阀8、增压泵9和压力传感器11按水流方向依次安装在原水进水管10上，该电磁阀可采用双向开常型电磁阀，将原水送至处理装置内进行软化处理，通过压力传感器11实时监测原水进水管10出口的压力，在水源进口压力不足的情况下，通过增压泵9来提高系统管路压力，保持稳定水压，满足软水处理时各工况下工作压力的要求，工作稳定可靠，本发明可根据设定的工作程序运行，通过中央控制器30来控制电磁阀8及增压泵9动作，周期性的向辅锅炉热井提供硬度指标符合要求的补给软化水。
见图1所示，本发明流通水箱3上安装有进水浮球阀4和进水下液位开关31，中央控制器30根据接收流通水箱进水液位信号输出控制信号，控制电磁阀8动作。当液位达到最高水量时，可关闭浮球阀，当流通水箱3的液位低于最低量时，进水下液位开关31发出信号，控制电磁阀8和增压泵9停止工作，且中央控制器30输出报警信号至报警器。
见图1、2所示，本发明软水处理单元包括树脂交换罐14、盐罐15、多路阀控制器13以及定流量阀16和流量计21，多路阀控制器13对应的各接口上分别与原水进水管10、树脂交换罐14、盐罐15以及软水水管19和反洗排污管17连接相通，该多路阀控制器13可采用现有的多路阀，如采用fleck多路阀控制器，并全自动循环运行，该多路阀控制器13为同一阀体上设有多个通路的阀门，通过多路阀控制器13内阀门的开关，将原水经多路阀控制器13后而进入树脂交换罐14内进入软化。当含硬度离子的原水通过交换树脂层时，水中的钙、镁离子与树脂的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子，而钠离子进入水中，经树脂交换罐14内流出已去掉了硬度离子的软化水，因此可向辅锅炉热井提供硬度指标符合要求的补给软化水，其交换过程如下：
2RNa+Ca2+＝R2Ca+2Na+，
2RNa+Mg2+＝R2Mg+2Na+，
随着交换过程的不断进行，树脂交换罐14内树脂中的钠离子全部被置换到饱和后就失去了交换功能时，多路阀控制器13自动切换阀门，使原水进水管10内的原水注入盐罐15内，使原水与盐罐15内的无碳工业盐混合形成溶液，再将盐罐15内的工业盐NaCl(无碳)溶液注入树脂交换罐14内，对树脂进行再生，将树脂吸附的钙、镁离子置换下来，树脂重新吸附了钠离子，恢复交换软化能力，再生过程如下：
R2Ca+2NaCl＝2RNa+CaCl2，
R2Mg+2NaCl＝2RNa+MgCl2，
而置换后的液体则通过连接在多路阀控制器13上的反洗排污管17而排出，从而实现运行、反洗再生等工艺要求。
见图1所示，本发明软水水管19上安装有用于调节软水出水流量的定流量阀16及流量计21，该流量计21可采用数显流量计，可根据装置要求来调节软水出口流量，操作方便。
见图1所示，本发明在原水进水管10接近多路阀控制器13一侧安装有截止阀，而软水水管19接近多路阀控制器13一侧安装有截止止回阀2，可通过切换截止阀和截止止回阀2与多路阀控制器13相配，实现正常运行以及反洗再生工艺要求。见图1所示，本发明软水水管19上还安装有取样阀18，可定期取样供第三方水质检测机构对处理水质进行检测，保证辅锅炉的补给水符合技术要求。
见图1本发明的水质在线监测单元包括原水监测单元和软水监测单元，原水监测单元包括用于监测原水PH值和余氯含量的第一PH余氯监测仪12以及用于监测原水硬度的第一水硬度计28，第一PH余氯监测仪12和第一水硬度计28与原水进水管10相通，实时对原水水质的硬度、PH值以及余氯含量进行在线监测。本发明软水监测单元包括用于监测软水PH值和余氯含量的第二PH余氯监测仪20以及用于监测软水硬度的第二水硬度计27，第二PH余氯监测仪20和第二水硬度计27与软水水管19相通，实时对软水水质硬度、PH值以及余氯含量进行在线监测，且第一水硬度计28和第二水硬度计27的废液排放口经废液排污管26与排污管29连接相通，可将监测后的废液经排污管29排出。
见图2～5所示，本发明机座32上安装有箱体33，第一PH余氯监测仪12和第二PH余氯监测仪20安装在箱体33内，且水源进水管1和软水水管19穿过箱体33，第一水硬度计28和第二水硬度计27分别安装在位于箱体33内水源进水管1和软水水管19上，且机座32位于箱体33后部还安装有废液箱34，第一水硬度计28的废液排放口和第二水硬度计27的废液排放口与废液箱34相通，连接在废液箱34上的废液排污管26与排污管29连接相通，并能定期将废液箱34的废液通过废液排污管26经排污管29排出。
本发明原水监测单元内还具有与原水进水管10相通的第一测量池，第一PH余氯监测仪12的测量机构设置在第一测量池内，而软水监测单元内还具有与软水水管19相通的第二测量池，且第二H余氯监测仪20的测量机构设置在第二测量池内，通过第一PH余氯监测仪12对第一测量流通池的原水PH和余氯含量进行监测，同时通过第二PH余氯监测仪20对第二测量流通池的软水进行PH和余氯含量的监测，当软水出口水质硬度不合格时，中央控制器30发出报警信号，保证辅锅炉的补给水符合技术要求。本发明水质在线监测单元设置在箱体33内，且箱体33又安装在底座32-1上，操作简便、可维修性好。
见图1、2所示，本发明的中央控制器30具有人机操作界面以及报警器，该中央控制器30安装在箱体33顶部，中央控制器30接收流通水箱3的液位信号、原水进口压力信号、原水水质监测信号、增压泵状态信号及电磁阀运行状态信号、软水流量信号及软水水质监测信号，中央控制器30对收接的各信号进行处理后，输出控制信号控制电磁阀8及增压泵9动作。本发明的中央控制器30为现有的中央微处理控制器，可通过人机操作界面进行各数据的设置，并通过人机操作界面显示原水进口压力、工作运行状态、软水出口流量以及原水进口和软水出口的水质硬度、PH值、余氯含量等数据，该中央控制器30上还可将上显示的各数据通过通讯接口上传至上级监控台。本发明在人机操作界面上具有加盐提醒按钮，以防操作人员在装置反洗再生后未进行加盐操作。本发明处理装置在发生故障时，中央控制器30输出报警信号至报警器，如当软水出口水质硬度不合格或原水进口压力过低时，通过报警器而发出报警信息，通过人机操作界面显示故障并将故障信号上传至上级监控台。
见图1、2所示，本发明机座32上还安装有缓存水箱22，缓存水箱22上部具有用于连接软水水管19的软水进口、下部具有软水出口，缓存水箱22的软水进口与软水水管19连接相通，下部软水出口通过管路接辅锅炉热井补水。见图1所示，本发明缓存水箱22上设有监测软水液位的出水上液位开关23和出水下液位开关24，中央控制器30根据接收的缓存水箱出水液位信号，输出控制信号控制电磁阀8及增压泵9动作。当出水上液位开关23发出信号，其辅锅炉热井的软水为高位，中央控制器30控制电磁阀8和增压泵9不工作；而在间歇时段，当出水下液位开关24发出信号，此时，因辅锅炉热井的软水为低位，中央控制器30接收信号，并控制控制电磁阀8和增压泵9工作，根据缓存水箱22中的水位来进一步控制处理装置的工作状态，及时给辅锅炉热井供水，确保工作的可靠性。
见图2～5所示，本发明流通水箱3和缓存水箱22均安装在机座32上，流通水箱3和缓存水箱22顶部安装有呼吸止回关闭阀5，确保管路内的水流正常运动，流通水箱3底部的排污口和缓存水箱22底部的排污口均与排污管29连接相通，且排污管29位于流通水箱3的一侧和缓存水箱22的一侧分别安装有泄放阀25，可定时打开泄放阀25，将箱内污水排出。
见图1所示，本发明水源进水管1和原水进水管10上还并接有旁通管路7，且旁通管路7上安装有旁通电磁阀6，旁通电磁阀6采用双向常闭型电磁阀，中央控制器30与旁通电磁阀6连接并输出控制信号控制旁通电磁阀6动作，本发明旁通管路7位于压力传感器11的前部，由于旁通管路7上的旁通电磁阀6与中央控制器30连接，当原水控制单元失效时，可打开旁通管路7直接向软水处理单元供水，具有应急旁通功能。
见图2～5所示，本发明树脂交换罐14和盐罐15采用不锈钢容器，且不锈钢容器内表面具有食品级的聚丙烯塑料，而水源进水管1、原水进水管10以及软水水管19和各排污管路采用不锈钢管，且不锈钢管内壁具有食品级的聚丙烯塑料，能满足船用环境强度以及耐酸、耐盐、耐腐蚀的要求，保证装置的长期、可靠运行。

Claims (10)

1.一种辅锅炉软水处理装置,其特征在于：包括安装在机座(32)上的原水控制单元、软水处理单元以及水质在线监测单元和中央控制器(30)；
所述的原水控制单元包括流通水箱(3)、电磁阀(8)、增压泵(9)和压力传感器(11)，所述的流通水箱(3)上部具有用于与水源进水管(1)连接的水源进口、下部具有用于连接原水进水管(10)的水源出口，且流通水箱(3)上的水源出口与原水进水管(10)连接相通，原水进水管(10)上安装有电磁阀(8)、增压泵(9)和压力传感器(11)；
所述的软水处理单元包括树脂交换罐(14)、盐罐(15)、多路阀控制器(13)以及定流量阀(16)和流量计(21)，多路阀控制器(13)对应的各接口上分别与原水进水管(10)、树脂交换罐(14)、盐罐(15)以及软水水管(19)和反洗排污管(17)连接相通，且软水水管(19)上安装有用于调节软水出水流量的定流量阀(16)及流量计(21)；
所述的水质在线监测单元包括原水监测单元和软水监测单元，所述的原水监测单元包括用于监测原水PH值和余氯含量的第一PH余氯监测仪(12)以及用于监测原水硬度的第一水硬度计(28)，第一PH余氯监测仪(12)和第一水硬度计(28)与原水进水管(10)相通；所述的软水监测单元包括用于监测软水PH值和余氯含量的第二PH余氯监测仪(20)以及用于监测软水硬度的第二水硬度计(27)，第二PH余氯监测仪(20)和第二水硬度计(27)与软水水管(19)相通，且第一水硬度计(28)和第二水硬度计(27)的废液排放口经废液排污管(26)与排污管(29)相连接；
所述的中央控制器(30)具有人机操作界面和报警器，中央控制器(30)接收流通水箱(3)的液位信号、原水进口压力信号、原水水质监测信号、增压泵状态信号及电磁阀运行状态信号、软水流量信号及软水水质监测信号，中央控制器(30)对收接的各信号进行处理后，输出控制信号控制电磁阀(8)及增压泵(9)动作；且在处理装置发生故障时，输出报警信号至报警器。
2.根据权利要求1所述的辅锅炉软水处理装置,其特征在于：所述的机座(32)上还安装有缓存水箱(22)，缓存水箱(22)上部具有用于连接软水水管(19)的软水进口、下部具有软水出口，缓存水箱(22)的软水接口与软水水管(19)连接相通，且缓存水箱(22)上设有监测软水液位的出水上液位开关(23)和出水下液位开关(24)，中央控制器(30)根据接收的缓存水箱出水液位信号，输出控制信号控制电磁阀(8)及增压泵(9)动作。
3.根据权利要求1或2所述的辅锅炉软水处理装置,其特征在于：所述流通水箱(3)和缓存水箱(22)均安装在机座(32)上，且流通水箱(3)和缓存水箱(22)顶部安装有呼吸止回关闭阀(5)，流通水箱(3)底部的排污口和缓存水箱(22)底部的排污口与排污管(29)连接相通，且排污管(29)位于流通水箱(3)的一侧和缓存水箱(22)的一侧分别安装有泄放阀(25)。
4.根据权利要求1所述的辅锅炉软水处理装置,其特征在于：所述机座(32)上安装有箱体(33)，第一PH余氯监测仪(12)和第二PH余氯监测仪(20)安装在箱体(33)内，且水源进水管(1)和软水水管(19)穿过箱体，第一水硬度计(28)和第二水硬度计(27)分别安装在位于箱体(33)内的水源进水管(1)和软水水管(19)上，且机座(32)位于箱体后部还安装有废液箱(34)，第一水硬度计(28)的废液排放口和第二水硬度计(27)的废液排放口与废液箱(34)相通，连接在废液箱(34)上的废液排污管(26)与排污管(29)连接相通。
5.根据权利要求1或4所述的辅锅炉软水处理装置,其特征在于：所述的原水监测单元内还具有与原水进水管(10)相通的第一测量池，第一PH余氯监测仪(12)的测量机构设置在第一测量池内，软水监测单元内还具有与软水水管(19)相通的第二测量池，且第二H余氯监测仪(20)的测量机构设置在第二测量池内。
6.根据权利要求1所述的辅锅炉软水处理装置,其特征在于：所述的流通水箱(3)上安装有进水浮球阀(4)和进水下液位开关(31)，中央控制器(30)根据接收流通水箱进水液位信号输出控制信号，控制电磁阀(8)和增压泵(9)动作。
7.根据权利要求1所述的辅锅炉软水处理装置,其特征在于：所述水源进水管(1)和原水进水管(10)上还并接有旁通管路(7)，且旁通管路(7)上安装有旁通电磁阀(6)，中央控制器(30)与旁通电磁阀(6)连接并输出控制信号控制旁通电磁阀(6)动作。
8.根据权利要求1所述的辅锅炉软水处理装置,其特征在于：所述的软水水管(19)上还安装有取样阀(18)。
9.根据权利要求1所述的辅锅炉软水处理装置,其特征在于：所述树脂交换罐(14)和盐罐(15)采用不锈钢容器，且不锈钢容器内表面具有食品级的聚丙烯塑料。
10.根据权利要求1所述的辅锅炉软水处理装置,其特征在于：所述水源进水管(1)、原水进水管(10)以及软水水管(19)和各排污管路采用不锈钢管，且不锈钢管内壁具有食品级的聚丙烯塑料。
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