Автоматизация процесса коагуляции природных вод

Коагуляция является важнейшим этапом в технологии водообработки и представляет собой сложный физико-химический процесс, механизм которого до сих пор полностью не раскрыт. Процесс зависит от многих факторов: щелочности воды и величины ее pH, цветности, концентрации и температуры, степени дисперсности и природы взвешенных и коллоидных частиц, их электрического потенциала. Существенное значение имеют вид применяемого коагулянта, его химический состав и посторонние примеси. Большое число этих факторов, их нестабильность во времени и зависимость от свойств воды конкретного водоисточника, а также невозможность оперативного определения большинства из них существенно усложняют управление этим процессом. Поэтому большинство АСР этого процесса пока связаны лишь с экономным дозированием коагулянта.

Для работы в АСР дозированием растворов коагулянтов по расходу обрабатываемой воды используются регуляторы двух видов: клапаны с линейной характеристикой в непрерывном режиме работы и запорные клапаны в импульсном режиме работы (открыт— закрыт). Непрерывная подача реагента предпочтительнее импульсной как для технологии очистки воды, так и для долговечности работы привода клапана. Схема АСР непрерывного дозирования раствора коагулянта приведена на рис. 89. В ней, как и в показанной ранее на рис. 55, используются два измерителя расходов (воды и коагулянта) и регулирующий клапан.

Схема АСР подачи коагулянта с применением бункерного бака-дозатора показана на рис. 90. Расход обрабатываемой воды в трубе измеряется с помощью сужающего устройства (сопла Вентури), дифманометра и вторичного прибора со 100%-ным вторич-

Схема АСР подачи коагулянта с применением регулирующего клапана и двух расходомеров

Рис. 89. Схема АСР подачи коагулянта с применением регулирующего клапана и двух расходомеров:

/ — смеситель; 2 — измеритель расхода воды (сужающее устройство, дифманометр, вторичный прибор); 3 — измеритель расхода раствора коагулянта (электрический ротаметр); 4 — регулирующий клапан с приводом; 5 — измеритель щелочности обработанной воды;

  • 6 — регулятор соотношения расходов воды и коагулянта;
  • 7 — технологический аппарат; 8 — измеритель температуры;
  • 9 — регулятор температуры; 10 — устройство ограничения
Схема АСР подачи коагулянта с применением бака- дозатора

Рис. 90. Схема АСР подачи коагулянта с применением бака- дозатора:

/ — трубопровод обрабатываемой воды; 2 — сужающее устройство; 3 — диафрагма с индукционным датчиком; 4 — вторичный прибор расходомера воды с реостатным вторичным датчиком;

  • 5 — электронный регулятор;
  • 6 — магнитный пускатель;
  • 7 — исполнительный механизм; 8 — бак-дозатор; 9 — слив излишка реагента ным задатчиком. Сигнал, пропорциональный расходу воды, с задатчика поступает на вход электронного регулятора, выход которого через реверсивный пускатель связан с электроприводом исполнительного механизма дозатора. На другой вход регулятора от реостатного датчика исполнительного механизма поступает сигнал обратной связи. Таким образом, в этой АСР обратная связь осуществляется не непосредственно по расходу, а по положению регулирующего органа, определяющего расход. При нарушении заданного соотношения расходов сигнал рассогласования включает исполнительный механизм дозатора, который действует до тех пор, пока не восстановится прежнее положение.

Как известно, введенные в воду коагулянты изменяют электрическую проводимость воды, и это обстоятельство также используется для регулирования дозы коагулянта. Так, в кондуктометрических системах дозирования применяется разность удельных электрических проводимостей обработанной коагулянтом и исходной воды. По этому принципу построена АСР подачи коагулянта, приведенная на рис. 91. В ней на вход регулятора 5 подаются выходные сигналы от расходомера 4 и кондуктометра 20, снабженного трехпозиционным контактным регулятором. Связь кондуктометра с регулятором осуществляется через блок формирования пауз 16, блок управляющих импульсов 15 и промежуточный исполнительный механизм 10. Приборы 75 и 16 введены в схему из-за большого запаздывания (12—15 мин) сигнала, поступающего от кондуктомера после очередного измерения дозы коагулянта. Управляющий импульс, поступающий с блока 15, вызывает поворот вала промежуточного исполнительного механизма и соответствующее перемещение движка вторичного реостатного датчика (или плунжера индукционного датчика), включенного на вход измерительного блока регулятора 5. Выходной сигнал регулятора через магнитный пускатель 19 воздействует на электропривод 22 регулирующего клапана.

Данная АСР позволяет осуществлять как непрерывное дозирование путем дросселирования регулирующего клапана, так и импульсное — путем периодического открытия и закрытия клапана. В качестве пускового устройства при импульсном режиме работы применяют трехфазный тиристорный усилитель 21. Система дозирует коагулянт только по приращению электрической проводимости без участия расходомера воды. Положение контактного регулятора кондуктометра сигнализируется лампами 17, конечные положения регулирующего клапана — лампами 18. В качестве регулирующего органа используется мембранный клапан с электроприводом.

Схема кондуктометрической комбинированной АСР дозирования коагулянта с импульсным регулирующим клапаном

Рис. 91. Схема кондуктометрической комбинированной АСР дозирования коагулянта с импульсным регулирующим клапаном:

  • 1,2 первичные преобразователи кондуктометрического концентратомера обработанной и исходной воды; 3,4— расходомер воды; 5 — регулятор импульсный; 6 — ключ управления отключением воздействия расхода воды; 7 — ключ управления переводом на дистанционное управление дозированием коагулянта; 8 — ключ дистанционного управления дозированием коагулянта; 9 задатчик регулятора; 10 — исполнительный механизм с датчиком обратной связи; 11 — указатель положения вала исполнительного механизма; 12, 19 пусковые реле; 13 ключ для перевода на полуавтоматическое управление; 14 ключ полуавтоматического управления;
  • 15 импульсный ступенчатый прерыватель; 16 прибор командный электропневматический; 17, 18 сигнальные лампы;
  • 20 концентратомер кондуктометрический; 21 — усилитель тиристорный (пускатель магнитный; 22 — электропривод клапана;
  • 23 клапан регулирующий); 24 клапан на байпасе; 23 бак

коагулянта

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >