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水循环系统范文1
关键词：泥水循环；泥水操作技巧；泥水盾构
引言
泥水加压盾构对于不稳定的软弱地层或地下水位高，含水砂层，粘土、冲积层以及洪积层等流动性高的土质，有很好的使用效果[1]；并具有土体适应性强、对周围土体影响小、施工机械化程度高等优点。所以被广泛的应用于现在的隧道施工中。而对于泥水加压盾构来说，渣土运输和开挖面支护压力都是通过泥水循环系统来提供的。因此，泥水循环系统是泥水加压盾构的重要特征[2]；同时泥水循环系统的操作也是泥水加压盾构施工过程中的重点和难点。
1.泥水加压式盾构工作原理
根据泥水加压盾构中对泥水系统压力控制方式的不同，泥水加压盾构可划分为直接控制型和间接控制型两种 [3]。
1.1 直接控制型
直接控制型泥水系统流程是进浆泥浆泵从地面泥水调整池将有压力的泥水输入盾构泥水室，在泥水室与开挖的泥砂混合后形成比重较高的泥浆，再由出浆泥浆泵输送至配套的泥水处理场地。排出的泥水通常要经过振动筛、旋流器和压滤机或离心机等三级分离处理，将渣土排除，清泥水再回到泥水调整池重复循环使用。
控制泥水室的泥水压力，通常有俩种方法：若进浆泥浆泵是变速泵，则通过调节进浆泥浆泵的转速来实现压力控制；若进浆泥浆泵是恒速泵，则通过调节进浆节流阀的开口比值来实现压力控制。
1.2 间接控制型
间接控制型泥水系统的工作特征，是由空气和泥水双重系统的组成的。在盾构泥水室内，装有一道半隔板，将泥水室分隔成俩部分，在半隔板的前面充满压力泥浆，半隔板后面在盾构曲线以上部分加入压缩空气，形成气压缓冲层，气压作用在隔板后面的泥浆接触面上。由于在接触面上的气、液具有相同的压力，因此只要调节空气压力，就可以确定开挖面上相应的支护压力。当盾构掘进时，由于泥浆的流失或盾构推进速度的变化，进出泥浆量将会失去平衡，空气和泥浆接触面位置就会出现上下波动现象。通过液位传感器，可以根据液位的变化控制进、出浆泥浆泵的转速，使液位恢复到设定位置，以保持开挖面支护夜里的稳定。
空气室的压力是根据开挖面需要的支护泥浆压力而确定的，空气压力可以通过专门的气体保压系统来设定，通过气体保压系统的自动进、排气来达到压力的恒定。由于空气缓冲层的弹性作用，使液位波动时对支护液无明显影响。
因此，间接控制型泥水盾构与直接控制型盾构相比，控制系统更为简化，对开挖面土层支护更为稳定，对地表沉陷的控制更为方便。下面就间接控制型泥水盾构的操作技术进行探讨。
图1间接控制型盾构
2.泥水循环系统的组成
以武汉地铁二号线越江隧道项目工程，海瑞克泥水混合式盾构机S-508的泥水循环系统为例，循环系统主要包括2台进浆泵（P1.1泵、P1,.2泵）、3台出浆泵（P2.1泵、P2.2泵、P2.3泵）、DN300泥浆管以及液压、气动阀组成。该泥水循环系统分为俩种循环模式：
2.1旁通循环模式
当V031、V050、V051阀打开，V030、V032阀关闭时为旁通循环模式。旁通循环模式时，泥浆不经过开挖面仅在进、出浆泥浆管内循环。这种循环模式主要用于循环系统启动初期泥浆流量的建立，以及在掘过程中或掘进结束后降低管路中泥浆比重。
图2旁通循环模式
2.2开挖循环模式
当V050、V051、V030、V032以及3路以上进浆阀打开，V031阀关闭时为开挖循环模式。在开挖循环模式时，泥浆会进由进浆管进入开挖仓，再从开挖仓进入出浆管，形成一个完整的循环，所以开挖循环也称为大循环。这种循环模式主要用于盾构机掘进。
图3开挖循环模式
3.泥水循环系统的操作技术
在盾构掘进过程中，泥水循环系统的主要有俩方面的作用，一个是随时补充开挖仓和作业仓的浆液以保证掌子面和气仓液位（压力）的稳定，另一个是与刀盘切削掉下来的土块碎石等混合后，携渣的泥浆经出浆管路将渣输送到地面的泥水处理设备。其操作技巧主要包括一下几方面：
3.1保证进、出浆流量的稳定
在掘进过程中，泥浆流量的波动会直接造成循环管路已经开挖仓压力的波动，因此，在操作中要尽量保持泥浆流量的稳定。
3.1.1在操作时应尽量避免因管路压力分布不均匀而照成的泥浆流量波动较大的情况发生。当多台泥浆泵接力使用时，还需要考虑各泵使用效率的分布。其主要原则是，尽量确保接力泵的出口压力相等或相差较少，以及各泵吸口压力需预留2bar左右压力（预防流量波动时出现吸口吸空情况）。
3.1.2阀门要平稳操作，在泥浆循环时，几个阀门要间隔的打开和关闭，避免同时打开和关闭时的流量迅速波动而形成的压力快速上升现象[4]。
3.1.3泥浆循环回路要畅通，在泥浆循环管路阀门动作前，要确保新形成的回路是畅通的，比如在关闭旁通回路前，要确保工作仓回路是畅通的。
3.1.4当我们通过旁通循环泥浆流量达到掘进条件，准备切换至大循环时，因为一些阀的切换，导致循环环境的变化，很容易造成流量的波动。可以在旁通循环时，通过对各个泵转速的调节，尽量使P2.1泵的吸口压力与气仓压力保持相同或相差不大，这样在切换至大循环后，流量的的波动就会很小。而且这样操作还有一个好处就是，切换至大循环后，因为P2.1泵的吸口压力不会改变，所以出浆流量也不会波动很大，避免了一切换至大循环就得再进行泵转速调节的情况。
3.2控制泥浆流量在合理的范围
在掘进过程中，为确保渣土不在管道内沉淀，进、出浆流速必须大于临界流速，但太大的流速又会造成能源的浪费和分离设备的能力不够，所以泥浆的流量需控制在一个合理的范围内。在掘进过程中，根据掘进速度的不同出浆流量一般要比进浆的流量多出50～100m3/h。所以根据武汉越江隧道的管径情况以及泥水分离设备的工作能力情况，一般的进浆流量选择在670～750 m3/h。
3.3保证开挖仓压力的稳定
挖掘仓内隧道面的支撑压力主要来自于泥水仓内的气垫压力（即气仓压力），而气仓的压力主要是通过保压系统的进气排气来控制。因为气仓的体积是固定的，所以当气仓内液位上升时气仓压力会升高，液位下降时气仓压力降低，虽然保压系统会及时把压力调节到设定值，但在调节的过程中不可避免的会出现压力波动，直接造成隧道面支撑压力的波动。因此在盾构操作中我们需要随时注意液位、气仓压力的现实，并且注意观察液位的升降趋势，发现液位的升降趋势较大时，要及时通过调节进浆流量、出浆流量、掘进速度等参数，是液位升降趋势趋于稳定。
在掘进过程中出现堵仓门，堵泵、堵管、跳泵、爆管等情况，都会造气仓内液位较大波动，在遇到这些情况时，千万不能紧张，要认真观察各关键部位的参数，做出合理判断后再进行操作。如果不能及时做出判断，就先停止推进，再将循环切换到旁通模式，再来分析参数做以便于做出正确的判断。
4.结语
泥水循环系统的操作是泥水盾构操作人员的重点和难点，需要操作人员注意管路内压力的分布、流量稳定的控制、开挖仓压力的稳定等方面的操控。力求降低能耗、减少泥浆循环事故。
参考文献：
[1] 王梦恕.不同地层条件下的盾构与TBM选型(J).隧道建设,2006,26(2):1-3,8.
[2][4] 曾垂刚.泥水盾构泥浆技术的探讨(J).隧道建设,2009,29(2):162-165,193.
[3] 刘仁鹏,刘方京.泥水加压盾构技术综述(J).世界隧道,2000,6:1-5.
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水循环系统范文2
【关键词】焊接循环水；主管路；支管辂；焊机积水排
为保证焊接设备良好运转，保证焊接质量，维护焊接系统的稳定，循环冷却水起着至关重要的作用，我们以同时生产两种车型白车身的某车身生产车间（约有焊机200台，焊钳300把）为例，在车间内设置3处支管路水压监控点，焊机集水排设置三处水压监控点，水泵房主管路水压由泵房设备、专人专用设备监控，并设定车间内水压标准为进水0.4±0.05MPa，回水0.2±0.05MPa，当水压升高或降低时对质量及设备的影响分析验证如下：
1.车间内部报警点压力设置分析说明
（1）焊接循环水系统，主管路指水泵房进、出水管道；支管路指由主管路分出，进入设备之前的管道。
（2）主管路由泵房控制，进水水压为0.48～0.49MPa。
（3）车间内选择支管路（3处）设置水压报警点，并要求支管路水压力：进水0.4±0.05MPa，回水0.2±0.05Mpa。
（4）进入焊钳、焊接电缆等用水分管称集水排，选择3处集水排设置终端报警点，水压无标准要求，通过水压表测得设备可正常运转值为报警值。
2.正常生产中监控记录值如下
（1）支管路水压分别为进水0.41，0.39，0.39 MPa，回水0.18，0.21，0.19 MPa符合标准要求，压差保持在0.18～0.23MPa之间。
（2）集水排水压为进水压0.28，0.29，0.31MPa，回水压0.18，0.21，0.21 MPa，压差保持在0.8～0.1MPa之间。
当某个工作日中泵房点检发现主管路水压发生变化，其变化产生的现象及影响分析如下：
泵房进水压力增大到0.56 MPa（该水泵采用变频控制），车间内设备控制箱内可控硅接头处开始渗水，观察发现支管路水压上升到0.47MPa，同时积水排压力升高，由于设备使用时间长设备上采用蛇皮软管的部分老化当水压超过设备能承受的极限时，老化部分开始漏水，此时必须通知泵房把压力降到正常值范围内，同时必须对控制箱内所有接头进行检查以免漏水烧损设备。主管路水压正常后，所有管路水压均恢复正常。
通过现场质量验证、设备使用情况分析只要水泵房压力保持正常并且稳定，车间内循环水处于良好状态，所以该冷却水循环系统设计合理。
3.影响冷却水循环系统水压及压差的分析
首先要根据每台焊接设备的流量要求、设备的台套数计算出需要支管路的管径，及支管路的数量，然后根据支管路流量要求计算出主管路直径及水泵及电机的容量，同时每个区域的设备必须从主管路最近处接出支管路，后由主管路接入焊机集水排。同时主管路回水管要粗于进水管以保证在回水管与进水管间产生足够的压差，只有保证了进回水的要求压差才能保证循环水的流量，才能保证良好的冷却效果。
4.结论
焊接循环冷却水压差要求见下表，只要保证循环水压差在以下范围内，整个循环系统方可为焊接质量及设备稳定提供基本的保障。
（当压差小于以上范围时会导致水流动不畅，流量达不到要求，当压差过大时会使循环水从同一设备中最短的水路中流回，无法充分流动到管路长的水路中）
水循环系统范文3
关键词：循环水系统；节能运行；探索
中图分类号：TK01+8 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）19-0058-02
西安微电子技术研究所长安产业园工艺冷却循环水系统于2006年投入运行，主要供应生产设备使用。通过热传导方式，冷却水吸收设备的热量，维持设备正常工作温度。
该套工艺冷却循环水系统主要由1座蓄水箱、7台水泵、2套过滤器、2套板式换热器、管网等设备组成。冷却水经水泵加压、过滤器过滤、板式换热器降温后，进入管网，输送到生产设备，然后返回水箱，如此反复循环。供水要求：温度15±5℃，水压0.65±0.05MPa。原运行方式为：5台水泵并联运行。水泵电费占总运行成本费用的99%。因此在满足安全和工艺需求的情况下，节约用电是系统节能降耗的方向。
现场工艺冷却循环水管网属于开式系统，冷却水回水箱管道上，冷却水直接进入水箱。在这一过程中，流动的水变为静态水。水流量越大能量损失越大，反之流量越小，能量损失越小。因此冷却循环水系统节能降耗的关键是如何减少流量，减少运行水泵数量。
1 冷却水节能降耗运行的分析
1.1 降低流量可行性分析
工艺冷却循环水系统设计冷却水出水温度t=15℃，回水温度t=20℃。温升Δt=5℃。1天5次测量工艺冷却水供回水温度，如表1。
从表中看出，冷却水回水温度只升高了1.6℃，循环水温升小于设计5℃，根据水吸收热量公式[1]
Q=C×Δt×m
式中：Q-冷却水吸收的热量，J/kg；
C-水的比热容，常数，J/kg・℃・kg；
Δt-冷却水温差，℃；m-冷却水质量，kg。
在吸收一定量的热量Q条件下，冷却水进回的温差Δt与冷却水量m成反比。冷却水流量m下降，温升势必会增大。而实际情况下回水温升只有1.6℃，说明冷却水回水没有充分吸收的热量就从生产线返回至水箱，因此现有条件下，提高温升，以降低冷却水流量，是可行的。
1.2 压力变化的分析
根据的管路特性方程[1]H=H0+kQ2，将此方程的关系标绘在H-Q坐标图上如图1，既得所示的H-Q曲线，称为管路特性曲线，式中的k为管路特性系数，它与管路长度、管径、摩擦系数及局部阻力系数有关。在其他条件一定时，改变管路中的调节阀开关程度，则其局部阻力系数改变，因而管路特性系数k和管路特性曲线的斜率也随着改变[2]。
减小调节阀门开度，k值增大，管路特性曲线斜率增大，水泵的工作点P将沿泵特性曲线向左移动，管网的流量Q减小，H增大，所需要水泵数量减少，出口压力增大。因水泵采用变频控制，出口压力器自动调整，保证工艺冷却水供水压力稳定[3]。
2 现场调整及效果对比
系统运行时，逐步关小工艺冷却循环水系统的回水阀门，待变频器频率将为最低频率15Hz时关闭。待系统运行稳定后1个月后，检查冷却水供水压力，供回水温度。
2.1 供水压力对比
调整前后，压力曲线、供回水温度对比如图2所示
经过调整后，按照预想结果，变频器通过频率变化，调整水泵转速，保证工艺冷却水供水压力稳定在0.64Mpa。
2.2 冷却水温升对比
调整前后，冷却水供回水温度对比如表2所示。
从表中可得知，管网经过调整后，供水温度提高1℃，仍在供水温度区间（15±5℃），回水温度提高3℃，接近O计值20℃。且调整后，温度差值由1.6℃升高到3.3℃，表明冷却水充分吸收了机台热量，利用率得到大幅度提高。吸收同样的热量所需冷却水量下降，那么返回至水箱的冷却水流量减少，动压头损失减少，能量损失减少。
2.3 运行水泵数量对比
通过调整管网后，关闭了两台30kW的变频水泵，该水泵每年运行电费约1.5*30*24*365*0.95=37.45万元，不仅节约了水泵日常使用的电费、备件费用，还延长水泵、变频器使用寿命。
3 结束语
工艺冷却循环水系统，365天×24小时运行，任何微小的节能措施累积下来产生显著节能效果。通过对工艺冷却水循环水系统进行科学分析，并进行初步探索，寻找管网特性与水泵性能匹配的工况点，提高利用率，达到最佳、高效经济的运行工况，节电效果明显，值得在各循环水系统节能运行中借鉴。
参考文献：
[1]王志魁.化工原理（第二版）[M].化学工业出版社，2003：22.
水循环系统范文4
【关键词】热电厂；循环水系统；管理；优化
电能是社会化发展中不可缺少的能源之一，热力发电是现代电能生产最为常见的形式，借助热能转换为电能以供应给用户使用。汽轮机作为热电厂产出热能的主要设备，其生产运行阶段消耗了大量了能源物资，对发电厂成本投资造成了很大的压力。为了摆脱成本耗资问题，热电厂开始注重循环冷却水系统内部结构改良，对其实施节能改造以创造最优化作业环境，循环水系统是热电厂节能改造的主要对象。
1 热电厂循环水系统问题
某热电厂有三台发电机组，分别为25MW、25MW、50MW，同时与鱼池相连，存在着较为严重的腐蚀问题和生物粘泥问题，每年因腐蚀问题造成凝汽器铜管泄漏达200根，由于生物粘泥，每个季度都需要胶球清洗，有时需要高压水冲击，造成检修费用大大增加。因为冷却不下来，各用水部门在天热时加生水冷却，造成用水量增加。考虑到热电厂对电力产业经济的促进作用，必须要注重热电厂循环水系统问题的综合处理，尽早解决循环冷却水处理中的不足。针对这些问题，采取切断鱼池和化学加药的水处理技术方案，提高了汽轮机凝汽器的真空度和水资源的利用率，优化了热电厂循环水系统。
2 循环冷却水优化处理作用
基于循环水系统在热电厂中的普及应用，循环水系统也要采取一系列的优化对策，从而保障循环水系统功能的持久发挥。传统热电厂用水处理中，由于换热器交换热量加工率偏低而影响到了整体的利用率，降低了水资源的可利用效率。借助循环水处理工艺，可对交换热量或直接接触换热方式进一步优化，提高了厂内水资源循环利用效率。此外，加酸是循环水系统比较常见的问题，其可能破坏水系统作业的有序性，造成更多的水资源浪费现象。循环冷却水优化处理过程中重点解决了加酸问题。
3 热电厂循环水处理技术方案
新时期国家对电能资源需求量持续增多，热电厂已经成为电能生产的主要场所，并且为社会电能供应作出了巨大的贡献。随着热电厂电能生产规模的扩大化，与其相对应的能耗问题也更加明显，尤其水资源利用方面的耗损率更高，严重制约了热力发电行业的经营收益。基于节能环保思想下，对热电厂循环冷却水系统实施优化管理，可从多方面提高水资源的利用率，并且建立生态型、生态型、经济型的热电厂作业模式。
3.1 杀菌剥离清洗
新时期我国电能供应体系得到了进一步优化，大型热电厂建设为电能生产提供了广阔的平台，保障了地区电能资源生产与供应的稳定性。杀菌剥离的目的是去除附着在系统中的粘泥和粘泥附着物，切断其对药剂的隔绝作用，使药剂最大限度发挥其缓蚀阻垢作用。主要方式：集水池水位降至最低安全水位，以节约药剂用量，投加粘泥剥离剂400mg/L进行杀菌剥离。观察冷却塔顶部配水装置和塔内壁的粘泥、菌藻的去除情况，出水孔堵塞缓解情况，塔内壁绿苔消失，通过测试循环水浊度变化，在浊度2～4小时不变，可以结束杀菌剥离。可开大补充水及排污阀进行置换排放。
3.2 正常运行加药方案
（1）阻垢缓蚀剂：DL-6，投加浓度20mg/l。缓蚀阻垢剂在进行基础投加后，应用加药装置连续均匀地加入系统，以维持药剂浓度的平稳。如果药剂浓度波动较大，则对循环水系统运行不利，低则影响药剂使用效果，高则浪费药剂。
（2）杀菌剂：非氧化性杀菌剂和氧化性杀菌剂交替使用；非氧化性杀菌剂，每月投加一次，投加浓度50mg/l；氧化性杀菌剂，每天投加一次，投加浓度50mg/l。
3.3 水处理技术应用效果
电厂需注重汽轮机设备自动化控制技术应用，对循环水系统实施优化管理，提高内外水资源的循环利用率，这样才能从根本上实现循环水系统的节能价值。循环水系统作业过程中，需注重此类问题的检修处理，及时排除水质危害以提升资源的二次利用率。本次热电厂循环水系统经过杀菌剥离清洗后正常投加水处理药剂，现循环水系统运行良好，循环水水质各项分析监测数据基本控制在指标范围内，循环水系统浓缩倍数上升较为理想约5～6之间。研究院防腐中心对其系统进行了系统腐蚀速率监测，监测结果表3。从监测结果看，热电厂循环水系统运行较好，黄铜腐蚀速度合格。
4 热电厂循环水系统管理与优化
水资源是热电厂生产不可缺少的物资，也是汽轮机发热排出的主要废弃物。原煤燃料在热电厂汽轮机燃烧中发挥了重要作用，煤炭是地质层长期积累的生态资源，热电厂长期使用煤炭燃料的成本耗资较大，注重热电厂节能改造是行业改革的必然要求。工业用水系统是影响热电厂生产效率的关键因素，对水处理系统采取循环改造措施，可以全面提高热电厂内控系统的作业效率，加快了节能型热电厂建设的发展步伐。热电厂循环水系统管理对策：
4.1 设备管理
热电厂生产电能是按照能量转换原理为依据的，先产出热能，再转换为电能，其形式与火力发电厂基本一致。但热电厂所用设备的数量、规模、性能等均少于火电厂，属于小型综合发热生产系统。为了保证热电厂汽轮机设备的节能运行，技术人员需做好汽轮机检修与管理工作，定期检查汽轮机内循环水系统的工作状态，做好循环水系统调度工作。
4.2 能耗管理
由于社会经济的快速发展，市场对电能资源需求量也在持续增加，建立高效节能型热电厂作业系统是行业的必然要求。另一方面，热电厂发展取得显著成就的同时，也造成了一系列的能耗问题，汽轮机日常作业运行容易引发污染现象，同时热电厂内供应水系统也存在着很大的耗损率。未来热电厂必须重视循环水系统的优化改造，提高循环水系统自我调度的能力。
4.3 维护管理
热电厂循环水系统具有较高的节能与环保价值，循环冷却水使用的目的是能有效地节约水资源、减少热污染。随着热电厂发电生产规模的扩大化，循环水系统要坚持维护管理措施，做好热电厂循环水系统维护是很有必要的。例如，定期检查循环系统内结构的功能状态，定期检查高低压凝气器的运行状态，为水循环系统操作创造优越的环境。
【参考文献】
水循环系统范文5
【关键词】可编程控制器；温度；除盐水控制系统；应用；研究
循环除盐水控制系统是工业生产加工的重要系统，多数的循环除盐水控制系统都是通过继电器来进行控制，一般通过控制其电力系统达到对整个系统的有效控制，而且通过PID仪表来对水体的温度与压力加以调控。然而，随着科技的不断发展，机械工艺的持续进步，以往的继电器控制系统已经相对落后，由此开发并利用了另外一套控制系统，主要是与计算机设备密切相关的，通过编写程序进行控制的可编程控制器，也就是PLC。其具有自身的优势特征，例如：简洁、便利、安全、稳定可靠等等，而且自身具有逻辑特征，能够有效控制系统运行。通过创造使用PID控制器，它能够对冷却水进行有效调控，无论是温度方面还是压力方面。
1.循环除盐水系统的简单分析
循环除盐水控制系统能够发挥冷却或者维持恒定温度等调控作用，通过对聚合造粒需要的冷却水的各种信息加以采集，例如：温度、压力、过滤器报警信号——这些数据信息进入控制器，对其进行编程、运算处理，然后再通过PID控制器、电磁阀、水泵以及带状过滤设备等器具来进行调控，确保系统的恒温稳定。
这一系统工作原理如下图所示：
位于水箱内部的除盐水需要不断的补给，这一补给过程由浮球阀来完成，依照水位高度来自动补给。需要测量水管中水的温度时，则要在专门的传递温度的传感设备T的辅助下进行，其中PID控制器负责对气动阀V4的调控，以此来控制低温冷水的流量，这样除盐水就能够从始至终处于一个稳定的温度范围内。
带状过滤设备中安装了液体传感设备，也就是H1，这一设备的主要作用为：分析与衡量过滤设备有无堵塞现象，一旦出现了堵塞现象，就要通过开启过滤设备的电机，凭借其力量来拉动滤布左右移动，直到达到需要的时间时就会停下来。
水箱中同时配备了低液位传感设备，这一设备是同水泵联系起来的，要通过压力传感设备P2对管道系统中水的压力值的衡量来确保除盐水系统的水压与切粒系统保持一致，再通过PID控制器来对气动调节阀V3进行调控。由于板式换热设备经常会出现堵塞现象，需要频繁进行清理，基于这样的状况，该系统通过对这一设备实行在线切换处理。而且系统内配置了两个电磁阀，分别为：V1与V2，两个电磁阀轮流工作，也就是说当换热设备1运行时，电磁阀V1进入运行状态，此时的V2则处于断开状态，根据压力传感器P1、P2的数值大小来判断换热器有无堵塞情况，当P1>P2时，则预示着换热器1可能已经出现了堵塞现象，此时电磁阀V1停止了工作，V2开始工作，进而使第二个换热器取代堵塞的换热器1开始工作。
从这一系统的整体运行状况来看，需要一个安全稳定、质量又高的除盐水循环系统，而且这个系统每年接连工作的时间要在八千小时以上。而且对于水温的要求也极为严格。因此，对水温的调节精度也就要求十分严格，整个除盐水循环系统具有较高的自动化功能，无需认为的操作、控制，其中一切数据信息都要同中控室加以交换，这样来确保中控室发挥监控功能。
2.PLC在循环除盐水控制系统中的应用
参照以上循环除盐水系统的工艺需求，通过对各个国家、各个品牌与型号的plc进行综合分析，从其价格、功能水平等方面的对比等等。最后决定选择西门子S7-200类型的可编程控制设备来充当关键控制部件，使用226中央处理器，其输出能够分组直接接在220v的电磁阀与三相控制的固体继电器控制泵电机上面。因为必须对温度压力加以采集，同时也要对调节阀加以控制，就要采用EM231以及EM232模块。此处所选用的中央处理器具有特殊的优势特征与功能，具体表现在：极具稳定性，操作简单、方便，工作效率高，内部集成良好——而且系统内部配置了PID控制器，其中可以使用的指令数量最多达八条，所有的指令拥有各自的回路号，不会影响各个PID的运算，这样就能够保证各个运算之间的彼此独立，也能够对更多的调节阀进行同步进行调控，从更多的点来对温度进行控制。226中央处理器包含两个通讯口，其一同显示器之间进行通讯联系，其二则是被用来对电脑的调试。
3.PLC软件设计
因为整个系统需要进行大规模的数据处理，鉴于这一点，通过采用STL语句表来编写程序代码，通过模块结构编程法来确保各个PID不相互影响，这样就方便更改与扩充。
3.1 PLC的I/O口分配
下图展示了这一系统输入与输出信号，以及I/O口分配
3.2程序功能
此控制系统的程序包括主程序与子程序，其中子程序有针对于除盐水的压力与温度控制的子程序，也有控制子程序，带状过滤设备子程序等等。
其中主程序，第一次扫描调动PID初始化子程序。然后通过通讯、显示等过程确保其被初始化，将所设定的温度值、压力值以及PID参数等变量数值通过TD400C的组态处理将其输送到已经确定的寄存器内部；然后再对温度加以采集，然后做报警处理。主程序的后部，需要参照液位以及压力值等来进行分析、探究，进而决定使用哪些子程序比较合理。
在整个的程序中，安装了基于可编程控制器的PID控制设备，事先要对温度与压力的采集值与设定值等加以转换，使其更加规范化、标准化。在被转换过以后，PID会输出再控制调节阀，以此来确保温度与压力的数值相等，也就是说使给定值与过程变量相同，这样来保证水体无论是温度、还是压力等方面都趋向稳定。
要将EM277模块的GDS文件配设在DCS内部，将主站内部的通讯地址等组织好，以及接口数据方位也要组织好。
本文所采用的PLC型号是经过比较、鉴别后所使用的，将其作为除盐水控制系统的核心，在PID控制器、调节阀等的作用下达到对水体温度与压力的调节，使之维持恒定状态，确保构建一个单一、便捷的系统，所编制的程序容易被控制，而且控制作用也发挥的相对完备，能够发挥出联动控制、联锁保护以及通讯等作用。这种调节系统的调节方式具有很强的适应能力，在人机的良好配合与互动下，不断进行数据显示，并同操纵机器达到对数据的分析与处理，这一系统具有多方面的优点，例如：简单、便捷——而且这一系统能够进行故障问题的自行诊断与修复，能够对一切故障进行最直接的分析与修缮。
4.总结
通过以上对除盐水系统以及plc控制系统的详细描述与分析，可以很明显看出，PLC可编程控制系统在维护除盐水水体温度与压力稳定等方面具有十分重要的作用，是一个值得提倡应用的技术，完善其优势功能，将其应用在更多的控制系统，确保优势功能得到更好的发挥。
【参考文献】
[1]扬钦，严煦世等.给水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1985：199-210.
[2]罗红福.PROFIBUS—DP现场总线工程应用实例解析.中国电力出版社，2008.
[3]国家环境保护总局.膜法分离技术及应用[M].北京：中国环境科学出版社，2009.
水循环系统范文6
关键词：循环冷却水；腐蚀；结垢；微生物；清洗
中图分类号：TV文献标识码： A
一、循环冷却水的概念
1、循环冷却水的概念
以水作为冷却介质，并循环使用的一种水系统称为循环冷却水系统。循环冷却水通过换热器交换热量或直接接触换热方式来交换介质热量并经冷却塔凉水后，循环使用，以节约水资源。一般情况下，循环水是中性和弱碱性的，ph值控制在7-9.5之间；在与介质直接接触的循环冷却水的有酸性或碱性（ph值大于10.0）的情况一般较少。
2、循环水的降温原理
2.1蒸发散热
水在冷却设备中形成大大小小的水滴或极薄的水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间加强水的蒸发，使水汽从水中带走气化所需的热量从而使水冷却。
2.2接触散热
水与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的热量传到空气中，水温得到降低。
2.3辐射散热
不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。这3种散热过程在谁冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。春、夏、秋三季，室外气温较高，表面蒸发起主要作用，最炎热夏季的蒸发热量可达总散热量的90%以上，故水的蒸发损失量最大，需要的补充水量也最多。在冬季，由于气温降低，接触散热的作用增大，从夏季的10%-20%增加到40%-50%，严寒天气甚至可增加到70%左右，故在寒秋季节水的蒸发损失量减少，补充水量也就随之降低。
二、循环冷却水处理存在的问题
冷却水在系统中不断循环重复使用，由于各种无机离子、有机物质、水不溶物等，不断随补充水及冷却塔洗涤进入，随水温的升高（冷却），水份不断蒸发浓缩，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，使循环水系统在短时间内会出现：严重的沉积物（水垢）附着、设备腐蚀（锈垢）和微生物的大量滋生（生物粘泥、软垢附着），以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题。它们会威胁和破坏工厂设备长周期地安全生产，甚至造成较大的经济损失。其直观表现如下：
1、主要水冷换热器传热效率快速降低（换热管壁结水垢）
多数换热器用碳钢或不锈钢、铜制成，碳钢的导热系数为46.4～52.2W/(m・k)，但碳酸垢的导热系数为0.464～0.697W/(m・k)，只有碳钢的1%左右，由此可见，水垢或其他沉积物的导热系数比金属低得的多，因此当水垢或其他沉积物有少量覆盖在换热器的换热管表面时，就会大大降低换热器的传热效率。
2、换热管内循环水流量减少（甚至逐渐堵塞换热管），换热效果降低
沉积物或微生物粘泥覆盖在换热器的换热管壁甚至堵塞换热管，使得循环水通道的截面积和通量变小，从而使换热效率进一步降低。
3、设备加速腐蚀（主要表现为垢下腐蚀）
沉积物和微生物的产生，促使了浓差腐蚀电池的形成及垢下腐蚀的产生，从而使金属的腐蚀速度加剧。
4、设备的使用寿命成倍缩短
一方面，沉积物和微生物粘泥等覆盖在换热管表面，阻止设备的有效换热，使换热表面（介质侧）的金属长期处于高温热负荷状态，导致金属疲劳；另一方面，腐蚀严重导致换热管管壁加速变薄，尤其是垢下腐蚀和浓差腐蚀还会导致设备穿孔泄漏。这些情况的发生，使得设备的使用寿命被成倍缩短，且严重影响生产的正常进行。
5、增加生产运行成本
为使设备保持足够的换热效率，必须采取增加循环量（启动备用泵）、大幅加补新鲜水等措施，使运行费用成倍增加，但效果却很差；致使单位时间负荷下降、产量降低，而成本上升；还有维修费用也会增加，等等增大产品的生产成本。
以上循环水冷却水系统存在问题是可以通过水质稳定处理很好解决的。对循环水系统进行科学的、稳定的水处理和管理是很必要的，能实现较小投入带来极大产出。
三、循环冷却水处理措施
1、提高水质处理药剂浓缩倍数
循环水系统的补水量等于系统中各种蒸发、风吹、渗漏和排污损失之和，提高系统运行的浓缩倍数可以减少排污量，即减少系统的补水量，达到节水的目的。但是过高的提高浓缩倍数，会使循环冷却水的硬度、碱度、氯离子等的浓度过高，使水的结垢倾向、腐蚀性大大增加，就需要相应的提高循环水的水质稳定处理效果。这就需要有效的水质处理方法，在考虑环保的同时，采用高效的水处理药剂来提高浓缩倍数。以下几种水质稳定处理药剂已经在一些工业项目中的循环水系统应用,并且取得了明显的效益。
1.1硫酸―阻垢剂处理
是指在水体中先加入硫酸使补充水碱度降到一定程度后再加入阻垢剂如聚磷酸盐、有机阻垢剂等。从而达到阻垢和保证循环水稳定运行的目的。该法占地小、技术简单。但是需注意SO24-浓度过高会侵蚀混凝土，同时用有机磷处理循环冷却水势必加强水生物的繁殖，加重腐蚀程度，所以药剂处理要同时考虑阻垢、缓蚀及杀菌等多方面的效果，一般可以考虑采用复合型阻垢剂。
1.2弱酸树脂交换处理
可降低水中的碳酸盐硬度及相应的碱度，再投加缓蚀剂可防止循环水系统的腐蚀，既可提高循环水浓缩倍率，又不会增加水中硫酸根离子。该法适用于处理碳酸盐硬度比例高的水，优点是系统简单、运行条件好、交换容量大、易再生、酸耗较低，从根本上解决了结垢问题。缺点是运行费用高、占地面积大、废水排放量大。
1.3石灰软化―加酸
补充水在预处理时就投加适当的石灰，除去水中的Ca2+、Mg2+，原水钙含量高而补水量又较大的循环冷却水系统常采用这种方法。经石灰处理的水，虽然碳酸盐碱度可以降低，但却有可能出现CaCO3沉淀，为消除这种不稳定性，可添加少量H2SO4。此法优点是处理能力大，运行费用较低。缺点是投资大、对石灰粉纯度要求高、对环境影响大。
1.4反渗透脱盐处理技术
采用反渗透对循环冷却水进行软化、除盐处理。其脱盐率常在98%左右。该处理法操作方便，易于实现自动化，并且脱盐效果好，有利于提高循环水水质。缺点是投资大、膜污染严重、清洗频繁。
2、管道减阻节能剂
减阻节能剂是用于降低流体流动阻力实现节能的化学添加剂。近年来国际环保节能机构启动了减阻节能专项研究项目，丹麦、荷兰、加拿大、美国等国家对表面活性减阻技术进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减少70%以上，某些减阻节能剂品种已进入实用阶段。国内也开展了管道减阻节能的基础研究，并进行了减阻节能剂的应用研究，已开发了阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂为主剂的三类减阻节能剂配方。减阻节能剂应用于循环水系统中，不仅能够降低管网投资造价，而且能降低循环水泵日常运行的电耗。在循环水系统中加入管道减阻节能剂是简便易行的节能方法，现有循环水系统改造无需新增大笔设备投资，具有广阔的发展前景，经济和社会效益巨大。但是目前国内对减阻节能剂的应用研究滞后，企业参与度还不高。
3、循环冷却水系统的杀菌灭藻处理
循环冷却水在经过化学处理过程中，会滋生比较丰富的营养藻，因为在通过冷却塔冷却过程中，水中溶解有一定数量的溶解氧，加之循环水温等因素，都为水中微生物的生长繁殖提供了适宜的环境，特别是在炎热的夏天，它的滋生尤其明显，为了抑制菌藻生成生长，通过加入杀菌灭藻剂来实现。在炎热的季节，视菌藻生成的情况，可以不定期往循环水系统中按50-100mg/L的浓度来投加杀菌灭藻剂，加入后，尽量维持不排污、不补水，以尽量维持较高的药剂浓度，待被杀死的菌藻尸体和换热设备上剥离掉的粘泥沉积到沉降排污池后，及时将其排放，达到循环水水质符合管理标准的目的。
四、循环水系统技术管理中的要点
1、循环水中pH值范围的控制
企业应根据使用的循环水缓蚀阻垢剂的不同，正确控制水的pH值范围，各种循环水缓蚀阻垢剂都有其适用的pH值，当循环水的pH值低于这一范围时，水的腐蚀性将加剧，造成设备的腐蚀；当循环水的pH值高于这一范围时，则水的结垢趋势增大，容易引起换热器结垢，因而pH值的控制，应采用连续在线控制，在没有外界因素影响的条件下，应严格控制pH值范围，充分发挥缓蚀阻垢剂的最大效果，提高换热设备的运行质量。
2、循环水中有关指标的特殊控制
循环水控制的分析项目主要有pH、浊度、总硬度、Ca2+、Mg2+、有机磷、正磷、余氯、CI-、异养菌、粘泥、平均腐蚀率等，对用于特定的换热设备、介质的循环水，在分析项目和指标控制要求中，还要另加重视，如不锈钢换热器中的循环水在上述指标中，应严控CI-浓度，当该浓度高时，对设备产生晶间腐蚀，轻者造成经济损失，严重者将会发生安全事故；在热电厂的循环水质指标中，还要增加NH3浓度分析，当水中NH3浓度达到一定值时，发电系统的紫铜冷凝器，将因NH3浓度超标而发生腐蚀，使其产生泄漏，影响发电机组的运行。
结束语
循环冷却水系统的节能措施有很多，不同的工业项目应根据项目规模、实际的运行工况、建设地的条件等各方面情况，综合考虑采用合适的节能措施，更好的实现节能减排的目的。
参考文献
[1]罗登红,孙志勇,赵薇.小氮肥循环冷却水系统不停车清洗及预膜[J].内蒙古石油化工,2014,02:82-83.
