Автоматическое регулирование процессов водоподготовки

Повышенные требования к качеству воды, поступающей для пи­тания паровых котлов или подпитки теплосети, вызывают усложне­ния цикла водоподготовки, особенно в тех случаях, когда источни­ком водоснабжения являются поверхностные источники.

Наряду с регулированием таких процессов, как подогрев исход­ной воды или поддержание постоянного уровня в баках декарбонизированной воды, возникают задачи, связанные с автоматизацией работы осветлителей и программным управлением процессом восста­новления фильтров (механических, Н- или Nа-катионитовых).

Автоматизация осветлителя включает регулирование нагрузки осветлителя; поддержание постоянной температуры воды к осветли­телю; поддержание определенного соотношения между количеством воды, поступающей на осветление, и количеством регенерируемой воды (вода, возвращаемая в осветлитель после промывки механиче­ских фильтров); дозирование раствора реагентов.

Регулирование производительности осветлителя (рис. 16.14) осу­ществляется по уровню в баке осветленной воды. Регулятор воздей­ствует на подачу воды к осветлителю. Уровень в баке зависит от производительности установки для водоподготовки и расходов на ее собственные нужды (например, помывка фильтров).

Следует иметь в виду, что при стабильной нагрузке осветлителя улучшаются условия сохранения слоя взвешенного осадка (шлама), улучшается качество осветленной воды, облегчается работа дози­рующих устройств. Стабилизация нагрузки достигается созданием в баке осветленной воды нерегулируемого объема (20—25% емкости бака), в пределах которого изменение уровня не вызывает срабаты­вания регулятора. Это осуществляется увеличением зоны нечувстви­тельности регулятора. Для улучшения работы АСР в качестве обратной свя­зи вводится дополнительный импульс по расходу воды на освет­литель.

При резкопеременных нагрузках с большими амплитудами реко­мендуется отключать воздействие регулятора при снижении расхода воды к осветлителю до 30 и повышении до 125% номинального. При установке группы осветлителей у каждого предусматривается свой бак и индивидуальный регулятор производительности.

Рис. 16.14. Струк­турная схема регулирования производительности осветителя.

Dв — расход воды к осветителю; Н — уровень в баке осветленной воды Р— регулятор производительности; 3д — задатчик; ИМ — исполнитель­ный механизм, РО — регулировочный орган.

Регулирование температуры воды, подаваемой к осветлителю (рис. 16.15), должно осуществляться с точностью ±1ºС. Отклонение свыше 1ºС, ведет к нарушению процесса кристаллизации в освет­лителе. Регулятор получает импульс по температуре воды за подо­гревателем и воздействует на подачу теплоносителя к подогревате­лю или к группе параллельно работающих подогревателей.

Рис. 16.15. Структурная схема регулирования температуры воды к осветлителю.

— температура воды за подогревателем; Dв—расход воды за подогревателем;Р — регулятор температуры; ДФ — диф­ференциатор; 3д — задатчик; ИМ — исполнительный механизм; РО — регулировочный орган.

При резкопеременных нагрузках следует вводить дополнитель­ный импульс по скорости изменения расхода воды через подогре­ватель и устанавливать регуляторы на каждый подогреватель.

Кроме исходной воды, в освет­лители поступает вода, собираемая после отмывки механических фильт­ров. Как правило, фильтры отмы­ваются осветленной водой, в кото­рую во время отмывки попадают взвешенные частицы, способствующие процессу образования шлама в освет­лителях. Чтобы не нарушать процесс шламообразования в осветлителе, расход регенерируемой воды должен составлять 10—12% расхода исходной воды, поступающей на осветлитель (рис. 16.16). Регулятор соотношения подачи регенерируемой воды в осветлитель поддерживает нужное соотношение расходов, воздействуя на подачу регенерационной воды в осветлитель.

Рис. 16.16. Структурная схема регулирование расхода регенерируемой воды к освет­лителю.

D1 — расход регенерируемой воды в осветитель; D2 — расход исходной воды в осветитель; Р — регулятор расхода; 3д — задатчик; ИМ — исполнительный механизм; РО — регулировочный орган.

Подача реагентов в исходную воду производится насосами-до­заторами. Теоретически дозировку реагентов следует регулировать по импульсу, отражающему качество обрабатываемой воды. Однако надежные дешевые и простые в эксплуатации приборы промышлен­ность в настоящее время не выпускает. Поэтому дозировка реаген­тов выполняется насосом-дозатором пропорционально расходу обра­батываемой воды (рис. 16.17).

Рис. 16.17. Струк­турная схема регулирования до­зировки реаген­та по расходу исходной воды.

Dв — расход исходной воды; РТ -регулятор; 3д — задатчик; РП — промежуточное реле; МП - маг­нитный пускатель; Э — электродвига­тель насоса-доза­тора.

В осветлитель подаются известковое молоко (для снижения жесткости воды и создания кристаллических осадков), коагулянт и полиакриламид (для процесса удаления из воды грубодисперсных и коллоидных примесей). Количество подаваемого известкового мо­лока зависит от качества обрабатываемой воды, а коагулянта и полиакриламида — от количества воды.

Поэтому предусматриваются раздельные регуляторы для дози­рования указанных реагентов.

В схемах водоподготовки применяются Н- и Nа-катионитовые фильтры. Фильтры диаметром более 3 м поставляются комплектно с мембранными клапанами, позволяющими автоматизировать про­цесс восстановления фильтров.