一、全自動(dòng)加藥裝置概述
1.1 冷卻水系統(tǒng)
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，為節(jié)約用水資源，各類換熱器用水盡可能地采用循環(huán)的使用方式，可變直流冷卻系統(tǒng)為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，冷卻水用過(guò)后不是立即排放掉，而是循環(huán)再使用。水的再冷卻是通過(guò)冷卻塔來(lái)進(jìn)行的，在循環(huán)過(guò)程中部分水在通過(guò)冷卻塔時(shí)不斷被蒸發(fā)掉，因而水中各種礦物質(zhì)和離子含量也不斷被濃縮增加，當(dāng)這些礦物質(zhì)濃縮到一定程度以上時(shí)，就會(huì)大量析出結(jié)晶并沉積在冷凝器銅管內(nèi)形成水垢，嚴(yán)重影響熱交換效率，增加電耗，降低設(shè)備使用年限。
所以為了維持各種礦物質(zhì)和離子含量穩(wěn)定在某一定值上，必須對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)充一定量的新鮮水，并排出一定量的濃縮水，通稱排污水。這種補(bǔ)充水和排污水的控制，靠人工控制是不及時(shí)、不連續(xù)和不準(zhǔn)確的。通常取水樣分析測(cè)試，發(fā)現(xiàn)指標(biāo)超標(biāo)，才通知補(bǔ)水及排污。因而造成補(bǔ)水和排污時(shí)間滯后，排污量不準(zhǔn)確，導(dǎo)致浪費(fèi)。若能在冷卻、冷凍系統(tǒng)安裝一套全自動(dòng)加藥和排污的裝置，就可以將濃縮倍數(shù)和總硬度、藥劑濃度控制在一個(gè)平穩(wěn)的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)*和科學(xué)的水質(zhì)穩(wěn)定控制。這樣既可控制硬度，又可節(jié)約大量水資源。
1.2加藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
該加藥設(shè)備為2罐2泵式，是完整的藥液儲(chǔ)存、計(jì)量和投加系統(tǒng)。成套設(shè)備由溶液箱、計(jì)量泵、過(guò)濾器，安全閥、背壓閥、配套的連接管道、閥門、管件，以及電氣、儀表設(shè)備等組成。
該加藥裝置能滿足各加藥點(diǎn)對(duì)加藥量的要求。
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)*投加或大修后*次投加稱為基礎(chǔ)投加, 按系統(tǒng)每升投加藥劑量如圖表：
| 系統(tǒng)流量m3/h | 藥劑名稱 | 單位 | 每升投加藥劑量 | 系統(tǒng)一次投加藥劑量kg |
| 1200 | 緩蝕阻垢劑投加 | mg/L | 50mg/L | 80 |
| 氧化殺菌劑投加 | mg/L | 40mg/L | 64 |
| 1000 | 緩蝕阻垢劑投加 | mg/L | 50mg/L | 70 |
| 氧化殺菌劑投加 | mg/L | 40mg/L | 54 |
| 300 | 緩蝕阻垢劑投加 | mg/L | 50mg/L | 25 |
| 氧化殺菌劑投加 | mg/L | 40mg/L | 20 |
| 40 | 緩蝕阻垢劑投加 | mg/L | 50mg/L | 4 |
| 氧化殺菌劑投加 | mg/L | 40mg/L | 3 |
系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，根據(jù)具體監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)投加藥劑，估算每隔48小時(shí)投加一次：
| 系統(tǒng)流量m3/h | 藥劑名稱 | 投加間隔時(shí)間（小時(shí)） | 每月投加藥量（kg ） | 一年投加藥劑量kg |
| 1200 | 緩蝕阻垢劑投加 | 48 | 1200 | 14400 |
| 氧化殺菌劑投加 | 48 | 960 | 11520 |
| 1000 | 緩蝕阻垢劑投加 | 48 | 1000 | 12000 |
| 氧化殺菌劑投加 | 48 | 760 | 9120 |
| 300 | 緩蝕阻垢劑投加 | 48 | 400 | 4800 |
| 氧化殺菌劑投加 | 48 | 300 | 3600 |
| 40 | 緩蝕阻垢劑投加 | 48 | 60 | 720 |
| 氧化殺菌劑投加 | 48 | 40 | 480 |
1.3 設(shè)備選用及制造要求
- 溶液泵、計(jì)量泵、容器等所有設(shè)備都是在規(guī)范書的設(shè)計(jì)工況下達(dá)到zui合適性能，同時(shí)能在一些非標(biāo)準(zhǔn)工況下正常運(yùn)行。
- 在所有的流量工況下可安全運(yùn)行，在各種非標(biāo)準(zhǔn)工況下沒(méi)有過(guò)大的振動(dòng)、噪音（距設(shè)備一米距離不得超過(guò)85分貝）。
- 設(shè)備安裝在一個(gè)整體框架上。安裝在框架上的設(shè)備包括溶液箱、計(jì)量箱、計(jì)量泵、平臺(tái)扶梯和就地控制設(shè)備及所有的管路、管件、電纜管或橋架、電纜、閥門等配件。
- 計(jì)量泵的出口裝有壓力表，壓力表的入口有隔離閥及脈沖減振器。壓力表的量程zui小高于泵的zui大出口壓力的25%。
- 每臺(tái)計(jì)量泵的出口將提供安全放泄閥及返回到溶液箱的管道。回液管上應(yīng)裝液體流動(dòng)指示器。每臺(tái)計(jì)量泵入口管道上設(shè)有不銹鋼管道過(guò)濾器。
- 手動(dòng)調(diào)節(jié)計(jì)量泵的流量調(diào)節(jié)范圍均為0-*。
二、全自動(dòng)加藥裝置基本原理
2.1 循環(huán)水的濃縮倍數(shù)
循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)是指該循環(huán)水的含鹽量與其補(bǔ)充水含鹽量之比。提高濃縮倍數(shù)，可以降低補(bǔ)充水的用量，節(jié)約用水；還可降低排污量，減少對(duì)環(huán)境的污染和廢水的處理量，降低廢水處理成本。但是，濃縮倍數(shù)過(guò)高，會(huì)使循環(huán)水的硬度、堿度和濁度升的太高，水的結(jié)垢傾向增大；水中腐蝕性離子（CL-和SO42-）腐蝕性物質(zhì)（H2S、SO2、NH3）的含量增加，水的腐蝕性增強(qiáng)。因此，冷卻水的濃縮倍數(shù)并不是愈高愈好。當(dāng)提高到8倍以上時(shí)，節(jié)水效果就不明顯，在使用水處理劑時(shí)一般濃縮倍數(shù)控制在4~7倍，每小時(shí)節(jié)水量占循環(huán)量的0.40%，要準(zhǔn)確控制濃縮倍數(shù)，需設(shè)置一套全自動(dòng)裝置才能實(shí)施。另外，通過(guò)控制濃縮倍數(shù)，可以阻止Ca2+、Mg2+離子在冷凝器銅管內(nèi)結(jié)成水垢，保持冷凝器的正常冷卻效果，達(dá)到節(jié)電的目的。
循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)與節(jié)水量關(guān)系
| 濃縮倍數(shù) N | 蒸發(fā)水量m3/h | 風(fēng)吹損失m3/h | 總排水量m3/h | 排污水量m3/h | 補(bǔ)充水量m3/h |
| 2 | 9.6 | 0.5 | 9.6 | 9.1 | 19.2 |
| 3 | 9.6 | 0.5 | 4.8 | 4.3 | 14.4 |
| 4 | 9.6 | 0.5 | 3.2 | 2.7 | 12.8 |
| 5 | 9.6 | 0.5 | 2.4 | 1.9 | 12.0 |
結(jié)論：水的濃縮倍數(shù)越高，節(jié)水量越大。對(duì)于循環(huán)量為1000 m3/h的冷卻水系統(tǒng)，冷卻水節(jié)省量可達(dá)0.88噸/時(shí)，隨著水費(fèi)和排污費(fèi)的不斷上漲，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。
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