CN202519112U - 冷却循环水系统在线监测、加药及排污智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷却循环水系统在线监测、加药及排污智能控制系统，由PLC控制系统、在线监测仪表、加药装置、排污装置、中央监控计算机和打印机构成，所述的PLC控制系统与中央监控计算机和打印机相连接分别实现中央控制功能和打印输出功能；所述的PLC控制系统包括PLC可编程控制主机、输入输出模块及各种仪表转换器，PLC可编程控制主机与输入输出模块相连接，其中输入模块连接各种仪表转换器用于采集在线监测仪表的数据，输出模块与排污装置、加药装置相连接实现对排污装置和加药装置的控制功能。本实用新型集在线实时监测、自动精确控制加药和自动排污功能于一体，提高了系统的稳定性和综合效率，减少了能源消耗，延长了设备使用寿命和综合效率。

Description

冷却循环水系统在线监测、加药及排污智能控制系统

技术领域

本实用新型属于冷却循环水处理技术领域，尤其是一种冷却循环水系统在线监测、加药及排污智能控制系统。

背景技术

目前，国内循环水系统一般采用人工定时均匀加药，通过分析取得水中药剂的浓度，以此来调节加药装置的开度。由于系统容积较大，分析滞后和分析频率有限，要将药剂的浓度控制在一定的范围内存在困难，而冷却循环水中为了防止系统结垢，在水体中投加阻垢剂，缓蚀剂，杀菌剂是非常必要的，随着排污过程部分药剂被排出，剩余的药剂浓度被新水稀释，这时必须补充阻垢剂、杀菌剂，重新恢复水质平衡，往往需要通过排污数量或者补水数量累积进行经验计算，补充足够的缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂，必须依据流量的累计作为参考性补充实现量化投加，使水体中阻垢剂、杀菌剂补充适当，这种量化管理较粗放的管理出现的欠量造成得不偿失的损失更加具有经济性，过多的药剂加大运行成本，同时加重排放水体的二次污染和后续水处理的成本。另外，系统中水质存在不确定性的变化，化验监测不仅需要大型的中心实验室，且取样时间取样点也存在一定的不确定性可能导致水质检测的不准确性，同时，系统排污时间与排污量的确定过程复杂，随时可能造成药剂及水资源的浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种冷却循环水系统在线监测、加药及排污智能控制系统，能够较好地解决循环水系统缓蚀阻垢、杀菌加药、监测及排污存在的问题，避免了药剂和水资源保的浪费。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种冷却循环水系统在线监测、加药及排污智能控制系统，由PLC控制系统、在线监测仪表、加药装置、排污装置、中央监控计算机和打印机构成，所述的PLC控制系统与中央监控计算机和打印机相连接分别实现中央控制功能和打印输出功能；所述的PLC控制系统包括PLC可编程控制主机、输入输出模块及各种仪表转换器，PLC可编程控制主机与输入输出模块相连接，其中输入模块连接各种仪表转换器用于采集在线监测仪表的数据，所述的在线检测仪表通过取样管安装在冷却循环水系统的母管上，输出模块与排污装置、加药装置相连接实现对排污装置和加药装置的控制功能。

而且，所述的在线监测仪表包括在线PH分析仪、在线浊度分析仪、在线悬浮固体分析仪、在线总硬度分析仪、在线总碱度分析仪、在线总铁分析仪、在线氯离子分析仪、在线电导分析仪和在线ORP分析仪。

而且，所述的取样管采用无缝钢管焊接在母管上，其在母管里面的开口迎向水流并呈六十度斜口，在取样管上设有高压针形阀和高压截止阀。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型集在线实时监测、自动精确控制加药和自动排污功能于一体，能够实时监测水质各项参数以代替大型中心实验室，节省大量的人力物力；可高精度投加各种配比的水处理药剂，计量准确；能够自动排污，根据多项参数的测定结果控制排污的时间和排污量，节省大量的水资源；符合国家倡导的节能减排、可持续发展以及提高经济效益的政策。

2、本实用新型自动化程度高、操作简单、能耗低，安装、使用及维修简单、方便；同时还可以根据用户需要实现远程控制功能，也可以根据水质的要求灵活地确定在线监测仪表的类型、规格等。

3、本实用新型不仅可以用于冷却循环水系统中，还可以用于采暖循环水系统、景观循环水系统、泳池循环水系统、各种工业废水及生活污水处理中的投药系统等各个领域，具有非常广阔的应用范围。

4、本实用新型系统功能设置方便，可在现场修改程序，节省了投资，提高了系统的稳定性和综合效率，降低了操作及运行成本，减少了耗水量及能源消耗，延长了设备使用寿命和综合效率，改善了水质状况及水质安全。

附图说明

图1是本实用新型的系统连接示意图；

图2是本实用新型的取样管安装示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。

一种冷却循环水系统在线监测、加药及排污智能控制系统，如图1所示，由PLC控制系统、扩展机架、在线PH分析仪、在线浊度分析仪、在线悬浮固体分析仪、在线总硬度分析仪、在线总碱度分析仪、在线总铁分析仪、在线氯离子分析仪、在线电导分析仪、在线ORP分析仪、加药装置、排污装置、中央监控计算机和打印机构成。PLC控制系统与中央监控计算机和打印机相连接分别实现中央控制功能和打印输出功能；PLC控制系统包括PLC可编程控制主机、输入输出模块及各种仪表转换器，PLC可编程控制主机与输入输出模块相连接，其中输入模块连接各种仪表转换器用于采集在线监测仪表的数据，输出模块与排污装置、加药装置相连接实现对排污装置和加药装置的控制功能，输入输出模块还可以通过扩展机架与上述各种在线监测仪表或排污装置、加药装置相连接。

本控制系统中的在线监测仪表连接到冷却循环水系统的取样管上，如图2所示，该取样管采用1/2″无缝钢管焊接在母管上，其在母管里面的开口迎向水流并呈六十度斜口，在取样管上设有高压针形阀，在高压针形阀上设有高压截止阀以便于维修。各在线监测仪表测定的参数均可通过程序设置将数据直接输送至PLC可编程控制主机，实现实时在线监测。

各种在线监测仪表的探头与取样管连接，探头内的传感器对被测对象发出一定的探测信号，由探测信号在被测对象中产生某种效应而形成新的模拟信号，这种信号在仪表内部程序的作用下发生变化，并传送给其相应的仪表转换器中，仪表转换器将接收的信号转换为另一种与标准量或参考量比较后的信号，再分别接入PLC可编程控制主机数字量输入模块，用于连接外部机械的触点，转换成PLC内部的信号电平，并连接到输入缓冲区，现场送来的信号经光电隔离后通过背板总线把现场通/断信号以1/0的方式相应输入存储区，PLC产生各种输出控制信号经输出模块控制或输出负载，PLC输出控制端口与中央监控计算机输入接口连接，从而在计算机上读出相应时间点的监测数值，信出模块中的输出模块信号一部分通过编程方式设置为直接驱动系统排污装置中的电磁阀，实现自动控制排污，一部分传输给继电器形成开关信号，通过标准电流的输出，直接控制加药装置的开停，从而实现氧化性杀菌剂的自动控制，还有一部分编程设置存储设备管理人员的联系方式，以便于某一运行过程出现问题时以迅速自动呼叫的方式通知工作人员，达到更快更好解决问题的目的。

本控制系统的加药控制包括缓蚀阻垢剂和氧化性杀菌剂的加药控制功能。1、缓蚀阻垢剂的加药控制为了控制循环水的腐蚀、结垢问题。要想获得良好的水处理效果，除选用优良的配方外，关键是要将水稳药剂的浓度严格的控制在规定的范围内，药剂浓度过高或者过低都将对系统产生不良后果。本系统采用荧光自动加药控制方式实现，即先将缓蚀阻垢剂荧光示踪化，药剂投加后，当循环水样由样品入口经流动皿后，在单色光的照射上，流动皿中已示踪化的药剂被激发，产生荧光，荧光强度和药剂的浓度成线性关系。荧光照射到光电转换器上产生电流，电流经放大器被放大，从数字显示器上可直接读出循环水中药剂的浓度，并设置二路4-20mA的标准电流输出。一路输入PLC，另一路进入加药装置。通过PLC设定加药控制范围，控制加药装置的加药量，此时药剂中的有效成份随时被控制仪监测，完成全自动加药。缓蚀阻垢剂的投加通过光电转换器的输出信号来控制加药装置来实现的。2、氧化性杀菌剂的加药控制为了实现杀菌功能。循环水系统的氧化性杀菌剂的投加通过余氯值来控制。氧化性杀菌剂，不仅杀菌能力强，并有强大粘泥剥离能力，生产上使用十分安全。基于上述优点现正逐步取代液氯等传统型杀菌剂。而余氯值与氧化还原值在一定的PH值下是对应关系。通过安装在在线ORP分析仪测定循环水的氧化还原值，可在PLC控制主机上进行设定，信号传输给继电器即可形成开关信号，通过标准电流的输出，直接控制加药装置的开停，从而实现氧化性杀菌剂的自动控制。

本控制系统的自动排污功能通过安装在线电导分析仪来监测浓缩倍数，通过PLC可编程控制主机进行设定排污范围，当浓缩倍数过高或过低时，即可形成开关信号，信号传输给继电器，控制电动蝶阀的开停，PLC输出的电流为交流115V/2A以上，能直接驱动电磁阀，实现自动排污并自动控制浓缩倍数，循环水浓缩倍率为循环水中某盐类浓度与补充水中该盐类浓度的比值。电导率是衡量水中溶解盐类含量的一种重要指标，测定水中电导率是间接表示水溶液中盐类含量的最简便方法，为此本设计采用电导率法测定循环水浓缩倍率。测量仪表设两个测量回路，一路测量补水的电导率，另一路测量循环水的电导率。还可根据用户的排污控制要求，设定浓缩倍率上限值，当浓缩倍率超出上限值时则仪表发出报警。

本实用新型的工作原理：根据冷却循环水水质的变化，通过使用各种水质在线监测仪表进行实时有效地在线监测，依据预置的程序和参数，控制加药装置和排污装置的启停，实现系统自动加药及排污，控制对循环水系统的化学药剂量的投放，达到有效防止循环水系统中经常出现结垢、腐蚀、生物粘泥及菌藻问题的目的，便于随时对系统进行监控。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例。凡是根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (3)

1.一种冷却循环水系统在线监测、加药及排污智能控制系统，其特征在于：由PLC控制系统、在线监测仪表、加药装置、排污装置、中央监控计算机和打印机构成，所述的PLC控制系统与中央监控计算机和打印机相连接分别实现中央控制功能和打印输出功能；所述的PLC控制系统包括PLC可编程控制主机、输入输出模块及各种仪表转换器，PLC可编程控制主机与输入输出模块相连接，其中输入模块连接各种仪表转换器用于采集在线监测仪表的数据，所述的在线检测仪表通过取样管安装在冷却循环水系统的母管上，输出模块与排污装置、加药装置相连接实现对排污装置和加药装置的控制功能。

2.根据权利要求1所述的冷却循环水系统在线监测、加药及排污智能控制系统，其特征在于：所述的在线监测仪表包括在线PH分析仪、在线浊度分析仪、在线悬浮固体分析仪、在线总硬度分析仪、在线总碱度分析仪、在线总铁分析仪、在线氯离子分析仪、在线电导分析仪和在线ORP分析仪。

3.根据权利要求1或2所述的冷却循环水系统在线监测、加药及排污智能控制系统，其特征在于：所述的取样管采用无缝钢管焊接在母管上，其在母管里面的开口迎向水流并呈六十度斜口，在取样管上设有高压针形阀和高压截止阀。

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