DE202018100763U1 - Water softening system with determination of a regenerant concentration over a delivery time and a delivery volume or a delivery mass - Google Patents
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Abstract
Wasserenthärtungsanlage (1), umfassend
- eine Enthärtungsvorrichtung (4a), insbesondere umfassend mindestens einen Behälter (4) mit Ionentauscherharz (5),
- ein Vorratsgefäß (6), in welchem eine Regeneriermittellösung (24) bevorratet ist, insbesondere wobei in dem Vorratsgefäß (6) auch festes Regeneriersalz (7) enthalten ist,
- einen Injektor (8) für einen Transport von Regeneriermittellösung (24) aus dem Vorratsgefäß (6) zur Enthärtungsvorrichtung (4a),
- eine elektronische Steuervorrichtung (9), die dazu eingerichtet ist, in einem Regenerationsbetrieb ein Fördern der Regeneriermittellösung (24) aus dem Vorratsgefäß (6) in die Enthärtungsvorrichtung (4a) anzusteuern,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wasserenthärtungsanlage (1) dazu eingerichtet ist, in einem Förderschritt
- ein Volumen V1 oder eine Masse M1 an geförderter Regeneriermittellösung (24) vorzugeben oder zu messen (106),
- und eine Zeitdauer t1 für die Förderung des Volumens V1 oder der Masse M1 vorzugeben oder zu messen (108),
und dass die elektronische Steuervorrichtung (9) dazu eingerichtet ist, mit einer gespeicherten Kalibrierfunktion, insbesondere umfassend eine oder mehrere gespeicherte Kalibrierkennlinien, eine Konzentration CRM1 der geförderten Regeneriermittellösung (24) und/oder eine von der Konzentration der geförderten Regeneriermittellösung (24) abhängige Größe, insbesondere eine in der geförderten Regeneriermittellösung (24) enthaltene Salzmenge SM1, aus V1 oder M1 und/oder aus t1 zu bestimmen (116, 118; 140).
Water softening system (1), comprising
a softening device (4a), in particular comprising at least one container (4) with ion exchange resin (5),
- A storage vessel (6) in which a regenerant solution (24) is stored, in particular wherein in the storage vessel (6) and solid regeneration salt (7) is included,
an injector (8) for transporting regenerant solution (24) from the storage vessel (6) to the softening device (4a),
- An electronic control device (9) which is adapted to drive in a regeneration operation, a conveying of the regenerant solution (24) from the storage vessel (6) in the softening device (4a),
characterized,
the water softening system (1) is set up in a conveying step
to predetermine or measure a volume V1 or a mass M1 of promoted regenerant solution (24) (106),
and to predetermine or measure a time duration t1 for the conveyance of the volume V1 or the mass M1 (108),
and in that the electronic control device (9) is set up with a stored calibration function, in particular comprising one or more stored calibration characteristics, a concentration C RM1 of the promoted regenerant solution (24) and / or a quantity dependent on the concentration of the promoted regenerant solution (24) , in particular one contained in the promoted regenerant solution (24) Amount of salt SM1, from V1 or M1 and / or from t1 (116, 118, 140).
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft eine Wasserenthärtungsanlage, umfassend
- - eine Enthärtungsvorrichtung , insbesondere umfassend mindestens einen Behälter mit Ionentauscherharz,
- - ein Vorratsgefäß, in welchem eine Regeneriermittellösung bevorratet ist, insbesondere wobei in dem Vorratsgefäß auch festes Regeneriersalz enthalten ist,
- - einen Injektor für einen Transport von Regeneriermittellösung aus dem Vorratsgefäß zur Enthärtungsvorrichtung,
- - eine elektronische Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, in einem Regenerationsbetrieb ein Fördern der Regeneriermittellösung aus dem Vorratsgefäß in die Enthärtungsvorrichtung anzusteuern.
- a softening device, in particular comprising at least one container with ion exchange resin,
- a storage vessel in which a regenerant solution is stored, in particular wherein the storage vessel also contains solid regenerating salt,
- an injector for transporting regenerant solution from the storage vessel to the softening device,
- - An electronic control device which is adapted to drive in a regeneration operation, a conveying of the regenerant solution from the storage vessel in the softening device.
Eine solche Wasserenthärtungsanlage ist aus der
Wasserenthärtungsanlagen werden eingesetzt, wenn aus technischen Gründen oder Komfortgründen enthärtetes Wasser gewünscht oder benötigt wird. Enthärtungsvorrichtungen von Wasserenthärtungsanlagen basieren typischerweise auf dem Prinzip des Ionentauschers. Die Härtebildner Calziumionen und Magnesiumionen werden durch nicht-härtebildende Ionen, in der Regel Natriumionen, getauscht. Das zu enthärtende Wasser wird dafür über ein Ionentauscherharz geleitet.Water softening systems are used when, for technical or comfort reasons, softened water is desired or needed. Softening devices of water softening systems are typically based on the principle of the ion exchanger. The hardness formers calcium ions and magnesium ions are exchanged by non-hardening ions, usually sodium ions. The water to be softened is passed through an ion exchange resin.
Ein Ionentauscherharz kann aber nur eine begrenzte Menge an Härtebildnern binden. Bei Erschöpfung des Ionentauscherharzes wird eine Lösung eines Regeneriermittels, meist eine Kochsalzlösung, über das Ionentauscherharz geleitet.However, an ion exchange resin can bind only a limited amount of hardness agents. Upon depletion of the ion exchange resin, a solution of a regenerant, usually a saline solution, is passed over the ion exchange resin.
Bei einer typischen Wasserenthärtungsanlage wird die Lösung des Regeneriermittels dadurch hergestellt, dass in einem Vorratsgefäß festes Regeneriersalz bevorratet ist, und das Vorratsgefäß mit Wasser aufgefüllt wird. Durch Auflösen eines Teils des Regeneriersalzes entsteht eine gesättigte Regeneriermittellösung, wobei in einem unteren Teil des Vorratsgefäßes noch nicht aufgelöstes Regeneriersalz verbleibt. Für eine Regeneration wird ein Teil der gesättigten Regeneriermittellösung aus dem Vorratsgefäß abgepumpt, mit weiterem Wasser verdünnt und der Enthärtungsvorrichtung zugeleitet. Zur Bereitstellung von weiterer gesättigter Regeneriermittellösung wird das Vorratsgefäß wieder mit Wasser aufgefüllt, und weiteres festes Regeneriersalz geht in Lösung.In a typical water softening system, the solution of the regenerant is prepared by storing solid regenerating salt in a storage vessel and filling the storage vessel with water. By dissolving a part of the regenerating salt, a saturated regenerant solution is formed, wherein in a lower part of the storage vessel not yet dissolved regeneration salt remains. For regeneration, a portion of the saturated regenerant solution is pumped from the storage vessel, diluted with additional water and fed to the softener. To provide additional saturated regenerant solution, the reservoir is refilled with water and further solid regenerating salt is dissolved.
Die Auflösung des festen Regeneriersalzes im Vorratsgefäß ist ein vergleichsweise langsamer Vorgang. Daher kommt es in der Praxis vor, dass die Lösung von Regeneriermittel im Vorratsgefäß noch nicht gesättigt ist, wenn es für eine Regeneration abgepumpt wird. Die Geschwindigkeit, mit der sich festes Regeneriersalz auflöst, ist beispielsweise von der Darreichungsform (etwa einer Tablettengröße), der Behältergeometrie des Vorratsgefäßes oder auch von der Temperatur abhängig. Die Temperatur beeinflusst zudem auch die Konzentration, bei der eine Sättigung eintritt.The dissolution of the solid regenerating salt in the storage vessel is a comparatively slow process. Therefore, in practice, the solution of regenerant in the storage vessel is not yet saturated when pumped out for regeneration. The rate at which solid regenerating salt dissolves depends, for example, on the dosage form (for example, a tablet size), the container geometry of the storage vessel, or also on the temperature. The temperature also affects the concentration at which saturation occurs.
Die Konzentration der Regeneriermittellösung, die aus dem Vorratsgefäß gefördert wird, kann also variieren. Entsprechend kann auch eine Arbeitskonzentration von verdünnter Regeneriermittellösung, die zum Regenerieren des Ionentauscherharzes in der Enthärtungsvorrichtung eingesetzt wird, variieren. Eine fehlerhafte Information über die Konzentration oder die enthaltene Salzmenge einer für die Regeneration einer Enthärtungsvorrichtung bereitgestellten Regeneriermittellösung kann zu einem ineffizienten Einsatz von Regeneriersalz, einer unvollständigen Regeneration der Enthärtungsvorrichtung oder auch zu einer Fehleinschätzung bezüglich des im Vorratsgefäß noch verbliebenen festen Regeneriersalzes führen.The concentration of the regenerant solution, which is conveyed from the storage vessel, can therefore vary. Accordingly, a working concentration of dilute regenerant solution used to regenerate the ion exchange resin in the softening apparatus may also vary. Incorrect information about the concentration or the amount of salt contained in a regeneration agent solution provided for the regeneration of a softening device can lead to an inefficient use of regenerating salt, an incomplete regeneration of the softening device or even to a misjudgment with regard to the solid regenerating salt still remaining in the storage vessel.
Aus der
Da der Leitfähigkeitssensor in einem stark salzhaltigen Medium angeordnet wird, unterliegt dieser erheblicher Korrosion. Der Leitfähigkeitssensor muss daher regelmäßig ausgetauscht werden, was Aufwand und Kosten verursacht, und die erhaltenen Messwerte sind oft fehlerbehaftet. Since the conductivity sensor is placed in a medium containing much salt, this is subject to considerable corrosion. The conductivity sensor must therefore be replaced regularly, which causes effort and costs, and the measured values obtained are often faulty.
Die
Aus dem Wikipedia-Artikel „Strahlpumpe“, abgerufen am 2.2.2008, ist beispielsweise das Pumpprinzip eines Injektors bekannt. Ein Treibmedium tritt mit hoher Geschwindigkeit aus einer Treibdüse aus, und reißt in einer Mischkammer ein Saugmedium mit. Die Pumpwirkung ist umso stärker, je höher die relative Dichte des Treibmediums im Verhältnis zum Saugmedium ist.From the Wikipedia article "jet pump", retrieved on 2.2.2008, for example, the pump principle of an injector is known. A driving medium emerges at high speed from a motive nozzle, and entrains a suction medium in a mixing chamber. The pumping effect is stronger, the higher the relative density of the propellant in relation to the suction medium.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Wasserenthärtungsanlage zur Verfügung zu stellen, mit der einfach und zuverlässig der Salzeinsatz beim Regenerieren der Enthärtungsvorrichtung überprüft werden kann.It is an object of the invention to provide a water softening system with which the use of salt can be easily and reliably checked during regeneration of the softening device.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Wasserenthärtungsanlage der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Wasserenthärtungsanlage dazu eingerichtet ist, in einem Förderschritt
- - ein Volumen
V1 oder eine MasseM1 an geförderter Regeneriermittellösung vorzugeben oder zu messen, - - und eine Zeitdauer
t1 für die Förderung des VolumensV1 oder der MasseM1 vorzugeben oder zu messen,
that the water softening system is set up in a conveying step
- - a volume
V1 or a massM1 to specify or measure at promoted regenerant solution, - - and a period of time
t1 for the promotion of the volumeV1 or the massM1 pretend or measure
Die Erfindung schlägt vor, die Konzentration CRM1 der im Vorratsgefäß vorhandenen Regeneriermittellösung oder eine von CRM1 abhängige Größe durch eine Kalibrierfunktion zu bestimmen. Diese Kalibrierfunktion nutzt den Zusammenhang zwischen Förderleistung des Injektors und dem Dichteverhältnis von Saugmedium (hier der angesaugten Regeneriermittellösung) zu Treibmedium (hier ein Treibwasserstrahl aus Verdünnungswasser/Rohwasser) aus. Mit zunehmender Dichte der Regeneriermittellösung, und damit mit zunehmender Konzentration der Regeneriermittellösung, nimmt die Saugleistung ab; man beachte, dass die Dichte des Treibwasserstrahls in der Praxis nicht merklich schwankt. Daher kann aus der Kenntnis eines geförderten Volumen
Wenigstens eine der Größen
Die Größen
Die erfindungsgemäße bestimmte Konzentration CRM1 der geförderten (also aus dem Vorratsgefäß abgesaugten) Regeneriermittellösung oder der davon abhängigen Größe kann dazu verwendet werden, den Verbrauch an festem Regeneriersalz für die Bereitstellung der Regeneriermittellösung korrekt mitzuverfolgen, um so rechtzeitig vor einem vollständigen Verbrauch des festen Regeneriersalzes im Vorratsgefäß eine Nachfüllung veranlassen zu können. Die Nachfüllung erfolgt bevorzugt automatisch (angesteuert durch die elektronische Steuereinrichtung), kann aber auch manuell nach einer entsprechenden Alarmmeldung erfolgen. Weiterhin kann die Bestimmung von CRM1 oder der davon abhängigen Größe dazu eingesetzt werden, die Arbeitskonzentration von verdünnter Regeneriermittellösung in der Enthärtungsvorrichtung zu optimieren, insbesondere in einem Bereich zu halten, in welchem eine höchste Salzausnutzung für die Regeneration erzielt wird. Zudem ist es auch möglich, eine drohende oder erfolgte, insgesamt zu geringe Besalzung der Enthärtungsvorrichtung in einer Regeneration zu erkennen, die zu einer unvollständigen Regeneration der Enthärtungsvorrichtung führt; in diesem Fall können Ausgleichmaßnahmen (bevorzugt automatisch durch die elektronische Steuervorrichtung) veranlasst werden, etwa eine Verkürzung des nachfolgenden Enthärtungsbetriebs, oder eine Nachbesalzung in der noch laufenden Regeneration.The specific concentration C RM1 according to the invention of the recirculated (ie extracted from the storage vessel) regenerant solution or the size dependent thereon can be used to correctly track the consumption of solid regenerating salt for the provision of the regenerant, so in good time before a full consumption of solid regenerating in the Storage vessel to cause a refill. Refilling is preferably automatic (controlled by the electronic control device), but can also be done manually after a corresponding alarm message. Furthermore, the determination of C RM1 or the quantity dependent thereon can be used to optimize the working concentration of dilute regenerant solution in the softening device, in particular to keep it in a range in which a maximum salt utilization for regeneration is achieved. In addition, it is also possible to detect a threatening or occurred, altogether too low brining of the softening device in a regeneration, which leads to an incomplete regeneration of the softening device; In this case, compensation measures (preferably automatically by the electronic control device) can be initiated, such as a shortening of the subsequent softening operation, or a post-salting in the still running regeneration.
Im Rahmen der Erfindung ist es nicht nötig, einen Leitfähigkeitssensor der korrosiven Regeneriermittellösung auszusetzen. Die für die Erfindung im Regenerationsbetrieb benötigten Informationen, etwa die Zeitdauer
Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention
Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wasserenthärtungsanlage ist vorsehen, dass die Wasserenthärtungsanlage dazu eingerichtet ist, für einen Förderschritt ein Volumen
Bevorzugt ist auch eine Ausführungsform, bei der die Wasserenthärtungsanlage einen Druckminderer umfasst, mit dem ein fester Eingangsdruck pe am Injektor gewährleistet ist, und die Kalibrierfunktion für diesen Eingangsdruck pe bestimmt ist. Bei einem vorgegebenen, konstanten Eingangsdruck pe ist die Fließgeschwindigkeit des Treibwassers im Injektor genau definiert. Die Kalibrierfunktion wird besonders einfach, denn der Eingangsdruck pe ist dann keine Variable der Kalibrierfunktion mehr. Es muss lediglich vorab eine Kalibrierkennlinie für diesen Druck pe bestimmt und in der elektronischen Steuervorrichtung hinterlegt werden. Man beachte, dass die Kalibrierfunktion, falls gewünscht, auch mehrere Kalibrierkennlinien für verschiedene Eingangsdrücke pe umfassen kann, um die Steuervorrichtung mit verschiedenen Druckminderern einsetzten zu können; der durch den ausgewählten Druckminderer festgelegte Eingangsdruck pe wird dann typischerweise einmalig bei Inbetriebnahme der Wasserenthärtungsanlage der Steuervorrichtung bekannt gegeben, und die entsprechende Kalibrierkennlinie für diesen Eingangsdruck wird voreingestellt. Der Druckminderer kann am Zulauf der Wasserenthärtungsanlage oder in einem Abgang zum Injektor angeordnet sein.Also preferred is an embodiment in which the water softening system comprises a pressure reducer with which a fixed inlet pressure pe is ensured at the injector, and the calibration function for this inlet pressure pe is determined. At a given, constant inlet pressure pe, the flow rate of the motive water in the injector is precisely defined. The calibration function becomes particularly simple, because the inlet pressure pe is no longer a variable of the calibration function. It only needs to be determined in advance a calibration curve for this pressure pe and deposited in the electronic control device. Note that the calibration function may, if desired, also include multiple calibration characteristics for different input pressures pe in order to use the controller with different pressure reducers; the input pressure pe determined by the selected pressure reducer is then typically announced once upon startup of the water softening system to the controller, and the corresponding calibration characteristic for that input pressure is preset. The pressure reducer may be located at the inlet of the water softening system or in an outlet to the injector.
Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausführungsform, die vorsieht, dass die Wasserenthärtungsanlage einen Drucksensor umfasst, mit dem ein Treibwasserdruck
Ebenso vorteilhaft ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass die Wasserenthärtungsanlage einen Durchflussmesser umfasst, mit dem ein Treibwasservolumenstrom
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die elektronische Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, eine in der geförderten Regeneriermittellösung enthaltene Salzmenge
Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausführungsform sieht vor, dass ein erster Sollwert
im Falle einer Unterschreitung von
- - in der laufenden Regeneration in einem weiteren Förderschritt ein zusätzliches Volumen
V2 oder eine zusätzliche MasseM2 an Regeneriermittellösung aus dem Vorratsgefäß in die Enthärtungsvorrichtung zu fördern, - - und/oder ein vorgegebenes Volumen
V1 und/oder eine vorgegebene MasseM1 und/oder eine vorgegebene Zeitdauert1 für nachfolgende Regenerationen zu vergrößern, - - und/oder die Dauer eines nachfolgenden Enthärtungsbetriebs gegenüber einer Standarddauer, die ohne Unterschreiten des Sollwerts
SW1 angewandt würde, zu verkürzen,
- - ein vorgegebenes Volumen
V1 und/oder eine vorgegebene MasseM1 und/oder eine vorgegebene Zeitdauert1 für nachfolgende Regenerationen zu verkleinern. Diese Maßnahmen sind vor allem für den Fall vorgesehen, eine Regeneration (in der Regel) mit einem einzelnen Förderschritt durchzuführen. Ansonsten können Förderschritte aufeinanderfolgend durchgeführt werden, bis ΣSMi schließlichSW1 erreicht hat. Ein typischer Schwellwert liegt beispielsweise bei 10% Abweichung vom Sollwert. Bei Unterschreiten vonSW1 erfolgt keine vollständige Regeneration der Enthärtungsvorrichtung mehr. Bei unvollständiger Regeneration verringert sich die Enthärtungskapazität des darauffolgenden Enthärtungsbetriebs. Durch (iteratives oder unmittelbares) Anpassen des vom Injektor geförderten Volumens bzw. der vom Injektor geförderten Masse oder Verlängerung der Pumpzeit können die Enthärtungskapazität und der Salzverbrauch optimiert werden. Bei Unterschreiten vonSW1 (was durch eine Alarmmeldung angezeigt werden kann) kann zudem ein Nachfüllen von festem Regeneriersalz erforderlich sein, oder auch eine Verlängerung einer Salzlösezeit zur Herstellung der Regeneriermittellösung. Gegebenenfalls kann die elektronische Steuereinrichtung solche Maßnahmen auch automatisch veranlassen. Bei Salzmangel im Vorratsgefäß und/oder zu kurzen Salzlösezeiten ist die Konzentration der Regeneriermittellösung zu gering. Wird ein definiertes, vorgegebenes VolumenV1 bzw. eine MasseM1 von dieser Regeneriermittellösung für die Regeneration verwendet, so ist entsprechend auch die eingesetzte Salzmenge zu gering, d.h. der SollwertSW1 wird unterschritten.
in case of underrun of
- - In the ongoing regeneration in a further delivery step an additional volume
V2 or an additional massM2 to promote regenerant solution from the storage vessel into the softening device, - - and / or a given volume
V1 and / or a predetermined massM1 and / or a predetermined period of timet1 for subsequent regeneration, - - And / or the duration of a subsequent softening operation compared to a standard duration, without falling below the setpoint
SW1 would be applied to shorten
- - a given volume
V1 and / or a predetermined massM1 and / or a predetermined period of timet1 to reduce for subsequent regenerations. These measures are intended above all for the case of carrying out a regeneration (as a rule) with a single conveying step. Otherwise, delivery steps can be performed sequentially until ΣSMi finallySW1 has reached. For example, a typical threshold is 10% deviation from the setpoint. When falling belowSW1 there is no longer complete regeneration of the softening device. Incomplete regeneration reduces the softening capacity of the subsequent softening operation. By (iteratively or directly) adjusting the volume delivered by the injector or the injector pumped up mass or extension of the pumping time, the softening capacity and the salt consumption can be optimized. When falling belowSW1 (which may be indicated by an alarm message) may also be a refill of solid regenerating salt may be required, or an extension of a salt dissolution time for the preparation of the regenerant solution. Optionally, the electronic control device can also cause such measures automatically. In the case of a salt deficiency in the storage vessel and / or too short salt dissolution times, the concentration of the regenerant solution is too low. Will be a defined, given volumeV1 or a massM1 used by this regenerant solution for regeneration, then the amount of salt used is correspondingly too low, ie the target valueSW1 is fallen short of.
Die Wasserenthärtungsanlage kann dann mir reduzierter Enthärtungskapazität weiterbetrieben werden oder die nachfolgende Installation wird kurzzeitig mit hartem (oder härterem) Wasser versorgt. Ebenso kann der Wasserfluss komplett unterbrochen werden. Bei Überschreiten von
Bevorzugt ist auch eine Ausführungsform, bei der die elektronische Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Arbeitskonzentration CRM2 der verdünnten Regeneriermittellösung in der Enthärtungsvorrichtung zu bestimmen, insbesondere aus der Konzentration CRM1 der geförderten Regeneriermittellösung, einem Treibwasservolumenstrom
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein zweiter Sollwert
im Falle einer Überschreitung von
- - einen Treibwasservolumenstrom
V(t)TW zu vergrößern, und/oder im Falle einer Unterschreitung vonSW2 durch CRM2 oder einer Unterschreitung vonSW2 durch CRM2 um mehr als einen Schwellwert - - einen Treibwasservolumenstrom
V(t)TW zu verringern. Das Treibwasser verdünnt die Regeneriermittellösung aus dem Vorratsgefäß. Zwar wird mit zunehmendem TreibwasservolumenstromV(t)TW auch das Saugverhalten des Injektors verbessert und damit der RegeneriermittellösungsvolumenstromV(t)RM erhöht, jedoch fällt der Verdünnungseffekt des zunehmenden TreibwasservolumenstromsV(t)TW bei üblicherweise auftretenden Fließgeschwindigkeiten mehr ins Gewicht. Über eine entsprechende Einstellung des Treibwasservolumenstroms kann die Regeneriermittellösung der Konzentration CRM1 gezielt auf eine gewünschte Arbeitskonzentration CRM2 eingestellt werden. Ein typischer Schwellwert liegt beispielsweise bei 10% Abweichung vom Sollwert.
in case of exceeding
- - A motive water volume flow
V (t) TW to enlarge, and / or in the case of falling short ofSW2 by C RM2 or belowSW2 by C RM2 by more than one threshold - - A motive water volume flow
V (t) TW to reduce. The motive water dilutes the regenerant solution from the storage vessel. Although with increasing motive water volume flowV (t) TW also improves the suction of the injector and thus the regenerant solution volume flowV (t) RM increases, but the dilution effect of the increasing motive water flow rate dropsV (t) TW at commonly occurring flow rates more significant. By means of a corresponding adjustment of the motive water volume flow , the regenerant solution of the concentration C RM1 can be adjusted in a targeted manner to a desired working concentration C RM2 . For example, a typical threshold is 10% deviation from the setpoint.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die elektronische Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Konzentration CRM1 der geförderten Regeneriermittellösung zu bestimmen, dass ein dritter Sollwert
- - eine Abweichung von CRM1 von
SW3 oder eine Abweichung von CRM1 vonSW3 um mehr als einen Schwellwert bei mehreren aufeinanderfolgenden Förderschritten oder Regenerationen aufgetreten ist, und/oder - - ein Mittelwert CRM1mittel von Konzentrationen CRM1 aus mehreren aufeinanderfolgenden Förderschritten oder Regenerationen von
SW3 abweicht oder um mehr als einen Schwellwert vonSW3 abweicht, und/oder - - sowohl eine Vergleichskonzentration CRM1vergleich der Regeneriermittellösung, bestimmt mit einem anderen Verfahren als in
Anspruch 1 beschrieben, als auch dienach Anspruch 1 bestimmte Konzentration CRM1 vonSW3 abweichen oder um mehr als einen Schwellwert vonSW3 abweichen. Bei dieser Ausführungsform werden einzelne Messfehler bzw. Messungenauigkeiten ignoriert, oder es findet eine doppelte Absicherung mit mehreren Bestimmungsverfahren statt, um eine korrekturbedürftige Konzentration der Regeneriermittellösung festzustellen, so dass unnötige Korrekturmaßnahmen unterbleiben. Ein anderes Verfahren zur Bestimmung von CRM1vergleich kann beispielsweise gravimetrische oder konduktometrische Messungen umfassen. Korrekturmaßnahmen sind beispielsweise ein Nachfüllen von festem Regeneriersalz oder eine Änderung einer Salzlösezeit; mit diesen Korrekturmaßnahmen kann CRM1 unmittelbar beeinflusst werden. Andere Korrekturmaßnahmen können eine Anpassung vonV1 /M1 odert1 , vonV(t)TW oder auch der zu nutzenden Enthärtungskapazität zwischen zwei Regenerationen umfassen; diese Korrekturmaßnahmen verändern zwar nicht CRM1, aber können die Folgen eines vom SollwertSW3 abweichenden Werts von CMR1 ausgleichen.
- - a deviation of C RM1 from
SW3 or a deviation of C RM1 fromSW3 has occurred by more than one threshold at several consecutive feed steps or regenerations, and / or - a mean value C RM1 of concentrations C RM1 from several successive production steps or regenerations of
SW3 deviates or more than a threshold ofSW3 deviates, and / or - - Both a comparison concentration C RM1vergleich the regenerant, determined by a method other than described in
claim 1, as well as the determined according toclaim 1 concentration C RM1 ofSW3 deviate or more than a threshold ofSW3 differ. In this embodiment, individual measurement errors or inaccuracies are ignored, or it is doubled Securing with multiple determination procedures to determine a concentration of the regenerant solution in need of correction so that unnecessary corrective action is omitted. Another method of determining C RM1 comparison may include , for example, gravimetric or conductimetric measurements. Corrective measures are, for example, replenishment of solid regenerating salt or a change in salt dissolving time; With these corrective actions , C RM1 can be directly influenced. Other corrective measures may include an adjustment ofV1 /M1 ort1 , fromV (t) TW or also the softening capacity to be used between two regenerations; While these corrective actions do not alter C RM1 , they can be the consequences of a setpointSW3 compensate for the deviating value of C MR1 .
Bevorzugt ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der die Wasserenthärtungsanlage Mittel zur Vorgabe und/oder Messung des Volumens
Ebenso bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Wasserenthärtungsanlage Mittel zur Vorgabe und/oder Messung der Masse
Bevorzugt ist auch eine Ausführungsform, bei der die Wasserenthärtungsanlage eine Zeitmesseinrichtung und/oder einen Timer umfasst. Mit der Zeitmesseinrichtung kann beispielsweise die (im Vorhinein unbekannte) Zeitdauer
Weiterhin vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der weiterhin ein Leitfähigkeitssensor zur Bestimmung der Leitfähigkeit der geförderten Regeneriermittellösung vorhanden ist. Über den Leitfähigkeitssensor kann eine Konzentration der Regeneriermittellösung bestimmt werden. Die so erhaltene Konzentration CRM1ver- gleich kann mit dem der nach Anspruch 1 ermittelten Konzentration CRM1 verglichen werden.Also advantageous is an embodiment in which a conductivity sensor for determining the conductivity of the promoted regenerant solution is also present. Via the conductivity sensor, a concentration of the regenerant solution can be determined. The concentration C RM1 comparison obtained in this way can be compared with that of the concentration C RM1 determined according to
Ein mögliches Verfahren zum Betrieb einer Wasserenthärtungsanlage, wobei die Wasserenthärtungsanlage umfasst
- - eine Enthärtungsvorrichtung, insbesondere umfassend mindestens einen Behälter mit Ionentauscherharz,
- - ein Vorratsgefäß, in welchem eine Regeneriermittellösung bevorratet ist, insbesondere wobei in dem Vorratsgefäß auch festes Regeneriersalz enthalten ist,
- - ein Injektor für einen Transport von Regeneriermittellösung aus dem Vorratsgefäß zur Enthärtungsvorrichtung,
- - eine elektronische Steuervorrichtung,
ist dadurch gekennzeichnet,
dass beim Fördern der Regeneriermittellösung in einem Förderschritt
- - ein Volumen
V1 oder eine MasseM1 an geförderter Regeneriermittellösung vorgegeben oder gemessen wird, - - und eine Zeitdauer
t1 für die Förderung des VolumensV1 oder der MasseM1 vorgegeben oder gemessen wird,
- a softening device, in particular comprising at least one container with ion exchange resin,
- a storage vessel in which a regenerant solution is stored, in particular wherein the storage vessel also contains solid regenerating salt,
- an injector for transporting regenerant solution from the storage vessel to the softening device,
- an electronic control device,
is characterized
in conveying the regenerant solution in a conveying step
- - a volume
V1 or a massM1 specified or measured at the funded regenerant solution, - - and a period of time
t1 for the promotion of the volumeV1 or the massM1 given or measured,
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further advantages of the invention will become apparent from the description and the drawings. Likewise, according to the invention, the above-mentioned features and those which are still further developed can each be used individually for themselves or for a plurality of combinations of any kind. The embodiments shown and described are not to be understood as exhaustive enumeration, but rather have exemplary character for the description of the invention.
Figurenlistelist of figures
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wasserenthärtungsanlage; -
2 ein schematisches Ablaufdiagramm einer ersten Variante eines Verfahrens zum Betrieb einer Wasserenthärtungsanlage gemäß der Erfindung, wobei ein vorgegebenes VolumenV1 gefördert wird und eine eingesetzte SalzmengeSM1 auf einen ersten SollwertSW1 eingestellt wird; -
3 ein schematisches Ablaufdiagramm einer zweiten Variante eines Verfahrens zum Betrieb einer Wasserenthärtungsanlage gemäß der Erfindung, wobei ein vorgegebenes VolumenV1 gefördert wird und eine Arbeitskonzentration CRM2 von verdünnter Regeneriermittellösung in einer Enthärtungsvorrichtung auf einen zweiten SollwertSW2 eingestellt wird; -
4 ein schematisches Ablaufdiagramm einer dritten Variante eines Verfahrens zum Betrieb einer Wasserenthärtungsanlage gemäß der Erfindung, wobei ein vorgegebenes VolumenV1 gefördert wird und eine Konzentration von Regeneriermittellösung CRM1 im Vorratsgefäß auf einen dritten SollwertSW3 eingestellt wird; -
5 ein Diagramm zur Abhängigkeit der Injektor-Saugzeit für ein vorgegebenes VolumenV1 von der Konzentration der Regeneriermittellösung bei einem ersten Eingangsdruck von pe=2bar; -
6 ein Diagramm zur Abhängigkeit der Injektor-Saugzeit für ein vorgegebenes VolumenV1 von der Konzentration der Regeneriermittellösung bei einem zweiten Eingangsdruck von pe=4bar; -
7 ein Diagramm zur Abhängigkeit der Injektor-Saugzeit für eine vorgegebene MasseM1 von der Konzentration der Regeneriermittellösung bei einem ersten Eingangsdruck von pe=2bar; -
8 ein Diagramm zur Abhängigkeit der Injektor-Saugzeit für eine vorgegebene MasseM1 von der Konzentration der Regeneriermittellösung bei einem zweiten Eingangsdruck von pe=4bar.
-
1 a schematic representation of an embodiment of a water softening system according to the invention; -
2 a schematic flow diagram of a first variant of a method for operating a water softening system according to the invention, wherein a predetermined volumeV1 is promoted and an amount of salt usedSM1 to a first setpointSW1 is set; -
3 a schematic flow diagram of a second variant of a method for operating a water softening system according to the invention, wherein a predetermined volumeV1 and a working concentration C RM2 of dilute regenerant solution in a softening device to a second desired valueSW2 is set; -
4 a schematic flow diagram of a third variant of a method for operating a water softening system according to the invention, wherein a predetermined volumeV1 is promoted and a concentration of regenerant solution C RM1 in the storage vessel to a third setpointSW3 is set; -
5 a diagram of the dependence of the injector suction time for a given volumeV1 from the concentration of the regenerant solution at a first inlet pressure of pe = 2bar; -
6 a diagram of the dependence of the injector suction time for a given volumeV1 from the concentration of the regenerant solution at a second inlet pressure of pe = 4bar; -
7 a diagram of the dependence of the injector suction time for a given massM1 from the concentration of the regenerant solution at a first inlet pressure of pe = 2bar; -
8th a diagram of the dependence of the injector suction time for a given massM1 from the concentration of the regenerant solution at a second inlet pressure of pe = 4bar.
Die
Über einen Zulauf
Am Zulauf
In einem Enthärtungsbetrieb fließt das Rohwasser bei geschlossenem Ventil
Das Ionentauscherharz
Um die Regeneration des Ionentauscherharzes
Regeneriermittellösung
Die Konzentration der verdünnten Regeneriermittellösung in der Enthärtungsvorrichtung
Zum Ende einer vorangegangenen Regeneration wurde der Flüssigkeitsspiegel
Zu Beginn der aktuellen Regeneration werden von der elektronischen Steuervorrichtung
Sobald der Flüssigkeitsspiegel
Das Volumen
Da mittels des Druckminderers
Um eine bei dem Förderschritt eingesetzte Salzmenge
Man beachte, dass anstelle von
Falls gewünscht, kann die Wasserenthärtungsanlage
Ebenso kann, falls gewünscht, ein Leitfähigkeitssensor
Die
Nach dem Start
Wenn eine Regeneration erforderlich wird, wechselt die Wasserenthärtungsanlage in einen Regenerationsbetrieb. In einem Förderschritt steuert die Steuervorrichtung in der erläuterten Variante den Injektor an, das vorgegebene Volumen
Anschließend wird von der Steuervorrichtung überprüft, ob ein gespeicherter erster Sollwert
Falls der Sollwert
Nach Ende der Phase des Regenerationsbetriebs
Die
In einem Schritt
Anschließend wird von der Steuervorrichtung überprüft, ob ein gespeicherter zweiter Sollwert
Falls der Sollwert
Falls beide Überprüfungen
Nach Ende der Phase des Regenerationsbetriebs
Die
Anschließend wird von der Steuervorrichtung überprüft, ob ein gespeicherter dritter Sollwert
Nach Ende der Phase des Regenerationsbetriebs
Die
Die Saugzeit, die benötigt wird, um 0,5 I Regeneriermittellösung aus dem Vorratsgefäß abzusaugen, nimmt mit zunehmender Konzentration der Regeneriermittellösung zu. Der Verlauf ist (nahezu) linear, und kann (für das Volumen
Man beachte, dass die Saugzeit direkt proportional zum vorgegebenen Volumen ist, so dass die im Diagramm (ggf. durch Extrapolation) entnehmbaren Saugzeiten auch auf andere Volumina als V1=0,5 l, und insbesondere auch gemessene Volumina, umgerechnet werden können.Note that the suction time is directly proportional to the specified volume, so that the suction times which can be taken from the diagram (possibly by extrapolation) can also be converted to volumes other than V1 = 0.5 l, and in particular also measured volumes.
Die
Auch in diesem Fall nimmt mit zunehmender Konzentration der Regeneriermittellösung die Saugzeit zu. Die Saugzeiten sind aber allgemein kürzer als bei
Eine Kalibrierfunktion kann sich aus einer Vielzahl von Kalibrierkennlinien zusammensetzen, die für unterschiedliche Eingangsdrücke pe bzw. Treibwasserdrücke
Die
Die Saugzeiten nehmen hier mit zunehmender Konzentration der Regeneriermittellösung ab. Bei vorgegebener Masse
Man beachte, dass die Saugzeit direkt proportional zur vorgegebenen Masse ist, so dass die im Diagramm (ggf. durch Extrapolation) entnehmbaren Saugzeiten auch auf andere Massen als M1=0,5kg, insbesondere auch gemessene Massen, umgerechnet werden können.Note that the suction time is directly proportional to the given mass, so that the suction times which can be taken from the diagram (possibly by extrapolation) can also be converted to masses other than M1 = 0.5 kg, in particular also measured masses.
Die
Ähnlich wie in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- WasserenthärtungsanlageWater softening
- 22
- Zulauf für RohwasserInlet for raw water
- 33
- Ablauf für enthärtetes WasserDrain for softened water
- 44
- Behältercontainer
- 4a4a
- Enthärtungsvorrichtungsoftening
- 55
- Ionenaustauscherharzion exchange resin
- 66
- Vorratsgefäßsupply vessel
- 77
- festes Regeneriersalzsolid regenerating salt
- 88th
- Injektorinjector
- 99
- elektronische Steuervorrichtungelectronic control device
- 9a9a
- Steuerkopfcontrol head
- 1010
- ZeitmesseinrichtungTime measuring device
- 1111
- Displaydisplay
- 1212
- Druckmindererpressure reducer
- 1313
- DurchflussmesserFlowmeter
- 1414
- Schwimmerschalterfloat switch
- 14a14a
- Flüssigkeitsspiegelliquid level
- 1515
- oberes Niveau (vor Absaugung)upper level (before extraction)
- 1616
- unteres Niveau (nach Absaugung)lower level (after extraction)
- 1717
- Leitung (Leitung für Treibwasser)Line (line for motive water)
- 1818
- Leitung (Absaug- und Nachfüllleitung)Line (suction and refill line)
- 1919
- Leitung (Leitung für verdünnte Regeneriermittellösung CRM2)Line (line for dilute regenerant solution C RM2 )
- 2020
- VentilValve
- 2121
- VentilValve
- 2222
- Ablauf für RegeneriermittellösungSequence for regenerant solution
- 2323
- Abwasserkanalsewer
- 2424
- Regeneriermittellösungregenerating
- 25 25
- Drucksensorpressure sensor
- 2626
- Wiegeeinrichtungweighing System
- 2727
- Leitfähigkeitssensorconductivity sensor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010028756 A1 [0002, 0008]DE 102010028756 A1 [0002, 0008]
- DE 102015219619 A1 [0010]DE 102015219619 A1 [0010]
- DE 19538617 A1 [0010]DE 19538617 A1 [0010]
- DE 4313468 A1 [0010]DE 4313468 A1 [0010]
- DE 4221013 C1 [0010]DE 4221013 C1 [0010]
Claims (14)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202018100763.7U DE202018100763U1 (en) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Water softening system with determination of a regenerant concentration over a delivery time and a delivery volume or a delivery mass |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202018100763.7U DE202018100763U1 (en) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Water softening system with determination of a regenerant concentration over a delivery time and a delivery volume or a delivery mass |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202018100763U1 true DE202018100763U1 (en) | 2019-05-14 |
Family
ID=66675202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202018100763.7U Active DE202018100763U1 (en) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Water softening system with determination of a regenerant concentration over a delivery time and a delivery volume or a delivery mass |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202018100763U1 (en) |
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-
2018
- 2018-02-13 DE DE202018100763.7U patent/DE202018100763U1/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |