CN114644373A - 用于抑制再循环蒸发冷却设备中的生物生长、结垢和/或腐蚀的控制系统和方法 - Google Patents

用于抑制再循环蒸发冷却设备中的生物生长、结垢和/或腐蚀的控制系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114644373A
CN114644373A CN202111565255.9A CN202111565255A CN114644373A CN 114644373 A CN114644373 A CN 114644373A CN 202111565255 A CN202111565255 A CN 202111565255A CN 114644373 A CN114644373 A CN 114644373A
Authority
CN
China
Prior art keywords
deionization
parameter
deionization unit
cycle
target water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111565255.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114644373B (zh
Inventor
L·O·维拉科特
B·基莱里希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grundfos Holdings AS
Original Assignee
Grundfos Holdings AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grundfos Holdings AS filed Critical Grundfos Holdings AS
Publication of CN114644373A publication Critical patent/CN114644373A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114644373B publication Critical patent/CN114644373B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
    • G05B13/024—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
    • G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/447—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by membrane distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C02F1/4691—Capacitive deionisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C02F1/4693—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electrodialysis
    • C02F1/4695—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electrodialysis electrodeionisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/023—Water in cooling circuits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
    • C02F2209/006—Processes using a programmable logic controller [PLC] comprising a software program or a logic diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
    • C02F2209/008—Processes using a programmable logic controller [PLC] comprising telecommunication features, e.g. modems or antennas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05—Conductivity or salinity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/40—Liquid flow rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/08—Corrosion inhibition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/20—Prevention of biofouling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/22—Eliminating or preventing deposits, scale removal, scale prevention

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本公开涉及一种用于抑制再循环蒸发冷却设备(1)中的生物生长、结垢和/或腐蚀的控制系统，其中，所述控制系统被配置为：监测来自至少一个传感器(19a‑19l)的值C，其中，所述值指示所述再循环蒸发冷却设备(1)的冷却液中的离子浓度；以及控制至少一个流量调节装置(21、23)以调节所述再循环蒸发冷却设备(1)的至少一个去离子化单元(13)的液压操作，其中，所述控制系统被配置为只要监测到的值C不超过预定阈值，就基于自适应目标节水来控制所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的至少一个参数。

Description

用于抑制再循环蒸发冷却设备中的生物生长、结垢和/或腐蚀 的控制系统和方法
技术领域
本公开涉及一种用于抑制再循环蒸发冷却设备中(特别地，冷却塔中)的生物生长、结垢和/或腐蚀的控制系统和方法。
背景技术
典型的再循环蒸发冷却设备包括蒸发冷却塔(ECT)，ECT在贮存器(例如，盆)中供给有冷却水。通常从贮存器泵出部分冷却水到换热器。离开换热器的经加热的水通过对其进行冷却的ECT，然后返回到贮存器。经过ECT的一部分水主要由于蒸发和其他损耗而损失。随着时间的推移，贮存器中的水位将下降并且水盐度将增大。为了防止结垢/腐蚀问题，冷却水中的具体盐浓度应当保持在由ECT操作者设定的范围内。这通常通过排出被称为排污水(BD)的某部分冷却水和/或添加新鲜的补充水(MU)到贮存器来实现。为了进一步抑制该系统中的生物生长、结垢和腐蚀，通常将不同的化学药剂添加到冷却水中。因此，现有技术中已知的ECT消耗大量的新鲜补充水(MU)和化学药剂，同时产生大量的被高浓度的溶解盐和化学药剂污染的废水(BD)。
US2015/0330725A1描述了一种反渗透再循环回路，用于通过使冷却水去离子化来减少污染废水的量。然而，US2015/0330725A1的系统不能实现期望的补充水节约或期望的排污水减少。此外，US2015/0330725A1的反渗透循环没有得以有效地控制以便减少昂贵的膜清洁的次数。
因此，本公开的目的是提供一种控制系统和方法，用于至少实现期望的补充水节约和/或期望的排污水减少，同时有效地抑制再循环蒸发冷却设备中的生物生长、结垢和腐蚀。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供了一种用于抑制再循环蒸发冷却设备中的生物生长、结垢和/或腐蚀的控制系统，其中，所述控制系统被配置为：
-监测来自至少一个传感器的值，其中，所述值指示再循环蒸发冷却设备的冷却液中的离子浓度；以及
-控制至少一个流量调节装置以调节再循环蒸发冷却设备的至少一个去离子化单元的液压操作，
其中，所述控制系统被配置为只要监测到的值不超过预定阈值，就基于自适应目标节水来控制所述至少一个去离子化单元的液压操作的至少一个参数。
这里，原理是旨在在冷却液中的离子浓度允许的情况下通过控制去离子化单元的液压操作来实现最大量的节水。换言之，以产生自适应目标节水为目标来控制操作去离子化单元的频率、程度和/或强度。上述的控制系统在确保再循环蒸发冷却设备中的生物生长、结垢和/或腐蚀得以充分抑制的同时产生最大的节水。本文中应当注意的是，术语“去离子化”将包括通过任何方式(包括脱盐、物理过滤和/或化学反应)对一种或多种离子的任何还原。
可选地，控制系统可以包括控制模块、所述至少一个传感器和所述至少一个流量调节装置，其中，控制模块具有与所述至少一个传感器和与所述至少一个流量调节装置的有线或无线信号连接。控制模块可以实现为计算机、可编程逻辑控制器(PLC)或基于云的计算系统上的硬件或软件。替代地或另外地，控制模块可以实现为所述至少一个传感器和/或所述至少一个流量调节装置的控制电子器件中的硬件或软件。
可选地，所述至少一个传感器可以被配置和布置为测量离子浓度和/或电导率。电导率通常与离子浓度相关，因此可以用于测量离子浓度。然而，可以存在测量和指示离子浓度的其他方式。要滤出的典型离子可以是硫酸根SO4 2-、钙Ca2+、氯Cl-或二氧化硅等。替代地或另外地，所述至少一个传感器可以被配置和布置为测量溶解的和/或悬浮的有机或非有机物质的浓度。例如，可以测量光在冷却液中的透射和/或吸收和/或衍射以监测污染程度。
可选地，所述至少一个流量调节装置可以包括至少一个泵和/或至少一个阀。具体地，所述至少一个泵的速度和/或运行的泵的数量可以由控制模块控制。优选地，控制模块可以被配置为控制所述至少一个阀的开度和/或打开或关闭所述至少一个阀中的哪一个。所述至少一个泵和/或阀可以是压力控制的或流量控制的。来自一个或多个压力传感器的一个或多个压力值以及/或者来自一个或多个流量传感器的一个或多个流量值可以用作闭环控制中的反馈值，以建立所述至少一个去离子化单元处的目标输入压力和/或通过所述至少一个去离子化单元的目标流量。
可选地，所述至少一个去离子化单元的液压操作的至少一个参数可以是去离子化循环的频率和/或通过所述至少一个去离子化单元的流量和/或每个去离子化循环的去离子化持续时间。每个去离子化循环的去离子化持续时间可以与去离子化循环的频率或流量的倒数相关，或者独立于任一个设置。优选地，可以根据优先级排序方案来控制所述至少一个去离子化单元的液压操作的参数。
可选地，所述控制系统可以被配置为仅当去离子化循环的频率和/或每个去离子化循环的去离子化持续时间达到最大值时才使通过所述至少一个去离子化单元的流量增加。优选地，如果需要更多的去离子化，则增加去离子化循环的频率为第一选择。如果去离子化循环的频率处于最大值并且仍然需要更多的去离子化，则增加通过所述至少一个去离子化单元的流量为第二选择。反之亦然，如果需要较少的去离子化，则减少通过所述至少一个去离子化单元的流量为第一选择。如果通过所述至少一个去离子化单元的流量处于初始值并且仍然需要较少的去离子化，则降低去离子化循环的频率为第二选择。这种优先级排序方案的原因是所述至少一个去离子化单元的性能随着流量的增加而降低，使得通过所述至少一个去离子化单元的流量优选地保持尽可能低。与流量的增加相反，可以减少每个去离子化循环的去离子化持续时间，以便保持每个去离子化循环的总去离子化体积。
可选地，自适应目标节水可以指示排污水和/或补充水的目标减少。例如，自适应目标节水可以初始设置为10％或另一初始值。自适应目标节水可以被解释为与在不使用本文公开的控制系统的情况下消耗的排污水和/或补充水相比，排污水和/或补充水的目标相对减少。因此，可以存储或输入传统设置的固定或可配置参数，其确定具有参考排污水产物和/或参考补充水消耗的参考蒸发冷却设施。
可选地，控制系统可以被配置为对所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，
其中，至少在如下情况下增大所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数：监测到的值正在以超过预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变，以及，
其中，至少在如下情况下增大所述自适应目标节水：监测到的值在预定阈值附近的预定范围之外并且不是正在以超过预定比率限度的比率朝向预定阈值改变，并且所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数处于相应的初始参数。
因此，优选的是监测指示离子浓度的值随时间的变化率，即斜率或一阶导数。例如，可以测量指示在每个去离子化循环开始时的离子浓度的第一值和指示在每个去离子化循环结束时或在随后的去离子化循环开始时的离子浓度的第二值。第一值与第二值之间的差除以去离子化循环持续时间可以被认为是指示离子浓度的值的平均变化率，即斜率。这意味着，一方面，优选地，如果离子浓度正在朝向预定阈值太快地改变，则首先增大去离子化循环的频率。如果去离子化循环的频率处于最大值，则增大通过所述至少一个去离子化单元的流量以进一步加强去离子化。另一方面，如果离子浓度与预定阈值具有足够的距离并且正在远离阈值改变或不是太快地朝向阈值改变，则首先减小通过所述至少一个去离子化单元的流量以放松去离子化。如果流量处于初始流量，则降低去离子化循环的频率以进一步放松去离子化。如果流量和频率都处于初始值，则增加目标节水以节省更多的水。然而，应当注意，如果自适应目标节水低于初始设置的目标节水，则可以在降低流量和频率之前首先增加自适应目标节水以达到初始目标节水。递归控制可以在可以与去离子化循环一致的控制回路中执行，即，通过每个去离子化循环中的一个预定义的步骤可以改变一个或多个参数。应当注意，本文使用的措辞“至少在如下情况下”应意指随后是动作的充分但非必要条件。这意味着该动作也可以在一个或多个其他条件下应用。预定比率限度可以是固定的设置限度或自适应的。例如，预定比率限度可以被设置为先前循环中的变化率或在多于一个先前循环上的变化率的平均值。
可选地，控制系统可以被配置为对所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，其中，至少在如下情况下维持所述至少一个去离子化单元的液压操作的至少一个参数和自适应目标节水：监测到的值在预定阈值附近的预定范围内并且正在以不超过预定比率限度的比率朝向预定阈值改变。这里的基本原理是利用当前设置将离子浓度保持在预定阈值以下，而不损害自适应目标节水。在这种情况下，当前设置几乎是最佳的，并且目标节水接近最大值。因此，在这种情况下，针对下一个去离子化循环维持设置。
可选地，控制系统可以被配置为对所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，其中，至少在如下情况下减小自适应目标节水：监测到的值正在以超过预定比率限度的比率朝向预定阈值改变并且所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数处于相应的参数最大值，并且至少在如下情况下减小所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数：监测到的值正在远离预定阈值改变并且自适应目标节水等于或高于初始目标节水。这意味着，一方面，如果去离子化强度处于最大值，即循环频率和流量处于最大值，并且离子浓度正在朝向阈值快速改变，则减小自适应目标节水。这是一个循环中设置的目标节水不能在下一个循环中实现的情况，因为增加补充水和/或排污水是保持或推动离子浓度低于阈值的唯一选择。另一方面，如果离子浓度正在下降并且目标节水等于或高于初始设置值，则可以放松去离子化，优选地首先通过减小流量，其次通过减小循环频率。如果自适应目标节水低于初始设置的目标节水，则可以在放松去离子化之前首先增加自适应目标节水以达到初始目标节水。
可选地，控制系统可以被配置为：监测所述至少一个去离子化单元的性能值；如果所述性能值超过预定性能阈值，则触发所述至少一个去离子化单元的再生循环和/或清洁循环。这样的再生循环和/或清洁循环可以是用于所述至少一个去离子化单元的就地清洁(CIP)程序。所述性能值可以是例如所述至少一个去离子化单元的膜或过滤器的作为绝对值或相对值或归一化和/或温度校正形式的渗透率。替代地或另外地，所述性能值可以包括净驱动压力(NDP)、压降(P)、膜液压阻力(R)或盐截留率(SR)，其中的任何一个为绝对值或相对值或以归一化和/或温度校正形式。请注意，取决于性能值的选择，预定性能阈值可以是最大值或最小值。在这种情况下，预定性能阈值可以是所述至少一个去离子化单元必须至少具有的最小渗透率。随着时间的推移，膜或过滤器越来越多地堵塞，并且膜或过滤器的渗透率下降。再生循环和/或清洁循环可以使用化学药剂、逆流、交换、机械清洁和/或其他手段来重新建立良好的去离子化性能。只要再生循环和/或清洁循环正在进行或者只要性能值未恢复超过预定性能阈值，就可以中断去离子化循环。
可选地，控制系统可以被配置为对自适应目标节水进行递归调整或调节，其中，至少在如下情况下增大自适应目标节水：自适应目标节水低于初始目标节水，并且
-监测到的值正在远离预定阈值改变，或者
-监测到的值在预定阈值附近的预定范围之外，并且不以超过预定比率限度的比率朝向预定阈值改变。
当降低的离子浓度指示存在节水空间时，这使节水最大化到至少初始设置的目标节水。在初始设置的目标节水之上，如果去离子化流量和循环频率都处于初始值或最小值，则可以通过进一步增加目标节水来实现进一步的节水。
可选地，所述至少一个去离子化单元包括以下组中的一个或多个，所述组包括：
-反渗透(RO)单元，
-纳滤(NF)单元，
-膜蒸馏单元，
-电去离子(EDI)单元，
-电渗析(ED)单元，
-电容去离子化(CDI)单元，
-离子交换(IX)单元，以及
-一个或多个过滤器，用于过滤冷却液中的未溶解颗粒。
因此，上述单元及其并联和/或串联布置的变型中的一个、多个或任何组合可以用于对冷却液进行去离子化和过滤。
可选地，控制系统可以被配置为以包括以下各项的组中的任何操作模式操作所述至少一个去离子化单元和/或在如下组中所述任何操作模式之间选择性地切换：
-分批模式，
-连续-分批模式，以及
-连续模式。
在所有模式中，离开去离子化单元的渗透物(也称为产物)被引导回到再循环蒸发冷却设备的冷却回路中。在连续模式中，其可以在可接受相对低的节水时使用，去离子化单元被直接供给来自冷却回路的冷却水，并且渗余物(也称为盐水、废弃物或浓缩物)被直接丢弃。在分批模式中，来自冷却回路的一批冷却水直接或经由去离子化单元而不使冷却水去离子化转移到供给罐，然后所述供给罐供给去离子化单元以进行去离子化。渗余物被引导回到供给罐，渗余物的至少一部分从供给罐再循环通过去离子化单元，直到去离子化循环结束为止，此时丢弃供给罐中的剩余渗余物。如果要实现更高的节水，这是特别有利的。在连续-分批模式(其为改进的分批模式)中，去离子化操作分两个步骤实施。第一步骤涉及如同在连续模式中那样直接从冷却回路向去离子化单元供给冷却水，但不丢弃渗余物。渗余物被收集在供给罐中。第二步骤涉及向去离子化单元供给在前一步骤中收集在供给罐中的渗余物，其中，所得渗余物被再次引导回到供给罐，渗余物的至少一部分从供给罐再循环通过去离子化单元(同时产生渗透物)，直到去离子化循环结束为止，此时丢弃供给罐中的剩余渗余物。当供给罐充满或达到一定的填充水平时，其可以切换到分批模式，或者系统可以在连续-分批模式内从第一步骤改变到第二步骤。因此，操作模式的组合也是可能的，例如，如果供给罐是空的，则以连续-分批模式开始，并且一旦在供给罐中达到一定的填充水平，则以分批模式继续。
应当注意，一旦系统被设置和运行，连续模式不提供大的节水潜力。因此，本发明优选分批模式或连续-分批模式，以利用去离子化的不同需要，从而为最大程度地节约水开辟空间。
根据本公开的第二方面，提供了一种再循环蒸发冷却设备，包括如上所述的控制系统。
根据本公开的第三方面，提供了一种用于抑制再循环蒸发冷却设备中的生物生长、结垢和/或腐蚀的方法，其中，所述方法包括：
-监测指示所述再循环蒸发冷却设备的冷却液中的离子浓度的值；以及
-控制至少一个流量调节装置以调节所述再循环蒸发冷却设备的至少一个去离子化单元的液压操作，其中，只要监测到的值不超过预定阈值，则基于自适应目标节水来控制所述至少一个去离子化单元的液压操作的至少一个参数。
可选地，所述方法可以包括通过借助于至少一个传感器测量离子浓度和/或电导率来确定所述值。
可选地，控制所述至少一个流量调节装置可以包括以下组中的任何一种，所述组包括：
-接通至少一个泵，
-控制至少一个泵的速度，
-关闭或打开至少一个阀，以及
-控制至少一个阀的开度。
可选地，所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数可以是去离子化循环的频率和/或通过所述至少一个去离子化单元的流量和/或每个去离子化循环的去离子化持续时间。
可选地，仅在去离子化循环的频率和/或每个去离子化循环的去离子化持续时间达到最大值的情况下，可以增加通过所述至少一个去离子化单元的流量。
可选地，自适应目标节水可以指示排污水和/或补充水的减少。
可选地，可以对所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，其中，至少在如下情况下增大所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数：监测到的值正在以超过预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变，并且其中，至少在如下情况下增大所述自适应目标节水：监测到的值在预定阈值附近的预定范围之外并且不是正在以超过预定比率限度的比率朝向预定阈值改变，并且所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数处于相应的初始参数。
可选地，可以对所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，其中，至少在如下情况下维持所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数和自适应目标节水：监测到的值在预定阈值附近的预定范围内并且正在以不超过预定比率限度的比率朝向预定阈值改变。
可选地，可以对所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，其中，至少在如下情况下减小自适应目标节水：监测到的值正在以超过预定比率限度的比率朝向预定阈值改变并且所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数处于相应的参数最大值，并且其中，至少在如下情况下减小所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数：监测到的值正在远离预定阈值改变并且自适应目标节水等于或高于初始目标节水。
可选地，所述方法还可以包括：监测所述至少一个去离子化单元的性能值；如果所述性能值超过预定性能阈值，则触发所述至少一个去离子化单元的再生循环和/或清洁循环。
可选地，可以对自适应目标节水进行递归调整，其中，至少在如下情况下增大自适应目标节水：自适应目标节水低于初始目标节水，并且
-监测到的值正在远离预定阈值改变，或者
-监测到的值在预定阈值附近的预定范围之外，并且不以超过预定比率限度的比率朝向预定阈值改变。
可选地，所述方法还可以包括：在包括以下各项的组中的任何操作模式操作所述至少一个去离子化单元和/或在所述任何操作模式之间选择性地切换：
-批处理模式，
-连续-分批模式，以及
-连续模式。
附图说明
现在将参照以下附图举例说明本公开的实施方式，在附图中：
图1示出了本文公开的再循环蒸发冷却设备的示例的示意图；
图2更详细地示出了如图1所示的再循环蒸发冷却设备的过滤旁流(filtrationside-stream)的示意图；
图3示出了本文公开的方法的示例的示意性流程图；以及
图4示出了当应用本文公开的方法的示例时参数和值随时间的发展的若干图。
具体实施方式
图1示出了再循环蒸发冷却设备1，其包括换热器3、冷却塔5和冷却水贮存器7。来自贮存器7的冷却水流过换热器3以接收热能。经加热的冷却水离开换热器并在冷却塔5中冷却，经加热的冷却水在冷却塔中尤其是通过一定量的蒸发而损失热能。除了在冷却塔5中的进一步损失之外，剩余的冷却水被送回到贮存器7中以使冷却回路9闭合。然而，进入贮存器7的剩余冷却水的离子浓度比离开贮存器7的冷却水的离子浓度高。因此，在冷却回路9中的总冷却水内，离子浓度随时间增大。然而，高的离子浓度对于再循环蒸发冷却设备1会是个问题，因为这促进生物生长、结垢和/或腐蚀。
为了抑制生物生长、结垢和/或腐蚀，离子浓度必须保持为低于预定阈值，该预定阈值通常由再循环蒸发冷却设备1的操作者限定。因此，再循环蒸发冷却设备1包括旁流过滤11，旁流过滤11具有纳滤或反渗透过滤器的形式的去离子化单元13。贮存器7中的冷却水经由旁流过滤11泵送通过去离子化单元13。去离子化单元13的渗透物(也称为产物)具有低离子浓度，并且被送回到贮存器7中以降低其中的离子浓度。去离子化单元13的渗余物(也称为盐水或浓缩液)具有高离子浓度。
取决于去离子化单元13的操作模式，渗余物可以作为排污(BD)水直接排放(连续模式)或者供给到供给罐15中(分批或连续-分批模式)。供给罐15在此用于使至少一定比例的渗余物再次再循环通过去离子化单元13。在分批模式中，来自冷却回路9的一批冷却水直接转移到供给罐15或经由去离子化单元13但不使冷却水去离子化就转移到供给罐15，然后所述供给罐供给去离子化单元以进行去离子化。渗余物被引导回到供给罐15，至少一部分渗余物从供给罐15再循环通过去离子化单元13，直到去离子化循环结束为止，在去离子化循环结束时，丢弃供给罐15中的剩余渗余物。在连续-分批模式(其为改进的分批模式)中，去离子化操作分两个步骤实施。第一步骤涉及如同连续模式那样向去离子化单元13供给直接来自冷却回路9的冷却水，但不丢弃渗余物。渗余物被收集在供给罐15中。第二步骤涉及向去离子化单元13供给在前一步骤期间收集在供给罐15中的渗余物，其中，所得的渗余物被再次引导回到供给罐15，至少一部分渗余物从供给罐15再循环通过去离子化单元13(同时产生渗透物)，直到去离子化循环结束为止，在去离子化循环结束时，供给罐15中的剩余渗余物被丢弃。当供给罐15充满或达到一定的填充水平时，操作切换到分批模式。
图2更详细地示出了具有用于抑制生物生长、结垢和/或腐蚀的控制系统的再循环蒸发冷却设备1的旁流过滤11。该控制系统包括在计算机或基于云的计算系统上实现为硬件或软件的控制模块17。该控制系统还包括多个传感器19a-19l以及形式为泵21和若干阀23的流量调节装置。该控制模块具有与每个传感器19、泵21和每个阀23的有线或无线信号连接25(虚线)，用于接收去离子化单元13的液压操作的值和/或设定参数。控制模块17通过基于由传感器19测量的接收值控制泵21和阀23来控制去离子化单元13的液压操作。泵21安装在去离子化单元13的上游，以提供由去离子化单元13上游的压力传感器19a测量的输入压力。为了测量去离子化性能，还在去离子化单元13的上游安装有流量传感器19b、离子浓度传感器19c和温度传感器19d。通过压力传感器19e在去离子化单元13的下游测量渗余物管线处的输出压力。通过传感器19f、19g、19h在去离子化单元13的下游测量渗透物的流量、压力和离子浓度。
安装在贮存器7处的离子浓度传感器19i测量贮存器7内的冷却水的离子浓度。安装在贮存器7处的液位传感器19j测量贮存器7的填充液位。控制模块17控制MU水管线中的阀23以填充贮存器，从而将液位保持在设定的最小值之上。流量传感器19k测量MU水的流量。供给罐15中的液位传感器19l指示何时切换供给罐15的排污或操作模式。
渗余物管线中的三个阀23对于控制去离子化单元13的液压操作会特别重要。在渗余物管线中直接位于压力传感器19e下游的阀23是调节阀，其可以由控制模块17控制打开和闭合到一定程度。该阀可以用来控制去离子化单元13中的压力，并由此间接地控制渗透物流量和/或渗余物流量。在渗余物管线中更下游的朝向排污水排放管的阀23可以被打开以切换到连续模式，而在渗余物管线中朝向供给罐15的第三个阀23被打开以在分批模式或连续-分批模式中操作。
图3示出了示出如何使用控制系统节省尽可能多的水同时成功地抑制再循环蒸发冷却设备1中的生物生长、结垢和/或腐蚀的流程图。控制模块17可以包括用于使操作者在步骤301中定义参考设置、初始参数、目标节水、阈值、范围和限度的用户界面。替代地或另外地，控制系统可以预先配置有默认的参考设置、初始参数、目标节水、阈值、范围和限度。特别地，通过所应用的算法对参数和目标节水进行递归调整。
由于冷却塔5中的蒸发，一定量的补充(MU)水和排污(BD)水是不可避免的。然而，蒸发量会随不同的天气状况而变化，因此对去离子化的需求会变化。关于此的典型量度是浓缩倍数(CoC)，其指定贮存器中的水参数(液压或离子)相对于补充水被浓缩的倍数。CoC可以被计算为冷却回路中的离子浓度CCC与补充水中的离子浓度CMU之间的比值
Figure BDA0003421816550000121
水消耗的合适量度是
Figure BDA0003421816550000122
其中，VMU是补充水量，VBD是排污水量。参考再循环蒸发冷却设备可以具有参考值CoCr和参考耗水量Xr。初始目标节水WS(例如，以百分比计)可以被定义为补充水节水
Figure BDA0003421816550000123
或排污水节水
Figure BDA0003421816550000124
例如，如果WSMU初始被设置为10％，则意味着初始目标是与参考再循环蒸发冷却设备相比少使用10％的补充水，该值优选地基于关于不具有本文公开的控制系统的基本上相同的再循环蒸发冷却设备的经验或虚构模型的公知常识。
初始循环频率可以通过每天去离子化循环的次数N来设置，优选地为最小循环频率。最大循环频率(例如，每天的最大循环次数
Figure BDA0003421816550000131
)受每次循环的去离子化持续时间Td限制，即，在最大循环频率下的循环之间不停止去离子化。低于最大循环频率的循环频率意味着在去离子化持续时间Td之间存在时间Ti。循环周期是Ti+Td。
通过去离子化单元13的初始流量也是初始设置的，优选地被设置为在由去离子化单元的制造商推荐的流量范围内的最小流量。由于去离子化单元13的性能在较高的流量下较快地劣化，因此通过去离子化单元13的流量优选地尽可能长地保持尽可能得低。
在步骤301中的初始限定和设置之后，在步骤303，循环开始。在随后的步骤305中，监测由液位传感器19j指示的贮存器中的水位，并且在需要时添加MU水以保持水位高于限定的最小液位。MU水流量由流量传感器19k测量，并且用于在步骤307中记录累积补充水量VMU。在步骤309中，借助于离子浓度传感器19i监测离子浓度C。如果离子浓度超过预定阈值，则立即开始特别的去离子化循环(步骤311)。否则，监测水位和离子浓度，直到时间Ti消逝(步骤313)。如果去离子化单元13准备好开始去离子化(步骤314)，例如，如果去离子化单元当前未被清洁或再生，则在计算排污量VBD(步骤315)、水回收率WR和去离子化持续时间Td(步骤317)之后或之时，在步骤319中开始旁流11中的去离子化。排污量VBD基于目标节水。水回收率WR被确定为
Figure BDA0003421816550000132
其中，VF是每个去离子化循环的初始设置供给量。在分批模式或连续-分批模式中，VF受供给罐15的体积限制。在连续模式中，VF受最大流量和最大循环持续时间限制。每次循环的去离子化持续时间Td则可以被确定为
Figure BDA0003421816550000133
其中，Qp是渗透物流量，即通过去离子化单元13的流量。因此，每次循环的去离子化持续时间Td与渗透物流量Qp成反比。因此，对于较高的渗透物流量Qp，最大循环频率(例如，每天的最大循环次数
Figure BDA0003421816550000134
)会较高。
在步骤321中，监测作为去离子化单元13的性能值的渗透率。如果渗透率或任何其他预定性能指标超过预定性能阈值，则在步骤323中停止去离子化并且清洁和/或再生去离子化单元13。否则，继续去离子化，直到每次循环的去离子化持续时间Td已经消逝(步骤325)，并且在步骤327中结束循环。
在步骤327中循环结束之后，基于在循环期间贮存器7中的离子浓度发展如何来调整循环频率、渗透物流量Qp和目标节水。在步骤329中将贮存器7中的离子浓度的平均变化率(即，斜率)确定为
Figure BDA0003421816550000141
其中，C1是循环开始时的离子浓度，C2是循环结束时的离子浓度。
如果斜率为负(步骤331)，则意味着存在节水的空间。如果当前目标节水低于初始值(步骤337)，则在步骤339中将目标节水增加一定量或直接设置为初始目标节水。如果当前目标节水处于或高于初始值(步骤337)，则在步骤341中减少下一次循环的渗透物流量，并且如果渗透物流量已经处于初始设定的最小流量，则减少下一次循环的循环频率。如果循环频率也处于初始设定的最小频率，则甚至存在更多的节水空间，并且增加目标节水。因此，递归地最大化节水。
如果在步骤331中斜率为正，则在步骤333中检查斜率是否超过预定比率限度，该预定比率限度可以是在步骤301中设置的固定值或自适应值(例如，前一循环的斜率或不止一个前一循环的平均斜率)。如果斜率超过比率限度，则意味着离子浓度过快地接近阈值，并且必须增加去离子化强度。在步骤343中，循环频率从一次循环到另一次循环递归增大，直到其达到最大值，即，当Ti＝0时。如果循环频率处于最大值，则渗透物流量从一次循环到另一次循环递归增大，直到其达到最大值。如果渗透物流量也处于最大值，则减小目标节水。
然而，即使斜率为正，但在预定比率限度内(即，离子浓度以可接受的低比率接近阈值)，也可能存在节水的空间。如果离子浓度在阈值附近的范围内(步骤335)，则可以在步骤345中对于下一次循环维持所有的设置。然而，如果离子浓度在阈值附近的范围之外(步骤335)，则如针对步骤337、339和341所描述的，存在用于节水的空间。下表总结了用于调整参数和目标节水的逻辑。
Figure BDA0003421816550000151
基于循环频率和每次循环的去离子化持续时间Td，在下一次循环从步骤303开始之前，在步骤347中确定每次循环的下一个非去离子化时间Ti。
图4示出了如果应用如图3所示的控制算法，一些参数和值如何随时间发展的实施例。在开始时，循环频率和渗透物流量初始设置为最小值。离子浓度C相对远低于阈值，并且实现了初始目标节水。在第一循环(a)之后，对于第二循环(b)维持所有的设置。在每次循环(a-u)之后，如循环(b)所示，将C的斜率确定为循环周期Ti+Td内的平均变化率。随着C的正斜率在第二循环(b)中超过限度时(参见步骤331和333)，对于第三循环(c)增大循环频率。这意味着，对于第三循环(c)，在步骤343中减小Ti。随着离子浓度在随后的循环(d)和(e)中朝向阈值继续快速地上升，循环频率在循环(e)中达到最大值，使得对于循环(f)，流量增大。这仍然不足以降低C的斜率，使得流量在循环(g)中进一步增大，在循环(g)中流量达到最大流量。因此，根据步骤343，在循环(h)中减少目标节水。这意味着排污水在循环(h)中增多，这使得离子浓度C在其达到阈值之前下降。对于下一次循环(i)，将目标节水设置回初始目标节水(参见步骤339)。对于循环(j)和(k)，C的负斜率继续，使得根据步骤341在循环(k)中使渗透物流量递归减小到初始最小值。在随后的循环(l)和(m)中，根据步骤341使循环频率降低。
如从图4的底部图中可以看出，在去离子化持续时间Td期间监测渗透率(步骤321)。渗透率随着每次循环而减小，即，去离子化性能随着每次循环而降低。在循环(m)中，渗透率下降到低于性能下限，这触发了去离子化单元13的清洁和/或再生循环，例如，就地清洁(CIP)。在清洁和/或再生循环期间不准备使用去离子化单元13。由于在步骤309中始终监测离子浓度，因此如果在清洁和/或再生循环期间离子浓度超过阈值，则触发参考设置下的排污，如图4所示。
一旦去离子化单元13被清洁和/或再生，循环以循环(n)中的最新设置继续。C的正斜率在循环(n)中相当平坦，使得对于循环(o)维持设置。在循环(o)中，C朝向阈值的斜率低于比率限度，但是离子浓度接近于阈值，使得对于循环(q)维持所有的设置。然而，在循环(q)的Ti期间，离子浓度超过阈值(步骤311)，这立即触发去离子化持续时间Td的开始，这样成功地使离子浓度低于阈值。对于循环(r)，维持设置。当在循环(r)中离子浓度下降时，对于循环(s)使循环频率降低到初始最小循环频率。在循环(s)中，发现C的斜率为负，并且渗透物流量和循环频率均处于最小值，使得对于循环(t)使目标节水增大到高于初始设定的目标节水。这导致在循环(t)中离子浓度的急剧上升，这触发对于循环(u)的循环频率的增大。由此使节水最大化，同时保持离子浓度低于阈值。
当在前面的描述中提及具有已知的、明显的或可预见的等同物的整体或元件时，那么将这些等同物包含于此如同被单独阐述一样。应当参考用于确定本公开的真实范围的权利要求，其应当被解释为涵盖任何这样的等同物。读者也将理解的是，被描述为可选的、优选的、有利的、方便的等的整体或特征是可选的，并且不限制独立权利要求的范围。
上述实施例要被理解为本公开的说明性示例。要理解的是，关于任何一个方面或实施方式描述的任何特征可以单独使用或者与所描述的其他特征结合使用，并且也可以与任何其他方面或实施方式的一个或多个特征结合使用，或者与任何其他方面或实施方式的任何组合结合使用。虽然已经示出和描述了至少一个示例性方面或实施方式，但是应当理解的是，在不脱离在此描述的主题的范围的情况下，其他修改、替换和变更对于本领域普通技术人员而言是显而易见的并且可以改变，本申请意图覆盖在此讨论的具体实施方式的任何改编或变型。
此外，“包括”不排除其他元件或步骤，“一”或“一个”不排除复数。此外，已经参照上述示例性方面或实施方式中的一个描述的特性或步骤也可以与上述其他示例性实施方式的其他特征或步骤结合使用。方法步骤可以以任何顺序或并行应用，或者可以构成另一方法步骤的一部分或更详细的版本。应当理解的是，应当在于此所保证的专利的范围内实施合理且适当地落入对本领域有贡献的范围内的所有这样的修改。在不脱离应当由所附权利要求及其法律等同物确定的公开的精神和范围的情况下，可以进行这样的修改、替换和替代。
附图标记列表：
1 再循环蒸发冷却设备
3 换热器
5 冷却塔
7 贮存器
9 冷却回路
11 旁流过滤
13 去离子化单元
15 供给罐
17 控制模块
19a-l 传感器
21 泵
23 阀
25 信号连接
301 定义初始参数、参考和阈值
303 开始循环
305 添加补充水
307 记录累积补充水量
309 监测离子浓度
311 检查离子浓度是否超过阈值
313 检查每个周期的非去离子化时间是否已经消逝
314 检查去离子化单元是否就绪
315 计算每个循环的排污量
317 计算水回收率和去离子化持续时间
319 操作去离子化单元
321 检查性能是否超过阈值
323 清洁/再生去离子化单元
325 检查每个周期的去离子化持续时间是否已经消逝
327 结束循环
329 计算离子浓度C的斜率
331 检查C的斜率是否为负
333 检查斜率是否在限度内
335 检查C是否在阈值附近的范围内
337 检查目标节水是否等于或高于初始值
339 增大目标节水
341 减小参数，然后增大目标节水
343 增大参数，然后减小目标节水
345 维持设置
347 计算每个周期的非去离子化时间。

Claims (17)

1.一种控制系统，用于抑制再循环蒸发冷却设备(1)中的生物生长、结垢和/或腐蚀，其中，所述控制系统被配置为：
-监测来自至少一个传感器(19a-19l)的值C，其中，所述值指示所述再循环蒸发冷却设备(1)的冷却液中的离子浓度；以及
-控制至少一个流量调节装置(21、23)以调节所述再循环蒸发冷却设备(1)的至少一个去离子化单元(13)的液压操作，
其中，所述控制系统被配置为只要监测到的值C不超过预定阈值，就基于自适应目标节水来控制所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的至少一个参数。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数是：去离子化循环的频率和/或通过所述至少一个去离子化单元的流量Qp和/或每个去离子化循环的去离子化持续时间Td。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，所述控制系统被配置为仅当去离子化循环的频率和/或每个去离子化循环的去离子化持续时间Td已达到最大值时才使通过所述至少一个去离子化单元的流量Qp增加。
4.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述控制系统被配置为对所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，
其中，至少在如下情况下增大所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数：所监测到的值正在以超过预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变，以及
其中，至少在如下情况下增大所述自适应目标节水：所监测到的值在所述预定阈值附近的预定范围之外并且不是正在以超过所述预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变，并且所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数处于相应的初始参数。
5.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述控制系统被配置为对所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，
其中，至少在如下情况下维持所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数和所述自适应目标节水：所监测到的值在所述预定阈值附近的预定范围内，并且正在以不超过预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变。
6.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述控制系统被配置为对所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，
其中，至少在如下情况下减小所述自适应目标节水：所监测到的值正在以超过预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变，并且所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数处于相应的参数最大值，以及
其中，至少在如下情况下减小所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数：所监测到的值正在远离所述预定阈值改变并且所述自适应目标节水等于或高于初始目标节水。
7.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述控制系统被配置为：
监测所述至少一个去离子化单元(13)的性能值；以及
如果所述性能值超过预定性能阈值，则触发所述至少一个去离子化单元的再生循环和/或清洁循环。
8.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述控制系统被配置为对所述自适应目标节水进行递归调整，其中，至少在如下情况下增大所述自适应目标节水：
所述自适应目标节水低于初始目标节水，并且
-所监测到的值正在远离所述预定阈值改变，或者
-所监测到的值在所述预定阈值附近的预定范围之外，并且不以超过所述预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变。
9.一种再循环蒸发冷却设备(1)，包括根据前述权利要求中任一项所述的控制系统。
10.一种用于抑制再循环蒸发冷却设备(1)中的生物生长、结垢和/或腐蚀的方法，其中，所述方法包括：
-监测(309)指示所述再循环蒸发冷却设备(1)的冷却液中的离子浓度的值C；以及
-控制至少一个流量调节装置(21、23)以调节所述再循环蒸发冷却设备(1)的至少一个去离子化单元(13)的液压操作，其中，只要监测到的值C不超过预定阈值，则基于自适应目标节水来控制所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的至少一个参数。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数是：去离子化循环的频率和/或通过所述至少一个去离子化单元的流量Qp和/或每个去离子化循环的去离子化持续时间。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，仅在去离子化循环的频率和/或每个去离子化循环的去离子化持续时间达到最大值的情况下，增加通过所述至少一个去离子化单元的流量Qp。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，对所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，
其中，至少在所述监测到的值正在以超过预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变的情况下，增加所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数，以及
其中，至少在如下情况下增大所述自适应目标节水：所监测到的值在所述预定阈值附近的预定范围之外并且不是正在以超过所述预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变，并且所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数处于相应的初始参数。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中，对所述至少一个去离子化单元的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，
其中，至少在如下情况下维持所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数和所述自适应目标节水：所监测到的值在所述预定阈值附近的预定范围内并且正在以不超过预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中，对所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数进行递归控制，
其中，至少在如下情况下减小所述自适应目标节水：所监测到的值正在以超过预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变并且所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数处于相应的参数最大值，以及
其中，至少在如下情况下减小所述至少一个去离子化单元(13)的液压操作的所述至少一个参数：所监测到的值正在远离所述预定阈值改变并且所述自适应目标节水等于或高于初始目标节水。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，所述方法还包括监测所述至少一个去离子化单元(13)的性能值，并且在所述性能值超过预定性能阈值的情况下，触发所述至少一个去离子化单元(13)的再生循环和/或清洁循环。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其中，对所述自适应目标节水进行递归调整，其中，至少在如下情况下增大所述自适应目标节水:
所述自适应目标节水低于初始目标节水，并且
-所监测到的值正在远离预定阈值改变，或者
-所监测到的值在所述预定阈值附近的预定范围之外，并且不以超过所述预定比率限度的比率朝向所述预定阈值改变。
CN202111565255.9A 2020-12-18 2021-12-20 用于抑制再循环蒸发冷却设备中的生物生长、结垢和/或腐蚀的控制系统和方法 Active CN114644373B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20215605.5 2020-12-18
EP20215605.5A EP4015460A1 (en) 2020-12-18 2020-12-18 A control system and method for suppressing biological growth, scale formation and/or corrosion in a recirculating evaporative cooling facility

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114644373A true CN114644373A (zh) 2022-06-21
CN114644373B CN114644373B (zh) 2024-06-11

Family

ID=

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050000902A1 (en) * 2003-07-02 2005-01-06 Usf Consumer & Commercial Watergroup, Inc. System for reclaiming water softener brine waste
JP2007090268A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Kurita Water Ind Ltd 移動式スケール成分除去装置およびシステム
JP2009041844A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Miura Co Ltd 冷却塔補給水の水質調整装置
CN102026921A (zh) * 2008-05-07 2011-04-20 纳尔科公司 最小化冷却塔系统中腐蚀、结垢和耗水量的方法
CN103011449A (zh) * 2012-11-30 2013-04-03 无锡展华科技有限公司 水循环冷却装置的补水系统及方法
US20140260370A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Patrick Henry Carew Controlling evaporative cooling tower chemistry
CN104250042A (zh) * 2014-09-22 2014-12-31 许锦璐 用于循环冷却水自动处理和排污水回用的集成设备及方法
CN104502556A (zh) * 2014-12-02 2015-04-08 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 电力系统海水循环冷却水处理药剂性能评价装置和方法
US20150175459A1 (en) * 2013-12-24 2015-06-25 Donald S. Hofmann Apparatus Providing Softened Makeup Water for Cooling System
US20170209834A1 (en) * 2016-01-25 2017-07-27 The Regents Of The University Of California Self-adaptive control and optimization of membrane filtration
US20180155221A1 (en) * 2016-11-23 2018-06-07 Atlantis Technologies Water treatment system and methods using radial deionization
CN112082290A (zh) * 2019-06-13 2020-12-15 格兰富控股联合股份公司 流量控制模块和用于控制循环系统中的流量的方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050000902A1 (en) * 2003-07-02 2005-01-06 Usf Consumer & Commercial Watergroup, Inc. System for reclaiming water softener brine waste
JP2007090268A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Kurita Water Ind Ltd 移動式スケール成分除去装置およびシステム
JP2009041844A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Miura Co Ltd 冷却塔補給水の水質調整装置
CN102026921A (zh) * 2008-05-07 2011-04-20 纳尔科公司 最小化冷却塔系统中腐蚀、结垢和耗水量的方法
CN103011449A (zh) * 2012-11-30 2013-04-03 无锡展华科技有限公司 水循环冷却装置的补水系统及方法
US20140260370A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Patrick Henry Carew Controlling evaporative cooling tower chemistry
US20150175459A1 (en) * 2013-12-24 2015-06-25 Donald S. Hofmann Apparatus Providing Softened Makeup Water for Cooling System
CN104250042A (zh) * 2014-09-22 2014-12-31 许锦璐 用于循环冷却水自动处理和排污水回用的集成设备及方法
CN104502556A (zh) * 2014-12-02 2015-04-08 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 电力系统海水循环冷却水处理药剂性能评价装置和方法
US20170209834A1 (en) * 2016-01-25 2017-07-27 The Regents Of The University Of California Self-adaptive control and optimization of membrane filtration
US20180155221A1 (en) * 2016-11-23 2018-06-07 Atlantis Technologies Water treatment system and methods using radial deionization
CN110248897A (zh) * 2016-11-23 2019-09-17 亚特兰蒂斯科技公司 使用径向去离子的水处理系统和方法
CN112082290A (zh) * 2019-06-13 2020-12-15 格兰富控股联合股份公司 流量控制模块和用于控制循环系统中的流量的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
K・F・SPEAR等: "用旁流软化技术提高循环冷却水的再利用", 《电力建设》, no. 01, 31 December 1987 (1987-12-31), pages 60 - 64 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20220197315A1 (en) 2022-06-23
EP4015460A1 (en) 2022-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9834458B2 (en) Performance enhancement of electrochemical deionization devices by pre-treatment with cation exchange resins
JP5222526B2 (ja) 水処理方法ならびに水処理装置
US10308529B2 (en) Desalination apparatus and desalination method using same
JP6070345B2 (ja) 逆浸透膜分離装置
JP2015042385A (ja) 淡水化システム
JP5417301B2 (ja) 水処理装置
EP2718237A1 (en) Control system for wastewater treatment plants with membrane bioreactors
JP5277995B2 (ja) 純水製造システム
US20220127163A1 (en) Dosing pump for dosing antiscalant into a membrane-based water treatment system
RU2614287C2 (ru) Система очистки жидкости
CN108623024B (zh) 净水器和净水系统
JP2022537486A (ja) 浄水装置および浄水装置の制御方法
JP2006320794A (ja) 浄水設備、及びその運転方法
JP6075031B2 (ja) 純水製造装置
JP4978590B2 (ja) 純水製造装置
CN114644373B (zh) 用于抑制再循环蒸发冷却设备中的生物生长、结垢和/或腐蚀的控制系统和方法
CN114644373A (zh) 用于抑制再循环蒸发冷却设备中的生物生长、结垢和/或腐蚀的控制系统和方法
JP6075030B2 (ja) 純水製造装置
JP2014108381A (ja) 純水製造装置及び純水製造方法
JP7122761B2 (ja) 水浄化システム
JP6028539B2 (ja) 純水製造装置
JP6075032B2 (ja) 純水製造装置
KR101305331B1 (ko) 정수기
JP6135813B2 (ja) 純水製造装置
JP2021183318A (ja) 膜差圧制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant