CN204705908U - 一种循环水浓缩倍数精确控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种循环水浓缩倍数精确控制装置，用于循环水系统中，通过将循环水浓缩倍数N_浓精确的控制在设定值N的小范围内，能够让循环水系统在不发生过度浓缩结垢的情况下，在尽可能大的浓缩倍数下持续稳定运行，提高了循环水的重复利用率，减少排污，节约用水量，属于循环水排水回水处理领域。该系统由钾离子在线监测仪、调节阀、控制中心组成，钾离子在线监测仪和调节阀均通过导线与控制中心相连接。钾离子在线监测仪检测钾离子浓度并将数据传送至控制中心，由控制中心计算循环水的浓缩倍数，控制中心会根据浓缩倍数及其变化控制调节阀执行开启闭合动作及阀门的开启程度，达到精确控制循环水浓缩倍数的目的。

Description

一种循环水浓缩倍数精确控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种循环水浓缩倍数精确控制系统，用于循环水系统中，通过将循环水浓缩倍数N_浓精确的控制在设定值N的较小范围内，能够让循环水系统在不发生过度浓缩结垢的情况下，在尽可能大的浓缩倍数下持续稳定运行，提高了循环水的重复利用率，减少排污，节约用水量，属于循环水排水回水处理领域。

背景技术

在循环水运行过程中，随着水分蒸发流失，循环水中的钙、镁、氯、硫酸根等离子浓度增大，溶解性固体和悬浮物增加，微生物大量繁殖。结果是在循环水系统的管道中产生结垢、腐蚀，导致换热效率降低、垢下腐蚀，即浪费了水电又缩短了系统的使用寿命。因此，为了限制含盐量无限制的升高，须排放掉一部分浓缩水，同时补入新鲜水。

浓缩倍数是循环冷却水系统中衡量水质控制好坏的重要指标。浓缩倍数大，说明循环水的重复利用率高，排污及补水也就少，节约了用水费用。但并不是浓缩倍数越高越好。如果循环水的浓缩倍数过高，则水的结垢倾向性就会增大，腐蚀控制的难度加大，因此对循环水的浓缩倍数要有一个合理的控制范围。

浓缩倍数的测算方法：

通常情况下对循环水浓缩倍数的测算是通过测定循环水中某一组分的浓度与循环补水中同一组分的浓度之比来计算。即：N_浓＝C_循/C_补

式中C_循--循环水中某一组分的浓度

C_补--补充水中同一组分的浓度

现在实际应用中经常选用的计算电导率比值或者Cl^-、Ca²⁺、SiO₂等组分浓度比值。但是以上的参数可能会受到添加药剂和高盐度结垢的影响，导致浓缩倍数计算结果偏高或者偏低，以及波动不稳定的情况出现。而K⁺的溶解度大，系统运行时不会从水中析出，并且在循环水系统中K⁺来源比较少，相对来说K⁺浓度是比较稳定的。因而以循环水中K⁺浓度作为参照，计算循环水的浓缩倍数是较为准确的。

现在使用的循环水处理方法的不足有：

根据经验定时排污具有排污量不足或过大的缺点，而常规的定时加药又不能根据系统水质变化自动调整，影响处理效果的缺点。

1.控制排污时间。据经验定时定量排污难以掌握循环水中的实际状况，难以控制排污时间节点，不能在含盐量升高时及时打开阀门排污。

2.控制排污量。经验排污不能随着含盐量的降低及时停止排污，普遍存在超量排污的情 况，浪费水资源。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种循环水浓缩倍数精确控制系统，通过该装置作用可以将循环水的浓缩倍数精确控制在设定值较小范围内，能够让循环水系统在不发生过度浓缩结垢的情况下，在尽可能大的浓缩倍数下持续稳定运行，提高了循环水的重复利用率，减少排污，节约用水量。

本装置是由钾离子在线监测仪、调节阀、控制中心组成，钾离子在线监测仪和调节阀均通过导线与控制中心相连接。将钾离子在线监测仪上的监测探头浸没式安装于循环水中，钾离子在线监测仪获取监测数据并传送至控制中心。控制中心包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件，能够接收钾离子在线监测仪传送的数据并计算循环水浓缩倍数，根据程序读取指令进行分析并向调节阀发出调节命令。调节阀由执行机构和阀门组成，执行机构接收调节命令并控制阀门动作。本装置通过对排污时间节点及速率的调控，达到精确控制浓缩倍数的目的。

本申请相对现有技术而言所具有的优点和效果

(1)在线实时监测，精确判断排污阀开启的时间节点。

(2)精确控制排污流量，做到高浓速排、低浓慢排、不浓不排。

(3)精确稳定的将浓缩倍数控制在设定值较小范围内。

附图说明

图1、循环水浓缩倍数控制系统图。

[1]进水端、[2]出水端、[3]循环水补水、[4]循环水排水、[5]补水监测探头、[6]回水监测探头、[7]调节阀、[8]控制中心。 

具体实施方式

下面结合附图做详细说明：

如图1所示，补水监测探头[5]和回水监测探头[6]是钾离子在线监测仪的监测探头。原理是使用钾离子选择电极与外参比电极(甘汞电极)浸入循环水中，形成原电池，该原电池的电动势与钾离子活度的对数呈线性关系。故通过测量电极与已知钾离子浓度溶液组成的原电池电动势和电极与待测钾离子浓度溶液组成原电池的电动势，即可计算出待测水样中钾离 子浓度。

调节阀[7]由执行机构和阀门组成。执行机构接收到控制中心输出的信号，控制阀门执行开启闭合动作以及调节阀门的开启程度，从而达到对排污流量及速率的调节。

控制中心[8]即中央处理器(CPU),包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。它能够根据用户预先编好的程序，依次读取各条指令，通过指令分析确定应该进行的操作，然后通过控制部件发出操作控制信号。

循环水由进水端[1]流向出水端[2]过程中，分别流经调节阀[7]、回水监测探头[6]等装置。回水检测探头[6]将监测到的钾离子浓度数据C_k1反馈给控制中心[8]，同时补水监测探头[5]将监测到的补水管路中钾离子浓度数据C_k2反馈给控制中心[8]，由控制中心[8]计算出此时循环水的浓缩倍数为N₁，

将N₁与系统设定的浓缩倍数N进行比对，当N₁≥N+0.2时，由控制中心[8]输出信号，使调节阀[7]快速开启，开启流量为100％。此时系统快速排污，较快的降低循环水中的含盐量。随着排污的进行，循环水中的钾离子含量降低，测得此时循环水浓缩倍数为N₂，当N-0.2<N₂<N+0.2时，控制中心[8]控制调节阀[7]的开启流量为50％，减缓排污速度，此时浓缩倍数持续降低。当测得循环水浓缩倍数N₃≤N-0.2时，控制中心[8]控制调节阀[7]关闭，停止排污。

本装置可以实现调节精度在设定浓缩倍数N±0.2的范围内。

Claims (4)

1.一种循环水浓缩倍数精确控制系统，其特征在于：由钾离子在线监测仪、调节阀、控制中心组成，钾离子在线监测仪和调节阀均与控制中心相连接(1)。

2.如权利要求1所述的循环水浓缩倍数精确控制系统，其特征在于：所述的钾离子在线监测仪具有一个可浸没于溶液中的监测探头，并将探头浸没式安装于循环水中。

3.如权利要求1所述的循环水浓缩倍数精确控制系统，其特征在于：所述的控制中心包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件，能够接收钾离子在线监测仪传送的数据并计算浓缩倍数，进行分析发出调节命令。

4.如权利要求1所述的循环水浓缩倍数精确控制系统，其特征在于：所述的调节阀由执行机构和阀门组成，由执行机构接受信号控制阀门动作。