專利名稱：一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率儀技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于控制循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的系統(tǒng)，尤其涉及一種通過(guò) 測(cè)量熒光示蹤劑濃度增加的倍數(shù)來(lái)控制循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]循環(huán)冷卻水濃縮倍率指某種物質(zhì)在冷卻水中的含量與在補(bǔ)水中含量的比值，也 可表示為冷卻水補(bǔ)水總量與排污總量(包括排污，泄漏，飛濺等)的比值。[0003]循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行中，通過(guò)蒸發(fā)部分冷卻水以達(dá)到降溫的目的。由于蒸發(fā) 的是純水，被蒸發(fā)的冷卻水中含有的礦物質(zhì)繼續(xù)留在冷卻水中，這導(dǎo)致冷卻水中礦物質(zhì) 濃度不斷升高。當(dāng)冷卻水中礦物質(zhì)的濃度達(dá)到一定比例，必須排放部分冷卻水以避免結(jié) 垢，腐蝕、沉積和微生物的孳生等一系列問(wèn)題。排放冷卻水的量決定濃縮倍數(shù)，排放的 量大則濃縮倍數(shù)低，反之，排放冷卻水的量小則濃縮倍數(shù)高。[0004]我國(guó)工業(yè)用水中的70 80%為循環(huán)冷卻水補(bǔ)水，國(guó)標(biāo)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè) 計(jì)規(guī)范》GB50050-2007中已將循環(huán)水濃縮倍數(shù)從平均3倍(1995年標(biāo)準(zhǔn))提高到5倍， 其節(jié)水效果能提高0.4個(gè)百分點(diǎn)，以2004年用水量計(jì)，全國(guó)可節(jié)約176億噸水。另外， 還有的間接效益是減少水源規(guī)模和輸配水管網(wǎng)，減少水處理藥劑量，減少動(dòng)能消耗等。 因此，準(zhǔn)確、快速、在線地將循環(huán)水濃縮倍數(shù)控制在合理的范圍內(nèi)是實(shí)現(xiàn)節(jié)水減排，保 護(hù)環(huán)境中的重要環(huán)節(jié)之一。[0005]目前，控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)主要有以下方法[0006](1)液位控制器主要通過(guò)控制進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水量和流出系統(tǒng)的水即排 污量來(lái)完成。此方法能較準(zhǔn)確控制系統(tǒng)補(bǔ)水量，如在冷卻水蓄水池或塔池中使用液位控 制器，當(dāng)水位低于液位控制器設(shè)定值，補(bǔ)水閥就開(kāi)始運(yùn)行。但很難控制系統(tǒng)排污量，特 別是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏，溢流或飛濺時(shí)，排污量就為不可控，濃縮倍數(shù)就無(wú)法控制。[0007](2)電導(dǎo)率儀使用電導(dǎo)率控制排污是控制濃縮倍數(shù)的典型方法。其原理為， 由于水中存在離子物質(zhì)，使水具有導(dǎo)電性，其導(dǎo)電度可以被測(cè)量，即為電導(dǎo)率。當(dāng)冷卻 水中離子濃度增加，其電導(dǎo)率也增加，其增加的倍數(shù)近似等于冷卻水濃縮倍數(shù)。所以可 以設(shè)定一個(gè)固定電導(dǎo)率值，當(dāng)冷卻水電導(dǎo)率達(dá)到這一固定值時(shí)開(kāi)始排污。使用電導(dǎo)率儀 控制濃縮倍數(shù)時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)補(bǔ)水發(fā)生變化，或者冷卻水使用多個(gè)補(bǔ)水水源，電導(dǎo)率儀就不 能準(zhǔn)確控制濃縮倍數(shù)。如果在水處理中加入化學(xué)品如酸，殺菌劑等，會(huì)顯著升高冷卻水 電導(dǎo)率，導(dǎo)致排污量增加，濃縮倍數(shù)降低；如果系統(tǒng)發(fā)生結(jié)垢等問(wèn)題會(huì)降低冷卻水電導(dǎo) 率從而導(dǎo)致冷卻水過(guò)循環(huán)，將會(huì)導(dǎo)致水處理“慘重失敗”。[0008](3)計(jì)時(shí)器使用計(jì)時(shí)器控制系統(tǒng)排污的時(shí)間而不實(shí)際測(cè)量水中任何特定的物 質(zhì)。計(jì)時(shí)器只能近似通過(guò)控制排污量來(lái)控制濃縮倍數(shù)，但當(dāng)冷卻水系統(tǒng)蒸發(fā)量變化，環(huán) 境溫度、濕度變化，都將使?jié)饪s倍數(shù)發(fā)生變化。[0009]上述幾種控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)的方法都存在著一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題是 無(wú)法直接準(zhǔn)確、在線地測(cè)量濃縮倍數(shù)，并根據(jù)該濃縮倍數(shù)控制排污。實(shí)用新型內(nèi)容[0010]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率儀， 利用該濃縮倍率儀可以直接、準(zhǔn)確、快速、在線地測(cè)量控制循環(huán)水的濃縮倍數(shù)。[0011]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率儀予以實(shí) 現(xiàn)的技術(shù)方案是其中，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)至少包括循環(huán)泵、冷卻塔、工藝熱交換系統(tǒng)、 補(bǔ)水系統(tǒng)和排污裝置，包括一用于向循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中所投加熒光示蹤劑的加藥裝置， 所述加藥裝置與所述補(bǔ)水系統(tǒng)連接；一用于在線測(cè)量循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中熒光示蹤劑濃度 的第一熒光計(jì)，將所述第一熒光計(jì)連接到補(bǔ)水系統(tǒng)；一用于在線測(cè)量循環(huán)冷卻水中熒光 示蹤劑濃度的第二熒光計(jì)，將所述第二熒光計(jì)連接到所述冷卻塔；一用于計(jì)算循環(huán)冷卻 水濃縮倍數(shù)的濃縮倍率儀控制器，將所述第一熒光計(jì)和所述第二熒光計(jì)均與濃縮倍率儀 控制器連接；所述濃縮倍率儀控制器中至少包含有用于在線自動(dòng)控制加藥裝置的PID 運(yùn)算模塊，所述PID運(yùn)算模塊通過(guò)一模擬量輸出模塊與所述加藥裝置連接；兩個(gè)分別與 上述第一熒光計(jì)和第二熒光計(jì)連接的模擬量輸入模塊；用于控制排污裝置運(yùn)行的開(kāi)關(guān)量 輸出模塊，所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊與所述排污裝置連接。[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是[0013]本實(shí)用新型是根據(jù)添加到循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中熒光示蹤劑濃度的變化來(lái)控制循環(huán) 水濃縮倍數(shù)，設(shè)置有兩個(gè)熒光計(jì)在線測(cè)得有補(bǔ)水和循環(huán)水中熒光示蹤劑的濃度，并采用 濃縮倍率儀控制器進(jìn)行比對(duì)分析，可直接、準(zhǔn)確、在線地測(cè)量循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)， 并根據(jù)該濃縮倍數(shù)控制排污。


[0014]圖1是本實(shí)用新型濃縮倍率儀與循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的連接關(guān)系及工藝圖；[0015]圖2是本實(shí)用新型濃縮倍率儀控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)的控制框圖。[0016]圖中1.熒光示蹤劑，2.加藥泵，3.補(bǔ)水系統(tǒng)，4.第一熒光計(jì)，5.第二熒光計(jì)， 6.濃縮倍率儀控制器，7.工藝熱交換系統(tǒng)，8.排污裝置，9.循環(huán)泵，10冷卻塔。
具體實(shí)施方式
[0017]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率儀包括一用于向循 環(huán)冷卻水補(bǔ)水3中所投加熒光示蹤劑1的加藥裝置2，所述加藥裝置包括變頻加藥泵；一 用于在線測(cè)量循環(huán)冷卻水補(bǔ)水3中熒光示蹤劑濃度的第一熒光計(jì)4 ； 一用于在線測(cè)量循環(huán) 冷卻水中熒光示蹤劑濃度的第二熒光計(jì)5 ； 一用于計(jì)算和控制循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的濃 縮倍率儀控制器6，如圖2所示，所述濃縮倍率儀控制器6中至少包含有用于控制在線自 動(dòng)控制加藥裝置的PID運(yùn)算模塊23 ；兩個(gè)分別接收上述兩個(gè)熒光計(jì)數(shù)據(jù)的模擬量輸入模 塊對(duì)、26 ；用于控制排污裝置8運(yùn)行的開(kāi)關(guān)量輸出模塊觀。[0019]如圖1所示，通常，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)至少包括循環(huán)泵9、冷卻塔10、工藝熱交換 系統(tǒng)7、補(bǔ)水系統(tǒng)3和排污裝置8，將第一熒光計(jì)4連接到補(bǔ)水系統(tǒng)3，將第二熒光計(jì)5連 接到冷卻塔10，將第一熒光計(jì)4和第二熒光計(jì)5均與濃縮倍率儀控制器6連接。[0020]本實(shí)用新型濃縮倍率儀控制循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)是根據(jù)熒光示蹤劑濃度變化來(lái) 控制循環(huán)水濃縮倍數(shù)，其控制濃縮倍數(shù)的工藝過(guò)程是[0021]如圖1和圖2所示，通過(guò)可變頻加藥泵2將熒光示蹤劑1加入到循環(huán)冷卻水補(bǔ)水 系統(tǒng)3，所添加的熒光示蹤劑1的濃度最好為0.0lppm-lppm(lppm = 0.001%。)。[0022]使用第一熒光計(jì)4，在線測(cè)量循環(huán)冷卻水補(bǔ)水3中所述熒光示蹤劑1的濃度，并 將濃度信號(hào)轉(zhuǎn)為模擬量電信號(hào)G-20mA)，并將信號(hào)傳給模擬量輸入模塊M，濃縮倍率 儀控制器6根據(jù)熒光示蹤劑設(shè)定值22及由模擬量輸入模塊M所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行PID運(yùn)算 23；然后，由模擬量輸出模塊21輸出模擬量信號(hào)至變頻加藥泵2，自動(dòng)調(diào)節(jié)加藥量，使 補(bǔ)水中熒光示蹤劑濃度達(dá)到示蹤劑設(shè)定值22，用以保證向循環(huán)冷卻水補(bǔ)水3中所投加的 熒光示蹤劑1符合上述的濃度要求。[0023]使用第二熒光計(jì)5對(duì)冷卻水中熒光示蹤劑的濃度進(jìn)行檢測(cè)，將濃度信號(hào)轉(zhuǎn)為模 擬量電信號(hào)G-20mA)，濃縮倍率儀控制器6根據(jù)上述第二熒光計(jì)5和第一熒光計(jì)4的測(cè) 量值，得出當(dāng)前狀態(tài)的循環(huán)水濃縮倍數(shù)=循環(huán)冷卻水中熒光示蹤劑濃度/循環(huán)冷卻水補(bǔ) 水中熒光示蹤劑濃度；即將信號(hào)傳給模擬量輸入模塊沈；濃縮倍率儀控制器6將模擬 量輸入模塊M所采集的數(shù)據(jù)、模擬量輸入模塊26所采集的數(shù)據(jù)及濃縮倍數(shù)設(shè)定值25進(jìn) 行比較運(yùn)算27。[0024]當(dāng)模擬量輸入模塊M所采集的數(shù)據(jù)和模擬量輸入模塊沈所采集的數(shù)據(jù)比值(即 當(dāng)前狀態(tài)的循環(huán)水濃縮倍數(shù))超過(guò)濃縮倍數(shù)設(shè)定值25時(shí)，濃縮倍率儀控制器6通過(guò)開(kāi)關(guān) 量輸出模塊觀操作冷卻水排污裝置8中的電動(dòng)閥，冷卻水系統(tǒng)開(kāi)始排污；當(dāng)循環(huán)水濃縮 倍數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，排污電動(dòng)閥運(yùn)行，冷卻水排污。如何判斷其排污是否結(jié)束，可以采 用兩種控制方式，即通過(guò)選擇排污時(shí)間長(zhǎng)度或者濃縮倍數(shù)下限值來(lái)控制排污結(jié)束。[0025]盡管上面結(jié)合圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨的情況下，還可以作出很多 變形，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率儀，其中，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)至少包括循環(huán)泵 (9)、冷卻塔(10)、工藝熱交換系統(tǒng)(7)、補(bǔ)水系統(tǒng)(3)和排污裝置⑶，其特征在于，包 括-用于向循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中所投加熒光示蹤劑的加藥裝置，所述加藥裝置與所述補(bǔ)水 系統(tǒng)⑶連接；一用于在線測(cè)量循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中熒光示蹤劑濃度的第一熒光計(jì)G)，將所述第一熒 光計(jì)(4)連接到補(bǔ)水系統(tǒng)(3)；一用于在線測(cè)量循環(huán)冷卻水中熒光示蹤劑濃度的第二熒光計(jì)(5)，將所述第二熒光計(jì) (5)連接到所述冷卻塔(10)；一用于計(jì)算循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的濃縮倍率儀控制器(6)，將所述第一熒光計(jì)(4)和 所述第二熒光計(jì)( 均與濃縮倍率儀控制器(6)連接；所述濃縮倍率儀控制器(6)中至少 包含有用于在線自動(dòng)控制加藥裝置的PID運(yùn)算模塊，所述PID運(yùn)算模塊通過(guò)一模擬量輸出模 塊與所述加藥裝置連接；兩個(gè)分別與上述第一熒光計(jì)(4)和第二熒光計(jì)( 連接的模擬量輸入模塊； 用于控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污裝置運(yùn)行的開(kāi)關(guān)量輸出模塊，所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊與 所述排污裝置(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮倍率儀，其特征在于，所述加藥裝置包括變頻加藥泵⑵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮倍率儀，其特征在于，所述熒光示蹤劑為下述六種產(chǎn)品 之一·1，5-萘二磺酸鈉鹽； 1，3，6-萘三磺酸三鈉鹽； 萘磺酸鈉鹽；·8-羥基-1，3，6芘三磺酸三鈉鹽； 1-芘磺酸鈉鹽； 刃天青。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率儀，包括用于向循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中所投加熒光示蹤劑的加藥裝置；用于在線測(cè)量循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中熒光示蹤劑濃度的第一熒光計(jì)；用于在線測(cè)量循環(huán)冷卻水中熒光示蹤劑濃度的第二熒光計(jì)；用于計(jì)算循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的濃縮倍率儀控制器，所述濃縮倍率儀控制器中至少包含用于在線自動(dòng)控制加藥裝置的PID運(yùn)算模塊；兩個(gè)分別接收上述兩個(gè)熒光計(jì)數(shù)據(jù)的模擬量輸入模塊；控制排污裝置運(yùn)行的開(kāi)關(guān)量輸出模塊。通過(guò)測(cè)得當(dāng)前狀態(tài)的循環(huán)水濃縮倍數(shù)＝循環(huán)冷卻水中熒光示蹤劑濃度/循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中熒光示蹤劑濃度；使用濃縮倍率儀可以直接、準(zhǔn)確、快速、在線地測(cè)量控制循環(huán)水的濃縮倍數(shù)。
文檔編號(hào)G01J1/00GK201812213SQ20102025938
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者權(quán)春光, 許錦璐 申請(qǐng)人:天津天一清源科技發(fā)展有限公司