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水循環系統范文1
關鍵詞：泥水循環；泥水操作技巧；泥水盾構
引言
泥水加壓盾構對于不穩定的軟弱地層或地下水位高，含水砂層，粘土、沖積層以及洪積層等流動性高的土質，有很好的使用效果[1]；并具有土體適應性強、對周圍土體影響小、施工機械化程度高等優點。所以被廣泛的應用于現在的隧道施工中。而對于泥水加壓盾構來說，渣土運輸和開挖面支護壓力都是通過泥水循環系統來提供的。因此，泥水循環系統是泥水加壓盾構的重要特征[2]；同時泥水循環系統的操作也是泥水加壓盾構施工過程中的重點和難點。
1.泥水加壓式盾構工作原理
根據泥水加壓盾構中對泥水系統壓力控制方式的不同，泥水加壓盾構可劃分為直接控制型和間接控制型兩種 [3]。
1.1 直接控制型
直接控制型泥水系統流程是進漿泥漿泵從地面泥水調整池將有壓力的泥水輸入盾構泥水室，在泥水室與開挖的泥砂混合后形成比重較高的泥漿，再由出漿泥漿泵輸送至配套的泥水處理場地。排出的泥水通常要經過振動篩、旋流器和壓濾機或離心機等三級分離處理，將渣土排除，清泥水再回到泥水調整池重復循環使用。
控制泥水室的泥水壓力，通常有倆種方法：若進漿泥漿泵是變速泵，則通過調節進漿泥漿泵的轉速來實現壓力控制；若進漿泥漿泵是恒速泵，則通過調節進漿節流閥的開口比值來實現壓力控制。
1.2 間接控制型
間接控制型泥水系統的工作特征，是由空氣和泥水雙重系統的組成的。在盾構泥水室內，裝有一道半隔板，將泥水室分隔成倆部分，在半隔板的前面充滿壓力泥漿，半隔板后面在盾構曲線以上部分加入壓縮空氣，形成氣壓緩沖層，氣壓作用在隔板后面的泥漿接觸面上。由于在接觸面上的氣、液具有相同的壓力，因此只要調節空氣壓力，就可以確定開挖面上相應的支護壓力。當盾構掘進時，由于泥漿的流失或盾構推進速度的變化，進出泥漿量將會失去平衡，空氣和泥漿接觸面位置就會出現上下波動現象。通過液位傳感器，可以根據液位的變化控制進、出漿泥漿泵的轉速，使液位恢復到設定位置，以保持開挖面支護夜里的穩定。
空氣室的壓力是根據開挖面需要的支護泥漿壓力而確定的，空氣壓力可以通過專門的氣體保壓系統來設定，通過氣體保壓系統的自動進、排氣來達到壓力的恒定。由于空氣緩沖層的彈性作用，使液位波動時對支護液無明顯影響。
因此，間接控制型泥水盾構與直接控制型盾構相比，控制系統更為簡化，對開挖面土層支護更為穩定，對地表沉陷的控制更為方便。下面就間接控制型泥水盾構的操作技術進行探討。
圖1間接控制型盾構
2.泥水循環系統的組成
以武漢地鐵二號線越江隧道項目工程，海瑞克泥水混合式盾構機S-508的泥水循環系統為例，循環系統主要包括2臺進漿泵（P1.1泵、P1,.2泵）、3臺出漿泵（P2.1泵、P2.2泵、P2.3泵）、DN300泥漿管以及液壓、氣動閥組成。該泥水循環系統分為倆種循環模式：
2.1旁通循環模式
當V031、V050、V051閥打開，V030、V032閥關閉時為旁通循環模式。旁通循環模式時，泥漿不經過開挖面僅在進、出漿泥漿管內循環。這種循環模式主要用于循環系統啟動初期泥漿流量的建立，以及在掘過程中或掘進結束后降低管路中泥漿比重。
圖2旁通循環模式
2.2開挖循環模式
當V050、V051、V030、V032以及3路以上進漿閥打開，V031閥關閉時為開挖循環模式。在開挖循環模式時，泥漿會進由進漿管進入開挖倉，再從開挖倉進入出漿管，形成一個完整的循環，所以開挖循環也稱為大循環。這種循環模式主要用于盾構機掘進。
圖3開挖循環模式
3.泥水循環系統的操作技術
在盾構掘進過程中，泥水循環系統的主要有倆方面的作用，一個是隨時補充開挖倉和作業倉的漿液以保證掌子面和氣倉液位（壓力）的穩定，另一個是與刀盤切削掉下來的土塊碎石等混合后，攜渣的泥漿經出漿管路將渣輸送到地面的泥水處理設備。其操作技巧主要包括一下幾方面：
3.1保證進、出漿流量的穩定
在掘進過程中，泥漿流量的波動會直接造成循環管路已經開挖倉壓力的波動，因此，在操作中要盡量保持泥漿流量的穩定。
3.1.1在操作時應盡量避免因管路壓力分布不均勻而照成的泥漿流量波動較大的情況發生。當多臺泥漿泵接力使用時，還需要考慮各泵使用效率的分布。其主要原則是，盡量確保接力泵的出口壓力相等或相差較少，以及各泵吸口壓力需預留2bar左右壓力（預防流量波動時出現吸口吸空情況）。
3.1.2閥門要平穩操作，在泥漿循環時，幾個閥門要間隔的打開和關閉，避免同時打開和關閉時的流量迅速波動而形成的壓力快速上升現象[4]。
3.1.3泥漿循環回路要暢通，在泥漿循環管路閥門動作前，要確保新形成的回路是暢通的，比如在關閉旁通回路前，要確保工作倉回路是暢通的。
3.1.4當我們通過旁通循環泥漿流量達到掘進條件，準備切換至大循環時，因為一些閥的切換，導致循環環境的變化，很容易造成流量的波動。可以在旁通循環時，通過對各個泵轉速的調節，盡量使P2.1泵的吸口壓力與氣倉壓力保持相同或相差不大，這樣在切換至大循環后，流量的的波動就會很小。而且這樣操作還有一個好處就是，切換至大循環后，因為P2.1泵的吸口壓力不會改變，所以出漿流量也不會波動很大，避免了一切換至大循環就得再進行泵轉速調節的情況。
3.2控制泥漿流量在合理的范圍
在掘進過程中，為確保渣土不在管道內沉淀，進、出漿流速必須大于臨界流速，但太大的流速又會造成能源的浪費和分離設備的能力不夠，所以泥漿的流量需控制在一個合理的范圍內。在掘進過程中，根據掘進速度的不同出漿流量一般要比進漿的流量多出50～100m3/h。所以根據武漢越江隧道的管徑情況以及泥水分離設備的工作能力情況，一般的進漿流量選擇在670～750 m3/h。
3.3保證開挖倉壓力的穩定
挖掘倉內隧道面的支撐壓力主要來自于泥水倉內的氣墊壓力（即氣倉壓力），而氣倉的壓力主要是通過保壓系統的進氣排氣來控制。因為氣倉的體積是固定的，所以當氣倉內液位上升時氣倉壓力會升高，液位下降時氣倉壓力降低，雖然保壓系統會及時把壓力調節到設定值，但在調節的過程中不可避免的會出現壓力波動，直接造成隧道面支撐壓力的波動。因此在盾構操作中我們需要隨時注意液位、氣倉壓力的現實，并且注意觀察液位的升降趨勢，發現液位的升降趨勢較大時，要及時通過調節進漿流量、出漿流量、掘進速度等參數，是液位升降趨勢趨于穩定。
在掘進過程中出現堵倉門，堵泵、堵管、跳泵、爆管等情況，都會造氣倉內液位較大波動，在遇到這些情況時，千萬不能緊張，要認真觀察各關鍵部位的參數，做出合理判斷后再進行操作。如果不能及時做出判斷，就先停止推進，再將循環切換到旁通模式，再來分析參數做以便于做出正確的判斷。
4.結語
泥水循環系統的操作是泥水盾構操作人員的重點和難點，需要操作人員注意管路內壓力的分布、流量穩定的控制、開挖倉壓力的穩定等方面的操控。力求降低能耗、減少泥漿循環事故。
參考文獻：
[1] 王夢恕.不同地層條件下的盾構與TBM選型(J).隧道建設,2006,26(2):1-3,8.
[2][4] 曾垂剛.泥水盾構泥漿技術的探討(J).隧道建設,2009,29(2):162-165,193.
[3] 劉仁鵬,劉方京.泥水加壓盾構技術綜述(J).世界隧道,2000,6:1-5.
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水循環系統范文2
【關鍵詞】焊接循環水；主管路；支管輅；焊機積水排
為保證焊接設備良好運轉，保證焊接質量，維護焊接系統的穩定，循環冷卻水起著至關重要的作用，我們以同時生產兩種車型白車身的某車身生產車間（約有焊機200臺，焊鉗300把）為例，在車間內設置3處支管路水壓監控點，焊機集水排設置三處水壓監控點，水泵房主管路水壓由泵房設備、專人專用設備監控，并設定車間內水壓標準為進水0.4±0.05MPa，回水0.2±0.05MPa，當水壓升高或降低時對質量及設備的影響分析驗證如下：
1.車間內部報警點壓力設置分析說明
（1）焊接循環水系統，主管路指水泵房進、出水管道；支管路指由主管路分出，進入設備之前的管道。
（2）主管路由泵房控制，進水水壓為0.48～0.49MPa。
（3）車間內選擇支管路（3處）設置水壓報警點，并要求支管路水壓力：進水0.4±0.05MPa，回水0.2±0.05Mpa。
（4）進入焊鉗、焊接電纜等用水分管稱集水排，選擇3處集水排設置終端報警點，水壓無標準要求，通過水壓表測得設備可正常運轉值為報警值。
2.正常生產中監控記錄值如下
（1）支管路水壓分別為進水0.41，0.39，0.39 MPa，回水0.18，0.21，0.19 MPa符合標準要求，壓差保持在0.18～0.23MPa之間。
（2）集水排水壓為進水壓0.28，0.29，0.31MPa，回水壓0.18，0.21，0.21 MPa，壓差保持在0.8～0.1MPa之間。
當某個工作日中泵房點檢發現主管路水壓發生變化，其變化產生的現象及影響分析如下：
泵房進水壓力增大到0.56 MPa（該水泵采用變頻控制），車間內設備控制箱內可控硅接頭處開始滲水，觀察發現支管路水壓上升到0.47MPa，同時積水排壓力升高，由于設備使用時間長設備上采用蛇皮軟管的部分老化當水壓超過設備能承受的極限時，老化部分開始漏水，此時必須通知泵房把壓力降到正常值范圍內，同時必須對控制箱內所有接頭進行檢查以免漏水燒損設備。主管路水壓正常后，所有管路水壓均恢復正常。
通過現場質量驗證、設備使用情況分析只要水泵房壓力保持正常并且穩定，車間內循環水處于良好狀態，所以該冷卻水循環系統設計合理。
3.影響冷卻水循環系統水壓及壓差的分析
首先要根據每臺焊接設備的流量要求、設備的臺套數計算出需要支管路的管徑，及支管路的數量，然后根據支管路流量要求計算出主管路直徑及水泵及電機的容量，同時每個區域的設備必須從主管路最近處接出支管路，后由主管路接入焊機集水排。同時主管路回水管要粗于進水管以保證在回水管與進水管間產生足夠的壓差，只有保證了進回水的要求壓差才能保證循環水的流量，才能保證良好的冷卻效果。
4.結論
焊接循環冷卻水壓差要求見下表，只要保證循環水壓差在以下范圍內，整個循環系統方可為焊接質量及設備穩定提供基本的保障。
（當壓差小于以上范圍時會導致水流動不暢，流量達不到要求，當壓差過大時會使循環水從同一設備中最短的水路中流回，無法充分流動到管路長的水路中）
水循環系統范文3
關鍵詞：循環水系統；節能運行；探索
中圖分類號：TK01+8 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0058-02
西安微電子技術研究所長安產業園工藝冷卻循環水系統于2006年投入運行，主要供應生產設備使用。通過熱傳導方式，冷卻水吸收設備的熱量，維持設備正常工作溫度。
該套工藝冷卻循環水系統主要由1座蓄水箱、7臺水泵、2套過濾器、2套板式換熱器、管網等設備組成。冷卻水經水泵加壓、過濾器過濾、板式換熱器降溫后，進入管網，輸送到生產設備，然后返回水箱，如此反復循環。供水要求：溫度15±5℃，水壓0.65±0.05MPa。原運行方式為：5臺水泵并聯運行。水泵電費占總運行成本費用的99%。因此在滿足安全和工藝需求的情況下，節約用電是系統節能降耗的方向。
現場工藝冷卻循環水管網屬于開式系統，冷卻水回水箱管道上，冷卻水直接進入水箱。在這一過程中，流動的水變為靜態水。水流量越大能量損失越大，反之流量越小，能量損失越小。因此冷卻循環水系統節能降耗的關鍵是如何減少流量，減少運行水泵數量。
1 冷卻水節能降耗運行的分析
1.1 降低流量可行性分析
工藝冷卻循環水系統設計冷卻水出水溫度t=15℃，回水溫度t=20℃。溫升Δt=5℃。1天5次測量工藝冷卻水供回水溫度，如表1。
從表中看出，冷卻水回水溫度只升高了1.6℃，循環水溫升小于設計5℃，根據水吸收熱量公式[1]
Q=C×Δt×m
式中：Q-冷卻水吸收的熱量，J/kg；
C-水的比熱容，常數，J/kg?℃?kg；
Δt-冷卻水溫差，℃；m-冷卻水質量，kg。
在吸收一定量的熱量Q條件下，冷卻水進回的溫差Δt與冷卻水量m成反比。冷卻水流量m下降，溫升勢必會增大。而實際情況下回水溫升只有1.6℃，說明冷卻水回水沒有充分吸收的熱量就從生產線返回至水箱，因此現有條件下，提高溫升，以降低冷卻水流量，是可行的。
1.2 壓力變化的分析
根據的管路特性方程[1]H=H0+kQ2，將此方程的關系標繪在H-Q坐標圖上如圖1，既得所示的H-Q曲線，稱為管路特性曲線，式中的k為管路特性系數，它與管路長度、管徑、摩擦系數及局部阻力系數有關。在其他條件一定時，改變管路中的調節閥開關程度，則其局部阻力系數改變，因而管路特性系數k和管路特性曲線的斜率也隨著改變[2]。
減小調節閥門開度，k值增大，管路特性曲線斜率增大，水泵的工作點P將沿泵特性曲線向左移動，管網的流量Q減小，H增大，所需要水泵數量減少，出口壓力增大。因水泵采用變頻控制，出口壓力器自動調整，保證工藝冷卻水供水壓力穩定[3]。
2 現場調整及效果對比
系統運行時，逐步關小工藝冷卻循環水系統的回水閥門，待變頻器頻率將為最低頻率15Hz時關閉。待系統運行穩定后1個月后，檢查冷卻水供水壓力，供回水溫度。
2.1 供水壓力對比
調整前后，壓力曲線、供回水溫度對比如圖2所示
經過調整后，按照預想結果，變頻器通過頻率變化，調整水泵轉速，保證工藝冷卻水供水壓力穩定在0.64Mpa。
2.2 冷卻水溫升對比
調整前后，冷卻水供回水溫度對比如表2所示。
從表中可得知，管網經過調整后，供水溫度提高1℃，仍在供水溫度區間（15±5℃），回水溫度提高3℃，接近O計值20℃。且調整后，溫度差值由1.6℃升高到3.3℃，表明冷卻水充分吸收了機臺熱量，利用率得到大幅度提高。吸收同樣的熱量所需冷卻水量下降，那么返回至水箱的冷卻水流量減少，動壓頭損失減少，能量損失減少。
2.3 運行水泵數量對比
通過調整管網后，關閉了兩臺30kW的變頻水泵，該水泵每年運行電費約1.5*30*24*365*0.95=37.45萬元，不僅節約了水泵日常使用的電費、備件費用，還延長水泵、變頻器使用壽命。
3 結束語
工藝冷卻循環水系統，365天×24小時運行，任何微小的節能措施累積下來產生顯著節能效果。通過對工藝冷卻水循環水系統進行科學分析，并進行初步探索，尋找管網特性與水泵性能匹配的工況點，提高利用率，達到最佳、高效經濟的運行工況，節電效果明顯，值得在各循環水系統節能運行中借鑒。
參考文獻：
[1]王志魁.化工原理（第二版）[M].化學工業出版社，2003：22.
水循環系統范文4
【關鍵詞】熱電廠；循環水系統；管理；優化
電能是社會化發展中不可缺少的能源之一，熱力發電是現代電能生產最為常見的形式，借助熱能轉換為電能以供應給用戶使用。汽輪機作為熱電廠產出熱能的主要設備，其生產運行階段消耗了大量了能源物資，對發電廠成本投資造成了很大的壓力。為了擺脫成本耗資問題，熱電廠開始注重循環冷卻水系統內部結構改良，對其實施節能改造以創造最優化作業環境，循環水系統是熱電廠節能改造的主要對象。
1 熱電廠循環水系統問題
某熱電廠有三臺發電機組，分別為25MW、25MW、50MW，同時與魚池相連，存在著較為嚴重的腐蝕問題和生物粘泥問題，每年因腐蝕問題造成凝汽器銅管泄漏達200根，由于生物粘泥，每個季度都需要膠球清洗，有時需要高壓水沖擊，造成檢修費用大大增加。因為冷卻不下來，各用水部門在天熱時加生水冷卻，造成用水量增加?？紤]到熱電廠對電力產業經濟的促進作用，必須要注重熱電廠循環水系統問題的綜合處理，盡早解決循環冷卻水處理中的不足。針對這些問題，采取切斷魚池和化學加藥的水處理技術方案，提高了汽輪機凝汽器的真空度和水資源的利用率，優化了熱電廠循環水系統。
2 循環冷卻水優化處理作用
基于循環水系統在熱電廠中的普及應用，循環水系統也要采取一系列的優化對策，從而保障循環水系統功能的持久發揮。傳統熱電廠用水處理中，由于換熱器交換熱量加工率偏低而影響到了整體的利用率，降低了水資源的可利用效率。借助循環水處理工藝，可對交換熱量或直接接觸換熱方式進一步優化，提高了廠內水資源循環利用效率。此外，加酸是循環水系統比較常見的問題，其可能破壞水系統作業的有序性，造成更多的水資源浪費現象。循環冷卻水優化處理過程中重點解決了加酸問題。
3 熱電廠循環水處理技術方案
新時期國家對電能資源需求量持續增多，熱電廠已經成為電能生產的主要場所，并且為社會電能供應作出了巨大的貢獻。隨著熱電廠電能生產規模的擴大化，與其相對應的能耗問題也更加明顯，尤其水資源利用方面的耗損率更高，嚴重制約了熱力發電行業的經營收益?；诠澞墉h保思想下，對熱電廠循環冷卻水系統實施優化管理，可從多方面提高水資源的利用率，并且建立生態型、生態型、經濟型的熱電廠作業模式。
3.1 殺菌剝離清洗
新時期我國電能供應體系得到了進一步優化，大型熱電廠建設為電能生產提供了廣闊的平臺，保障了地區電能資源生產與供應的穩定性。殺菌剝離的目的是去除附著在系統中的粘泥和粘泥附著物，切斷其對藥劑的隔絕作用，使藥劑最大限度發揮其緩蝕阻垢作用。主要方式：集水池水位降至最低安全水位，以節約藥劑用量，投加粘泥剝離劑400mg/L進行殺菌剝離。觀察冷卻塔頂部配水裝置和塔內壁的粘泥、菌藻的去除情況，出水孔堵塞緩解情況，塔內壁綠苔消失，通過測試循環水濁度變化，在濁度2～4小時不變，可以結束殺菌剝離?？砷_大補充水及排污閥進行置換排放。
3.2 正常運行加藥方案
（1）阻垢緩蝕劑：DL-6，投加濃度20mg/l。緩蝕阻垢劑在進行基礎投加后，應用加藥裝置連續均勻地加入系統，以維持藥劑濃度的平穩。如果藥劑濃度波動較大，則對循環水系統運行不利，低則影響藥劑使用效果，高則浪費藥劑。
（2）殺菌劑：非氧化性殺菌劑和氧化性殺菌劑交替使用；非氧化性殺菌劑，每月投加一次，投加濃度50mg/l；氧化性殺菌劑，每天投加一次，投加濃度50mg/l。
3.3 水處理技術應用效果
電廠需注重汽輪機設備自動化控制技術應用，對循環水系統實施優化管理，提高內外水資源的循環利用率，這樣才能從根本上實現循環水系統的節能價值。循環水系統作業過程中，需注重此類問題的檢修處理，及時排除水質危害以提升資源的二次利用率。本次熱電廠循環水系統經過殺菌剝離清洗后正常投加水處理藥劑，現循環水系統運行良好，循環水水質各項分析監測數據基本控制在指標范圍內，循環水系統濃縮倍數上升較為理想約5～6之間。研究院防腐中心對其系統進行了系統腐蝕速率監測，監測結果表3。從監測結果看，熱電廠循環水系統運行較好，黃銅腐蝕速度合格。
4 熱電廠循環水系統管理與優化
水資源是熱電廠生產不可缺少的物資，也是汽輪機發熱排出的主要廢棄物。原煤燃料在熱電廠汽輪機燃燒中發揮了重要作用，煤炭是地質層長期積累的生態資源，熱電廠長期使用煤炭燃料的成本耗資較大，注重熱電廠節能改造是行業改革的必然要求。工業用水系統是影響熱電廠生產效率的關鍵因素，對水處理系統采取循環改造措施，可以全面提高熱電廠內控系統的作業效率，加快了節能型熱電廠建設的發展步伐。熱電廠循環水系統管理對策：
4.1 設備管理
熱電廠生產電能是按照能量轉換原理為依據的，先產出熱能，再轉換為電能，其形式與火力發電廠基本一致。但熱電廠所用設備的數量、規模、性能等均少于火電廠，屬于小型綜合發熱生產系統。為了保證熱電廠汽輪機設備的節能運行，技術人員需做好汽輪機檢修與管理工作，定期檢查汽輪機內循環水系統的工作狀態，做好循環水系統調度工作。
4.2 能耗管理
由于社會經濟的快速發展，市場對電能資源需求量也在持續增加，建立高效節能型熱電廠作業系統是行業的必然要求。另一方面，熱電廠發展取得顯著成就的同時，也造成了一系列的能耗問題，汽輪機日常作業運行容易引發污染現象，同時熱電廠內供應水系統也存在著很大的耗損率。未來熱電廠必須重視循環水系統的優化改造，提高循環水系統自我調度的能力。
4.3 維護管理
熱電廠循環水系統具有較高的節能與環保價值，循環冷卻水使用的目的是能有效地節約水資源、減少熱污染。隨著熱電廠發電生產規模的擴大化，循環水系統要堅持維護管理措施，做好熱電廠循環水系統維護是很有必要的。例如，定期檢查循環系統內結構的功能狀態，定期檢查高低壓凝氣器的運行狀態，為水循環系統操作創造優越的環境。
【參考文獻】
水循環系統范文5
【關鍵詞】可編程控制器；溫度；除鹽水控制系統；應用；研究
循環除鹽水控制系統是工業生產加工的重要系統，多數的循環除鹽水控制系統都是通過繼電器來進行控制，一般通過控制其電力系統達到對整個系統的有效控制，而且通過PID儀表來對水體的溫度與壓力加以調控。然而，隨著科技的不斷發展，機械工藝的持續進步，以往的繼電器控制系統已經相對落后，由此開發并利用了另外一套控制系統，主要是與計算機設備密切相關的，通過編寫程序進行控制的可編程控制器，也就是PLC。其具有自身的優勢特征，例如：簡潔、便利、安全、穩定可靠等等，而且自身具有邏輯特征，能夠有效控制系統運行。通過創造使用PID控制器，它能夠對冷卻水進行有效調控，無論是溫度方面還是壓力方面。
1.循環除鹽水系統的簡單分析
循環除鹽水控制系統能夠發揮冷卻或者維持恒定溫度等調控作用，通過對聚合造粒需要的冷卻水的各種信息加以采集，例如：溫度、壓力、過濾器報警信號——這些數據信息進入控制器，對其進行編程、運算處理，然后再通過PID控制器、電磁閥、水泵以及帶狀過濾設備等器具來進行調控，確保系統的恒溫穩定。
這一系統工作原理如下圖所示：
位于水箱內部的除鹽水需要不斷的補給，這一補給過程由浮球閥來完成，依照水位高度來自動補給。需要測量水管中水的溫度時，則要在專門的傳遞溫度的傳感設備T的輔助下進行，其中PID控制器負責對氣動閥V4的調控，以此來控制低溫冷水的流量，這樣除鹽水就能夠從始至終處于一個穩定的溫度范圍內。
帶狀過濾設備中安裝了液體傳感設備，也就是H1，這一設備的主要作用為：分析與衡量過濾設備有無堵塞現象，一旦出現了堵塞現象，就要通過開啟過濾設備的電機，憑借其力量來拉動濾布左右移動，直到達到需要的時間時就會停下來。
水箱中同時配備了低液位傳感設備，這一設備是同水泵聯系起來的，要通過壓力傳感設備P2對管道系統中水的壓力值的衡量來確保除鹽水系統的水壓與切粒系統保持一致，再通過PID控制器來對氣動調節閥V3進行調控。由于板式換熱設備經常會出現堵塞現象，需要頻繁進行清理，基于這樣的狀況，該系統通過對這一設備實行在線切換處理。而且系統內配置了兩個電磁閥，分別為：V1與V2，兩個電磁閥輪流工作，也就是說當換熱設備1運行時，電磁閥V1進入運行狀態，此時的V2則處于斷開狀態，根據壓力傳感器P1、P2的數值大小來判斷換熱器有無堵塞情況，當P1>P2時，則預示著換熱器1可能已經出現了堵塞現象，此時電磁閥V1停止了工作，V2開始工作，進而使第二個換熱器取代堵塞的換熱器1開始工作。
從這一系統的整體運行狀況來看，需要一個安全穩定、質量又高的除鹽水循環系統，而且這個系統每年接連工作的時間要在八千小時以上。而且對于水溫的要求也極為嚴格。因此，對水溫的調節精度也就要求十分嚴格，整個除鹽水循環系統具有較高的自動化功能，無需認為的操作、控制，其中一切數據信息都要同中控室加以交換，這樣來確保中控室發揮監控功能。
2.PLC在循環除鹽水控制系統中的應用
參照以上循環除鹽水系統的工藝需求，通過對各個國家、各個品牌與型號的plc進行綜合分析，從其價格、功能水平等方面的對比等等。最后決定選擇西門子S7-200類型的可編程控制設備來充當關鍵控制部件，使用226中央處理器，其輸出能夠分組直接接在220v的電磁閥與三相控制的固體繼電器控制泵電機上面。因為必須對溫度壓力加以采集，同時也要對調節閥加以控制，就要采用EM231以及EM232模塊。此處所選用的中央處理器具有特殊的優勢特征與功能，具體表現在：極具穩定性，操作簡單、方便，工作效率高，內部集成良好——而且系統內部配置了PID控制器，其中可以使用的指令數量最多達八條，所有的指令擁有各自的回路號，不會影響各個PID的運算，這樣就能夠保證各個運算之間的彼此獨立，也能夠對更多的調節閥進行同步進行調控，從更多的點來對溫度進行控制。226中央處理器包含兩個通訊口，其一同顯示器之間進行通訊聯系，其二則是被用來對電腦的調試。
3.PLC軟件設計
因為整個系統需要進行大規模的數據處理，鑒于這一點，通過采用STL語句表來編寫程序代碼，通過模塊結構編程法來確保各個PID不相互影響，這樣就方便更改與擴充。
3.1 PLC的I/O口分配
下圖展示了這一系統輸入與輸出信號，以及I/O口分配
3.2程序功能
此控制系統的程序包括主程序與子程序，其中子程序有針對于除鹽水的壓力與溫度控制的子程序，也有控制子程序，帶狀過濾設備子程序等等。
其中主程序，第一次掃描調動PID初始化子程序。然后通過通訊、顯示等過程確保其被初始化，將所設定的溫度值、壓力值以及PID參數等變量數值通過TD400C的組態處理將其輸送到已經確定的寄存器內部；然后再對溫度加以采集，然后做報警處理。主程序的后部，需要參照液位以及壓力值等來進行分析、探究，進而決定使用哪些子程序比較合理。
在整個的程序中，安裝了基于可編程控制器的PID控制設備，事先要對溫度與壓力的采集值與設定值等加以轉換，使其更加規范化、標準化。在被轉換過以后，PID會輸出再控制調節閥，以此來確保溫度與壓力的數值相等，也就是說使給定值與過程變量相同，這樣來保證水體無論是溫度、還是壓力等方面都趨向穩定。
要將EM277模塊的GDS文件配設在DCS內部，將主站內部的通訊地址等組織好，以及接口數據方位也要組織好。
本文所采用的PLC型號是經過比較、鑒別后所使用的，將其作為除鹽水控制系統的核心，在PID控制器、調節閥等的作用下達到對水體溫度與壓力的調節，使之維持恒定狀態，確保構建一個單一、便捷的系統，所編制的程序容易被控制，而且控制作用也發揮的相對完備，能夠發揮出聯動控制、聯鎖保護以及通訊等作用。這種調節系統的調節方式具有很強的適應能力，在人機的良好配合與互動下，不斷進行數據顯示，并同操縱機器達到對數據的分析與處理，這一系統具有多方面的優點，例如：簡單、便捷——而且這一系統能夠進行故障問題的自行診斷與修復，能夠對一切故障進行最直接的分析與修繕。
4.總結
通過以上對除鹽水系統以及plc控制系統的詳細描述與分析，可以很明顯看出，PLC可編程控制系統在維護除鹽水水體溫度與壓力穩定等方面具有十分重要的作用，是一個值得提倡應用的技術，完善其優勢功能，將其應用在更多的控制系統，確保優勢功能得到更好的發揮。
【參考文獻】
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[3]國家環境保護總局.膜法分離技術及應用[M].北京：中國環境科學出版社，2009.
水循環系統范文6
關鍵詞：循環冷卻水；腐蝕；結垢；微生物；清洗
中圖分類號：TV文獻標識碼： A
一、循環冷卻水的概念
1、循環冷卻水的概念
以水作為冷卻介質，并循環使用的一種水系統稱為循環冷卻水系統。循環冷卻水通過換熱器交換熱量或直接接觸換熱方式來交換介質熱量并經冷卻塔涼水后，循環使用，以節約水資源。一般情況下，循環水是中性和弱堿性的，ph值控制在7-9.5之間；在與介質直接接觸的循環冷卻水的有酸性或堿性（ph值大于10.0）的情況一般較少。
2、循環水的降溫原理
2.1蒸發散熱
水在冷卻設備中形成大大小小的水滴或極薄的水膜，擴大其與空氣的接觸面積和延長接觸時間加強水的蒸發，使水汽從水中帶走氣化所需的熱量從而使水冷卻。
2.2接觸散熱
水與較低溫度的空氣接觸，由于溫差使熱水中的熱量傳到空氣中，水溫得到降低。
2.3輻射散熱
不需要傳熱介質的作用，而是由一種電磁波的形式來傳播熱能的現象。這3種散熱過程在誰冷卻中所起的作用，隨空氣的物理性質不同而異。春、夏、秋三季，室外氣溫較高，表面蒸發起主要作用，最炎熱夏季的蒸發熱量可達總散熱量的90%以上，故水的蒸發損失量最大，需要的補充水量也最多。在冬季，由于氣溫降低，接觸散熱的作用增大，從夏季的10%-20%增加到40%-50%，嚴寒天氣甚至可增加到70%左右，故在寒秋季節水的蒸發損失量減少，補充水量也就隨之降低。
二、循環冷卻水處理存在的問題
冷卻水在系統中不斷循環重復使用，由于各種無機離子、有機物質、水不溶物等，不斷隨補充水及冷卻塔洗滌進入，隨水溫的升高（冷卻），水份不斷蒸發濃縮，以及設備結構和材料等多種因素的綜合作用，使循環水系統在短時間內會出現：嚴重的沉積物（水垢）附著、設備腐蝕（銹垢）和微生物的大量滋生（生物粘泥、軟垢附著），以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題。它們會威脅和破壞工廠設備長周期地安全生產，甚至造成較大的經濟損失。其直觀表現如下：
1、主要水冷換熱器傳熱效率快速降低（換熱管壁結水垢）
多數換熱器用碳鋼或不銹鋼、銅制成，碳鋼的導熱系數為46.4～52.2W/(m?k)，但碳酸垢的導熱系數為0.464～0.697W/(m?k)，只有碳鋼的1%左右，由此可見，水垢或其他沉積物的導熱系數比金屬低得的多，因此當水垢或其他沉積物有少量覆蓋在換熱器的換熱管表面時，就會大大降低換熱器的傳熱效率。
2、換熱管內循環水流量減少（甚至逐漸堵塞換熱管），換熱效果降低
沉積物或微生物粘泥覆蓋在換熱器的換熱管壁甚至堵塞換熱管，使得循環水通道的截面積和通量變小，從而使換熱效率進一步降低。
3、設備加速腐蝕（主要表現為垢下腐蝕）
沉積物和微生物的產生，促使了濃差腐蝕電池的形成及垢下腐蝕的產生，從而使金屬的腐蝕速度加劇。
4、設備的使用壽命成倍縮短
一方面，沉積物和微生物粘泥等覆蓋在換熱管表面，阻止設備的有效換熱，使換熱表面（介質側）的金屬長期處于高溫熱負荷狀態，導致金屬疲勞；另一方面，腐蝕嚴重導致換熱管管壁加速變薄，尤其是垢下腐蝕和濃差腐蝕還會導致設備穿孔泄漏。這些情況的發生，使得設備的使用壽命被成倍縮短，且嚴重影響生產的正常進行。
5、增加生產運行成本
為使設備保持足夠的換熱效率，必須采取增加循環量（啟動備用泵）、大幅加補新鮮水等措施，使運行費用成倍增加，但效果卻很差；致使單位時間負荷下降、產量降低，而成本上升；還有維修費用也會增加，等等增大產品的生產成本。
以上循環水冷卻水系統存在問題是可以通過水質穩定處理很好解決的。對循環水系統進行科學的、穩定的水處理和管理是很必要的，能實現較小投入帶來極大產出。
三、循環冷卻水處理措施
1、提高水質處理藥劑濃縮倍數
循環水系統的補水量等于系統中各種蒸發、風吹、滲漏和排污損失之和，提高系統運行的濃縮倍數可以減少排污量，即減少系統的補水量，達到節水的目的。但是過高的提高濃縮倍數，會使循環冷卻水的硬度、堿度、氯離子等的濃度過高，使水的結垢傾向、腐蝕性大大增加，就需要相應的提高循環水的水質穩定處理效果。這就需要有效的水質處理方法，在考慮環保的同時，采用高效的水處理藥劑來提高濃縮倍數。以下幾種水質穩定處理藥劑已經在一些工業項目中的循環水系統應用,并且取得了明顯的效益。
1.1硫酸―阻垢劑處理
是指在水體中先加入硫酸使補充水堿度降到一定程度后再加入阻垢劑如聚磷酸鹽、有機阻垢劑等。從而達到阻垢和保證循環水穩定運行的目的。該法占地小、技術簡單。但是需注意SO24-濃度過高會侵蝕混凝土，同時用有機磷處理循環冷卻水勢必加強水生物的繁殖，加重腐蝕程度，所以藥劑處理要同時考慮阻垢、緩蝕及殺菌等多方面的效果，一般可以考慮采用復合型阻垢劑。
1.2弱酸樹脂交換處理
可降低水中的碳酸鹽硬度及相應的堿度，再投加緩蝕劑可防止循環水系統的腐蝕，既可提高循環水濃縮倍率，又不會增加水中硫酸根離子。該法適用于處理碳酸鹽硬度比例高的水，優點是系統簡單、運行條件好、交換容量大、易再生、酸耗較低，從根本上解決了結垢問題。缺點是運行費用高、占地面積大、廢水排放量大。
1.3石灰軟化―加酸
補充水在預處理時就投加適當的石灰，除去水中的Ca2+、Mg2+，原水鈣含量高而補水量又較大的循環冷卻水系統常采用這種方法。經石灰處理的水，雖然碳酸鹽堿度可以降低，但卻有可能出現CaCO3沉淀，為消除這種不穩定性，可添加少量H2SO4。此法優點是處理能力大，運行費用較低。缺點是投資大、對石灰粉純度要求高、對環境影響大。
1.4反滲透脫鹽處理技術
采用反滲透對循環冷卻水進行軟化、除鹽處理。其脫鹽率常在98%左右。該處理法操作方便，易于實現自動化，并且脫鹽效果好，有利于提高循環水水質。缺點是投資大、膜污染嚴重、清洗頻繁。
2、管道減阻節能劑
減阻節能劑是用于降低流體流動阻力實現節能的化學添加劑。近年來國際環保節能機構啟動了減阻節能專項研究項目，丹麥、荷蘭、加拿大、美國等國家對表面活性減阻技術進行了大量的研究工作，取得了很大成效，管道摩擦阻力最高可減少70%以上，某些減阻節能劑品種已進入實用階段。國內也開展了管道減阻節能的基礎研究，并進行了減阻節能劑的應用研究，已開發了陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和非離子表面活性劑為主劑的三類減阻節能劑配方。減阻節能劑應用于循環水系統中，不僅能夠降低管網投資造價，而且能降低循環水泵日常運行的電耗。在循環水系統中加入管道減阻節能劑是簡便易行的節能方法，現有循環水系統改造無需新增大筆設備投資，具有廣闊的發展前景，經濟和社會效益巨大。但是目前國內對減阻節能劑的應用研究滯后，企業參與度還不高。
3、循環冷卻水系統的殺菌滅藻處理
循環冷卻水在經過化學處理過程中，會滋生比較豐富的營養藻，因為在通過冷卻塔冷卻過程中，水中溶解有一定數量的溶解氧，加之循環水溫等因素，都為水中微生物的生長繁殖提供了適宜的環境，特別是在炎熱的夏天，它的滋生尤其明顯，為了抑制菌藻生成生長，通過加入殺菌滅藻劑來實現。在炎熱的季節，視菌藻生成的情況，可以不定期往循環水系統中按50-100mg/L的濃度來投加殺菌滅藻劑，加入后，盡量維持不排污、不補水，以盡量維持較高的藥劑濃度，待被殺死的菌藻尸體和換熱設備上剝離掉的粘泥沉積到沉降排污池后，及時將其排放，達到循環水水質符合管理標準的目的。
四、循環水系統技術管理中的要點
1、循環水中pH值范圍的控制
企業應根據使用的循環水緩蝕阻垢劑的不同，正確控制水的pH值范圍，各種循環水緩蝕阻垢劑都有其適用的pH值，當循環水的pH值低于這一范圍時，水的腐蝕性將加劇，造成設備的腐蝕；當循環水的pH值高于這一范圍時，則水的結垢趨勢增大，容易引起換熱器結垢，因而pH值的控制，應采用連續在線控制，在沒有外界因素影響的條件下，應嚴格控制pH值范圍，充分發揮緩蝕阻垢劑的最大效果，提高換熱設備的運行質量。
2、循環水中有關指標的特殊控制
循環水控制的分析項目主要有pH、濁度、總硬度、Ca2+、Mg2+、有機磷、正磷、余氯、CI-、異養菌、粘泥、平均腐蝕率等，對用于特定的換熱設備、介質的循環水，在分析項目和指標控制要求中，還要另加重視，如不銹鋼換熱器中的循環水在上述指標中，應嚴控CI-濃度，當該濃度高時，對設備產生晶間腐蝕，輕者造成經濟損失，嚴重者將會發生安全事故；在熱電廠的循環水質指標中，還要增加NH3濃度分析，當水中NH3濃度達到一定值時，發電系統的紫銅冷凝器，將因NH3濃度超標而發生腐蝕，使其產生泄漏，影響發電機組的運行。
結束語
循環冷卻水系統的節能措施有很多，不同的工業項目應根據項目規模、實際的運行工況、建設地的條件等各方面情況，綜合考慮采用合適的節能措施，更好的實現節能減排的目的。
參考文獻
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