循环水自动加药系统

循环水自动加药系统

技术方案

一、简介

KLN-III系列循环冷却水自动加药系统以性能稳定的PLC为基础，以现场系统的三维动态仿真界面为引导，清晰、明了的将系统运行状态、重要采集数据以及各类报警信息及时准确的反馈给用户。

系统主要由各类传感器、变送器、触摸屏、PLC、控制柜、加药泵及加药罐等部分组成。

传感器、变送器：准确的、瞬时监测出系统主要控制参数，保证了系统控制准确无误的控制。

触摸屏：结合人性化的控制软件实现对系统的监测、参数报警、数据储存、参数设置、报表曲线打印及网络传输等功能。

PLC ：以其优越的稳定性能来实现数据的采集、控制、输出等功能。

控制柜：将系统有机的结合在一起，并实现了系统自动、手动双重控制，使得安装、维修简洁明了。

加药泵：以其精确的计量，保证了系统加药量的准确，为用户节省了不必要的药剂损失。

二、特点

具有自动化程度高；无人化管理；

控制安全、可靠；节省人力、药剂（正常情况下可节约药剂20-30%）；

运行系统操作简便、更具人性化。

配置灵活，根据要求不同，单罐单泵，双罐双泵，多罐多泵系统配置可供选择。在双泵和多泵系统中各泵的计量流量和输出压力也可根据工况选择。

选配功能丰富，可根据客户要求，增加ORP、PH、浊度、余氯等在线水质分析仪表。

功能齐全，系统功能配置灵活，可选择定量投加、流量反馈比例式投加两种方式投加。

三、 控制原理

为了控制循环水的腐蚀、结垢问题，通常是靠投加一定浓度的缓蚀、阻垢剂来达到目的，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。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，以此来调节加药泵的开度。由于系统容积较大，分析滞后和分析频率的有限，要将水稳剂的浓度控制在一定的范围存在困难。

KLN-III系列循环冷却水自动加药系统采用流量反馈比例式投加药剂，流量传感器实时监测补充水的实际流量值，当补充水流量、补水电导、循环水电导等以毫伏信号输送至变送器后，变送器将此信号转换成4-20mA标准电流信号送至PLC，经分析、处理得出系统当前所需加药量，并转换成4-20mA标准电流信号送给计量泵，当系统监测参数变化时，ＰＬＣ送至计量泵的信号也同时随之变化，计量泵依据信号的变化不同改变自动按比例精确投加药剂。

当检测浓缩倍数在正常范围内，：

相关公式：W = M÷K×C（1式）

式中：W为加药量（Kg/H）；M为补充水量(M³/H)；C为循环水药剂浓度(有效成分%)；K为浓缩倍数（K=循环水电导÷补充水电导）。

a）当检测浓缩倍数<故障下限或>故障上限（可设置）时，系统自动切换至比例浓缩倍数控制方式加药，并同时启动故障报警：

相关公式：W =当循环水系统的K值＜1.5倍时；

则W≈M×C (2式) 仅考虑补充水流量即可。

b）当循环水系统的K值＞2倍时；

则采用K ≈（循环水电导/补充水电导）（3式）

即将循环水中的电导率与补充水中的电导率之比来转换成浓缩倍数代入1式。

这种控制方式彻底解决了当浓缩倍数检测出现故障时，系统瘫痪的弊病。

四、 控制参数

名称	信号方式	数量	用途	备注
模拟信号输入
补充水流量	4-20mA	1路	测量补充水流量	参与加药运算
循环水电导	4-20mA	1路	测量循环水电导	参与浓缩倍数运算
生产水电导	4-20mA	1路	测量生产水电导	参与浓缩倍数运算
模拟信号输出
加药泵加药量	4-20mA	1路	控制1#加药泵加药量	参与加药控制
加药泵加药量	4-20mA	1路	控制2#加药泵加药量	参与加药控制
数字信号输入
自动手动控制方式	IO	1路	系统手/自动控制方式切换	参与加药控制
加药泵开停状态	IO	1路	判断1#加药泵开停状态	参与加药控制
系统设置参数
循环水药剂浓度	设置参数	1路	控制循环水中药剂投加浓度	参与加药计算
加药罐药剂浓度	设置参数	1路	控制药罐中药剂浓度	参与加药计算
比例浓缩倍数	设置参数	1路	检测浓缩倍数出现故障后浓缩倍数替换值	参与加药计算
浓缩倍数故障上限	设置参数	1路	浓缩倍数故障控制上限	控制加药方式的切换
浓缩倍数故障下限	设置参数	1路	浓缩倍数故障控制下限	控制加药方式的切换

五、系统流程

阻垢缓蚀剂投加装置主要由气动隔膜泵、药剂罐、Y型过滤器、计量泵、背压阀、控制阀门、安全阀、校正量筒、控制器及配套管路等组成。

（1）气动隔膜泵
　　气动隔膜泵采用美国进口威玛气动隔膜计量泵，运行稳定可靠，主要功能为将药剂桶药液输送到药剂罐，减轻工人劳动强度，避免飞溅带来药剂浪费。

（2）背压阀
　　背压阀安装于计量泵出口至投药点的管路上，与计量泵对应使用。工作人员可根据要求调节背压阀工作压力。可防止计量泵停止运行时，投药点的清水倒灌至计量泵。
　　（3）安全阀
　　安全阀安装于泵出口至投药点的管路上，与计量泵对应使用。工作人员可根据要求调节安全阀的工作压力。当由于人员误操作或加药管线堵塞致使管道压力过高时，安全阀自动打开，将管道中的药液返回药液箱，防止管道爆裂，造成事故。

（4）校正量筒

校正量筒安装泵进口的管路上，与计量泵对应使用，在泵使用前货泵使用一段时间后，将校正量筒放入药液，计量单位时间内打出药液量，校正泵的输送量与系统控制显示加药量是否一致。以此来避免泵的误差导致加药的不准确。

（5）Y型过滤器

Y型过滤器采用世界著名品牌，意大利格林韦德的过滤器，实现药剂杂质过滤保证计量泵稳定工作，透明可视，可在外面看到杂质量也可随时拆卸清洗。

六、控制系统

系统采用SiemensS7-1200 作为控制器，控制和监视整个系统的运行。威伦触摸屏人机操作界面，用于显示系统运行状态，调节系统运行参数。控制柜内配有供电单元、电气控制和系统工作的其它控制设备。

七、工艺流程图

（见附图）

八、主要功能

A．实时检测循环水电导、补充水电导、补充水流量等。

B．控制循环水、补充水电导值等：根据补水流量、电导值进行计算，在线寻优获得最佳的加药控制。

C．节约药剂：在保证循环水达标的情况下，合理降低加药量，在补水流量及循环水电导变化的情况下，及时调整加药量，在补水停止的情况下，自动停止加药。

D．图形化介面：提供计算机显示图形化界面，直观可靠。

E．历史数据保存：保存一定时长的历史数据和曲线图形。

F．现场调节功能：提供了现场人工在线调节计量泵的功能。

九、系统组成：

A．检测环节：

主要检测循环水电导、补充水电导、补充水流量。

B．控制环节：

包括SY系列控制柜，PLC控制装置和计量泵冲程调节装置。

C．执行环节：

包括帕斯菲达计量泵以及相关管路附件。

十、主要设备技术参数：

A、溶药罐：

型号：LH-1000 容积：1.0M3 材质：PE

产地：浙江

B、计量泵：

型号：LPE4MB 流量：7L/H 压力：7Bar 精度：±0.01

输入范围：4-20mA

产地：美国帕斯菲达公司

C、触摸屏：

型号：MCGS，7英寸

产地：北京昆仑

D 、PLC：

型号：S7-1200

产地：德国西门子

E、电导仪：

变送器：型号：8850

传感器：

型号：2821 测量范围：10-10000μS 精度：±0.005

型号：2820 测量范围：0-1000μS 精度：±0.005

产地：美国SINGNET公司

F：气动隔膜泵　

型号：S1FB3P2PQAS000

流量：200L/分钟，进出口口径：DN25内螺纹

最大空气消耗量27.2立方/小时

G：流量计

型号：FXP4000

口径：以现场口径为准。

产地：ABB电磁流量计

十一、设备配置清单：

序号	设备名称	规格型号	数量	单位		产地
一	溶药罐	材质：PE 容积：1.0M³	2	套		浙江慈溪
二	计量泵	LPE4MB,7L/H, 7BAR 带4-20mA信号模块	2	台		美国帕斯菲达公司
三	气动隔膜泵	S1FB3P2PQAS000 PP泵体，PTFE隔膜	2	台		美国胜佰德
四	控制系统
1	触摸屏	MCGS，7英寸	1	台		北京昆仑
2	PLC	S7-1200	1	台		德国西门子
3	系统控制软件	KLN-ＺＤＪＹIII	１	套		江苏科利恩
五	在线仪表
1	循环水电导仪	变送器：8850-1P	1	块		美国 SINGNET公司
1	循环水电导仪	传感器：2821	1	个		美国 SINGNET公司
2	生产水电导仪	变送器：8850-1P	1	块		美国 SINGNET公司
2	生产水电导仪	传感器：2820	1	个		美国 SINGNET公司
3	电磁流量计	型号：FXP4000	1	套		ABB
3	系统控制柜（含仪表、电控柜）	尺寸：600×600×400mm	1	套		人民电器
六	安装辅材
1	设备支架	15008501700，SS304	1		套	江苏科利恩
2	隔膜式安全阀	DN15，PVC材质	2		个	德国STUBE
3	Y型过滤器	DN15，PVC材质	2		个	意大利格林韦德
4	压力表	膜片式	2		个	派耐尔
5	校正量筒	100mL	2		个	南京雷辉
6	手动球阀	DN15，PVC材质	20		个	美国GF
7	手动球阀	DN20，PVC材质	4		个	台湾三厘
8	浮子流量计	0-25L/H，PVC材质	2		个	美国GF
9	管件	弯头三通等	1		批	美国GF
10	其他附件	管卡，电缆，螺丝等	1		批	国产

十二、安装接口事项。

1、所有设备的管路接口：

厂方将所需管路接至设备预留接口处。

2、用电设备电源接口：

厂方将所需电源接至用电设备控制箱或控制柜内。

十三、文件交付

卖方在合同签订后7天内提交满足买方进行设计的技术资料，技术文件的提供方式和份数

提供方式：

A）人送、邮寄或电子邮件；

B）提供数量：图纸一式二份，文件一式二份。

技术资料

技术文件资料包括以下内容：

设备整体安装图、电器接线系统图和控制原理图；

安装、维护及运行手册；

设备调试记录；

备品备件清单；

卖方供应范围之内的制造厂资料。

文件的单位及语言

卖方提供自己产品的技术文件用中文，配套厂家的技术文件随原件文字；若原配套厂家的技术文件有英文和其本国文字，卖方应提供英文技术文件。

技术文件所用的单位应为国际通用的IS公制单位。

十四．质量保证

1、乙方拥有完整的可操作的质量保证体系，并在生产本规范书中的产品时能严格执行质量体系文件（本方已通过ISO9001质量体系认证）。

2、乙方提供的计量泵为符合用户要求的正规名牌产品。

3、乙方在制造过程中，将对设备的材料、组装、整体及功能进行试验和检验，以保证完全符合用户的要求

十五．工程技术服务

1、乙方负责设备到货后的指导安装并协助调试工作，以保证所提供的设备能够顺利投运、买方应积极协助配合。

2、对加药装置在运行中进行的质量问题，乙方将在接到用户通知后，在尽量短的时间内赴现场解决。

3、乙方将无偿为用户提供维修、维护技术培训。

4、乙方将满足安装和运行操作、维修的全部图纸。

5、本乙方还将提供给买方能证明设备制造生产质量的全部测试、试验报告。

6、若乙方中标，将在中标后一周内提供安装图。