Автоматизація котельні на ТЗВ "Волинь-Шифер" (стр. 3 из 20)
Концентрацію водневих іонів виражають показником ступеня без знака мінус; цей показник позначається рН і називається водневим. Якщо Н
=10 
, то рН=7. При рН<7 реакція кисла, при рН=7 - нейтральна і при рН>7 - лужна.Широке поширення одержав обмінний метод пом'якшення води - так званий натрій-катіонний метод. Сутність його полягає в тому, що воду фільтрують через шар глауконіту чи сульфовугілля, що міститься в спеціальному апараті - катіонному фільтрі (рисі).
Катіонний фільтр - це металічний резервуар циліндричної форми, всередині якого міститься сульфовугілль. Висота шару сульфовугілля залежить від твердості вхідної води; при більшій твердості шар вище. У нижній частині фільтра під шаром сульфовугілля розташовується дренажний пристрій, що складається з колектора і системи труб, приєднаних до нього. До верхньої частини цих труб приварені патрубки з різьбленням для нагвинчування спеціальних щілинних дренажних ковпачків, виготовлених із пластмаси. Ці ковпачки на своїх гранях мають вузькі щілини, ширина яких менша найменшого зерна сульфовугілля, що запобігає виносу матеріалу з водою під час його роботи і регенерації.
Сульфовугілля - це кам'яне вугілля, оброблене міцною сірчаною кислотою. Насипна вага повітряносухого сульфовугілля дорівнює 0,55 т/м3, розмір зерен - 0,3 до 1,2 мм і ємність поглинання 280-360 г-екв/м3. Сульфовугілля вилучає з води катіони кальцію і магнію і обмінюється катіонами натрію. Обмін катіонами відбувається в строго рівнозначних (еквівалентних) кількостях. Температуру води при натрій-катіонному методі рекомендується тримати не вище 60°С. Цей метод дозволяє майже цілком вилучити з води накипоутворювачі; залишкова твердість пом'якшеної води звичайно не перевищує 35 мкг-екв/л. В результаті такого пом'якшення води замість сульфатів і хлоридів кальцію і магнію утворюються легкорозчинні, що не здатні до накипоутворення, сірчанокислий натрій Ка2SО
(глауберова сіль) і хлористий натрій NаСІ (кухонна сіль); замість бікарбонатів кальцію і магнію утвориться еквівалентна кількість добре розчинного у воді бікарбонату натрію NaНСО3. 
Рис. 1 Вертикальний натрій-катіонний фільтр
1-вхід сирої води; 2-вихід пом'якшеної води; 3-підведення сольовогорозчину; 4-сульфовугілля; 5-бетон; 6-дренажний пристрій; 7-корпус фільтра;8-спускна труба; 9-щільовий дренажний ковпачок.
В процесі роботи сульфовугілля, в результаті поглинання катіонітів кальцію і магнію, поступово втрачає свою здатність до обміну катіонами. Величина обмінної здатності сульфовугілля визначається хімічним аналізом пом'якшеної води. Якщо твердість її підвищується, то фільтр необхідно регенерувати, це означає зробити відновлення здатності сульфовугілля шляхом розпушення зворотним потоком води і пропусканням через нього 5-10-процентного розчину кухонної солі (NаСІ), що готується в солерозчиннику. При цьому процесі катіоніти натрію кухонної солі заміщають в сульфовугіллі солі кальцію і магнію, розчин яких відводиться в каналізацію. Для звільнення вихідної води від механічних домішок її насосом проганяють через кварцовий фільтр, після якого вона надходить у катіонний, де обробляється.
2.2.3Регулювання температури вихідної води
Вода, що надходить на установку водопідготовки, підігрівається в теплообмінниках до температури, що забезпечує оптимальне протікання технологічного процесу. Регулювання температури підігрітої води здійснюється регулятором температури, що змінює подачу гріючого середовища, (води) у теплообмінник.
Як регулятор доцільно застосовувати електронний регулятор ЕР-С, що використовує імпульс по температурі води за теплообмінником, яка вимірюється термометром опору. Регулятор забезпечує хорошу підтримку температури з точністю ± 1°С.
У тих випадках, коли спостерігаються часті коливання в подачі вихідної води регулятор підігріву може не забезпечити зазначеної якості регулювання. У цьому випадку в схемі регулювання використовується додатковий випереджальний імпульс по швидкості зміни навантаження, що отримується від електронного диференціатора типу ЭД, на який подається сигнал від дифманометра ДМ, що вимірює витрату вихідної води.
Таким чином, регулювання ведеться по температурі за підігрівником, а додатковий імпульс забезпечує швидкий вплив регулятора зі зміною витрати води; при постійному навантаженні цей додатковий імпульс дорівнює нулю.
Рис.2. Схема регулювання температури води, що надходить на водоочищення.
2.2.4 Автоматизація процесів відновлення фільтрів
Іонообмінні фільтри водопідготовчих установок являють собою апарати періодичної дії. На протязі робочого періоду іонітного фільтра виснажується обмінна ємність завантаженого у фільтр матеріалу. Відновлення обмінної ємності досягається пропуском через них регенераційного розчину з наступним відмиванням фільтра, крім того, проводиться попереднє розпушення шару іоніту.
Автоматизація фільтрів полягає в:
1) відключенні фільтрів на регенерацію;
2) виконання операцій по регенерації фільтра по заздалегідь заданій програмі;
3) зворотнє включення фільтра в роботу.
Перша операція може здійснюватися або автоматично за допомогою автоматичних приладів хімічного контролю якості води, або за непрямими показниками (опір фільтра, кількість пропущеної через фільтр води, час роботи фільтра), або вручну за даними хімічних аналізів.
Автоматичні прилади хімічного контролю якості води повинні бути досить надійними і мати достатню точність, тому відключення іонітних фільтрів на регенерацію здійснюється автоматично, за непрямими показниками (наприклад, по кількості обробленої води або за часом) або вручну.
Існує дві схеми управління фільтрами - індивідуальна і групова (мал. 3). Індивідуальна схема передбачає оснащення кожного фільтра повним комплектом приладів автоматики і всіх запірних органів, необхідними для проведення промивання.
Рис. 3. Структурні схеми автоматизації фільтрів
а- індивідуальна схема автоматизації; б- групова схема автоматизації;
1-фільтри;
2- командні прилади;
3- центральний автоматичний пристрій;ВВ- вихідна вода;
ОВ- оброблена вода
За груповою схемою всі операції відновлення фільтрів здійснюються центральним автоматичним пристроєм, що підключається до будь-якого фільтра даної групи. Фільтр, що підлягає регенерації, апаратник відключає від робочих магістралей вручну і підключає його до автоматичного вузла.
Витрати на автоматизацію за груповою схемою менші, ніж за індивідуальної, за рахунок зменшення витрати кабелю, силових (імпульсних) трубок, електрогідравлічних реле і скорочення числа автоматизованих засувок. Однак групова схема менш гнучка і надійна: при несправності одного елемента центрального автоматичного пристрою операції по відновленню фільтрів усієї групи доводиться проводити вручну. Індивідуальна схема автоматизації дозволяє враховувати особливості окремих фільтрів, встановлювати для кожного фільтра оптимальний режим регенерації. Це особливо важливо, якщо фільтри відрізняються конструктивними розмірами чи завантажені іонітами, що мають різні обмінні ємності.
В проектованих схемах автоматизації регенерації іонітних фільтрів передбачаються пристрої блокування, що виключають можливість одночасного виходу на регенерацію двох фільтрів і більш.
2.2.5 Індивідуальна схема автоматизації фільтрів
Розглянемо індивідуальну схему регенерації фільтрів.
Na- катіонітні фільтри І ступені відключаються на регенерацію індикатором жорсткості (мал.4).
Рис.4. Схема автоматизації регенерації Ка-катіонних фільтрів
1,2,3,4,5,6 - мембранні клапани (виконавчі механізми); - індикатор твердості; - сигналізатор витрати; 7- КЕП індивідуальний; ОВ - зворотня вода.
Один індикатор жорсткості 7 обслуговує групу в три - чотири фільтри і по черзі підключається груповим контрольно-електричним пристроєм (КЕП) для проведення аналізу води до вихідних трубопроводів фільтрів. При досягненні гранично допустимого значення жорсткості фільтрату індикатор твердості через груповий КЕП вмикає відповідний командний електрогідравлічний прилад, що здійснює програму регенерації виснаженого фільтру.
Регенераційний розчин кухонної солі подається на протязі визначеного часу ежектором, необхідна концентрація розчину забезпечується установкою регулятора витрати ежектованої води і підтримкою постійного рівня (напору) у витратному баці концентрованого розчину солі.
Розпушення і відмивання фільтра відбувається за часом; інтенсивність розпушення забезпечується регулятором витрати, а інтенсивність відмивання - відкриттям дренажного клапана 6. Контроль за ходом цих операцій здійснюється за допомогою індикаторів витрати.
Na- катіонітні фільтри II ступені відключаються на регенерацію за часом за допомогою КЗП, що включає по черзі командні електрогідравлічні прилади, що здійснюють програму регенерації відключеного фільтра. Процес регенерації фільтрів II ступені такий як і для фільтрів І ступені.
2.3 Пуск і зупинка котла ДКВР 10-13