软化水设备范文

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软化水设备

篇1

关键词:软化水处理设备 ;问题; 分析; 效果

中图分类号:TH17 文献标识码:A

我们通常把水中钙、镁离子的含量用"硬度"这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水,高于17度的称为硬水,介于8~17度之间的称为中度硬水。工业用过程中,为防止设备产生结垢,确保设备系统高效地运转,必须对用水进行水质稳定处理,出水硬度需

一、设备及存在问题简介

我厂空调、制冷、空压、真空系统使用软化水由一组闭式软化水处理设备进行处理,其处理后的软化水硬度在0.01-0.03 mmol/L。设备在使用软化水后设备及管道内不易产生垢,设备故障率降低,管道清洗周期拉长,减少了维护及维护成本。

软化水设备由供水泵闭式盐缸树脂罐储水箱等组成。软化水设备在运行过程中,由于使用软化水设备较多,软化水设备工作频繁,置换过程中钠离子使用量大。由于是闭式盐缸,盐缸容量每次加盐量为2.5t,理论工作时间为225小时,而实际工作时间为180小时。每次打开盐缸时,盐缸内还沉滞工业用盐量距盐缸底部30cm ,约为500kg,这些工业用盐被清理出后当作废料专业处理,造成生产损耗大,成本,工人劳动强度增加,同时还会造成设备使用软化水量减少。

经过长时间的测量与研究,发现盐缸内底部存盐主要是以下两个原因造成的:1.进水管口过高。盐缸高度为1.8m,进水管口为1.6m,设计时主要考虑能够让水尽可能流经工业用盐,这样造成进水压力降低,对工业盐的溶解速度有影响。进水压力0.3Mpa以上,进入盐缸后,由于受到盐的渗水阻力,水流速度减缓,进水不能直接作用到底部盐面,盐沉入盐缸底部,120小时后盐形成结晶体,其溶解点升高,在水的作用下盐不能够溶解,在盐缸底部沉积,不能满足树脂要求的钠离子含量。2.滤网高度太高。现有滤网高度为60cm,当盐面低于滤网30cm时,进水直接从滤网上部流出,其含盐量不足导致钠离子含量不能满足处理要求。

二、处理措施

1.进水管口降低。由于工业盐具有一定的腐蚀作用,使用一般的材料易造成设备故障,对处理方案进行了深入研究。

A.选材。与盐有接触的管道具有耐盐腐性,分别对三种材料进行了试验和筛选。普通镀锌管具有价格低廉和耐用的优点,在试验时发现盐对其腐蚀厉害。不锈钢管具有美观,耐用和耐腐蚀性,但其与盐接触后出现裂纹。Pvc管具有美观、价格低廉、耐用、耐腐蚀特点,在与盐接触试验过程中表现良好,没有出现腐蚀现象。最终决定使用Pvc管。B.改进方案制定。一种在原有进水管路加长管道,原有管道进入到盐缸内管头截断后下延100cm,在缸壁上固定管道。一种在缸体底部高度60cm直接打孔进入,将原来进入封堵。综合考虑各种因素,盐缸打孔有一定困难,缸体孔与管道密封存在一定风险。决定采用第一种方案。C.改进步骤。1)将原进水管截为露出缸体30mm长挑丝后,使用PVC接头进行连接弯头。2)用100cmPVC管与弯头连接,使用管下探深度达到100cm,距离缸底部小于60cm。3)出水口使用舌头式喷头,形成伞形喷射水流,有利用工业盐流动,使用盐体经过较长时间后不结晶。

2.降低滤网高度。滤网是由滤网主体加与滤网共同组成,滤网主体由一个圆形箱体组成,在箱侧面及底部做出3mm孔若干个,在箱体外覆盖所需目数滤布。重新制做一个箱体,其高度由原来的60cm改进为30cm,其它结构不变。

三、改进效果

经过降低进水口和降低滤网高度改进后,加入2.5t工业盐后一缸盐可以运行225小时,打开盐缸后盐缸底部没有出现工业盐沉滞现象,提高了工业用盐的使用率,降低了加盐的劳动强度,减少了浪费。

从统计表上看出,实施改进后,闭式软化水处理设备盐的利用率达到95%以上,没有出现结晶盐现象,底部沉滞盐现象得到根本解决。

结语

设备的维护和维修工作需要根据设备自身的情况做出分析后进行维修和改进,不能盲目进行维修和改进,灵活利用现有条件,根据调查、测量和实验数据进行分析后做出解决方案,能够有效解决存在的问题,达到降低成本,提高设备效率和维修质量的目的。

参考文献

[1]路智勇,惠任. 试论纺织品文物保护中的水质问题[J]. 文物保护与考古科学, 2010.

篇2

[关键词]:蒸汽冷凝水、能量吸纳、导流、布水、阻流、二级水膜吸热

一、项目概况

蒸汽凝结水的回收与再利用,是企业的一项有效的节能措施。充分利用凝结水可以达到节约能源、降低生产成本、促进环保和合理利用水资源的目的。目前国内蒸汽冷凝水回收设备及方法很多,常见的有 “无泵回收”、“自动泵回收”、“压缩式回收”、“热泵回收”等,但由于存在冷凝水二次闪蒸、冷凝水背压、高温气蚀等难题,使热能及蒸汽凝结水回收利用率低,系统运行不正常,造成能源的白白流失。而我们要介绍的蒸汽冷凝水的能量吸纳与回收装置就是用管道把各用热设备的疏水器连接起来,汇接到一个存储罐中,通过内设特殊设计的布水装置、阻流结构、二级水膜吸热装置等的作用,蒸汽冷凝水经软化水吸热冷却后,用泵送到锅炉补水箱,再通过锅炉原有给水泵送入锅炉。这种回收方式最大的优点是能高效率回收冷凝水,无二次蒸汽排放,彻底解决了水泵在输送高温水时的气蚀难题,能适应各种场合的蒸汽冷凝水回收,系统可动部件少,寿命长,维修量极少,具有很强的实用价值。

二、系统工艺

2.1工艺流程

系统简要工艺流程如下:蒸汽通过用汽设备后释放出潜热,变成了高温冷凝水,经过疏水阀后,汇集到能量吸纳装置,经导流装置、布水装置、阻流结构、二级水膜吸热装置,与加入的低温软化水进行能量的充分混合与吸纳,之后通过水泵将饱含能量的混合水送到锅炉房软化水箱,供锅炉补充用水,从而实现冷凝水及其能量的充分吸纳与回收。

工艺系统简述

能量吸纳与回收装置,主要是吸收闪蒸汽能量及高效凝结水的回收设备。其主要构件包括储水罐体、凝结水导流装置、布水装置、阻流结构、二级水膜吸热装置、水泵等。所述储水罐体存储回收的冷凝水及软化水,储水罐分混合吸能区和恒温存储区。混合吸能区内设置软化水布水装置及阻流结构,前端为凝结水入口,其上部为软化水入口;恒温存储区出口端连接回收泵,恒温存储区上部设置二次水膜吸热装置。

特殊设计的布水装置使得软化水与高温、高压的冷凝水收集到储水罐后突然降压产生的闪蒸汽在混合吸能区充分接触,软化水迅速吸收闪蒸汽能量。而凝结水经导流装置与软化水充分混合后,再通过阻流装置使得其在储水罐内形成跌水,再次充分混合达到各处水温相同的目的。恒温存储区上部安装二级水膜吸热装置,确保能量高效回收。之后通过水泵增压,把混合水回收到锅炉房软化水箱。

主要组成功能模块:

布水装置----由电动调节阀、布水器、喷雾喷嘴等组成,

阻流机构----是由不锈钢板、逆流喷管等组成。

二级水膜吸热装置----由旋流器、不锈钢网板及填料等组成,可充分吸收二次闪蒸热量。

系统控制

本系统的启动、运行、喷淋、停机备用等过程均可由PLC自动控制。同时,系统还设有就地仪表盘和操作盘,在盘上可读出系统的有关工艺参数,以及能在盘上操作相关的水泵和自动阀门。对系统的重要参数如温度、压力、流量、水质等均设有在线检测仪表。

2.4 系统的主要优点

相比传统的凝结水回收的方法与设备, 本系统具有以下优点:

(1)取代原有开式凝结水回收系统,无闪蒸汽排出,无噪音及热污染;

(2)特殊设计的布水装置使得软化水与高温、高压的冷凝水收集到储水罐后突然降压产生的闪蒸汽在混合吸能区充分接触,软化水迅速吸收闪蒸汽能量;

(3)阻流装置使得其在储水罐内形成跌水,再次充分混合达到各处水温相同并保护了电动泵的正常运行的目的;

(4)开发了二次水膜吸热装置,确保能量高效回收;

(5)取代了原有疏水阀泵,该水泵为电动泵,无须蒸汽驱动,无需相应的蒸汽管路及蒸汽阀门配件。水泵可根据顾客情况灵活配置,可选范围广,适用性强;所以基本免维修,维护管理方便。

三、实际运行结果

系统投产两年来,运行良好,各参数均达到了设计要求,取得了很好的经济效益。

以型号为EAR-2460SPR-BJ的设备为例:

设备尺寸:4000(L)×2800(W)×1300(H)mm

质量:≤1500kg

回收能力: 0~24m3/ h

提升高度:0-60m

总消耗功率:6Kw

恒温区控制温度:60±1℃

热能回收率(能量吸纳与回收装置):99%

管网热能损耗率: 90%

四、经济效益分析

4.1基础资料

冷凝水排放量:20T/H,冷凝水温度850C左右(平均),

普通软化水温度160C左右(平均)

每吨饱和蒸汽所含的潜热:2260KJ/Kg

现购买蒸汽价格:240元/T

购买自来水价格:2.50元/T

购买工业电价:0.8元/度

4.2 回收到冷凝水中的能量

Q= Cpm tm =20×103×4.1868×(85-16)=5.78×106KJ/H

回收到的能量: 5.78×106×99%×90%=5.15×106 KJ/H

即回收到的热量为5.15×106KJ/H

4.3计算利用冷凝水所节约的动力费用

节约的蒸汽量: Q=5.15×106KJ/H÷2260 KJ/Kg =2.28×103 Kg/H=2.28 T/H

节约蒸汽费用:2.28T/H×200元/T=456.00 元/H

节约自来水费用:2.50元/T×20T/H=50.00 元/H

水质明显优于自来水,又节约了软化水处理的运行、维护及管理费用,完全可抵消能量吸纳与回收装置的维护及管理费用.

共节约费用:456.00+50.00=506.00 元/H

每利用1吨冷凝水可节约费用:506.00÷20=25.3元

4.4 计算年节省费用

运行费用主要为电费:6KW×0.8元/ KW=4.80元/H

则实际节省费用:506.00-4.80=501.20 元/H

全年按实际工作6000小时计(每天24小时,每月22天,全年12个月)

年节省费用为:501.20×6000=300.72×104元=300.72万元.

4.5计算投资回收期

项目投资预算:100万元,

静态投资回收期: 100÷300.72=0.332年≈4个月

五、结语

本系统主要研究了冷凝水收集、冷凝水背压、能量吸纳原理和汽液两相特性等,有效克服了行业中普遍存在的冷凝水二次闪蒸,冷凝水背压和高温气蚀等难题,不仅大大节约了水资源,更很好地利用冷凝水中的热能,工艺独特、性能可靠,投资回收期短,利国利民,值得推广。

【参考文献】:

1. 中国建筑工业出版社,《水工业工程设计手册-水工业工程设备》,2000年3月第一版

篇3

关键词:采暖 循环水 净化 技术

中图分类号:TV7 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)05-0402-02

采暖循环水系统存在的主要问题是换热设备的结垢影响换热效率;系统管网的腐蚀以及腐蚀造成的水质二次污染,管网末端散热器铁垢沉积、堵塞,影响散热的问题。随着科学技术的发展,促进采暖循环水的净化技术快速发展。

一、暖气供水要求

现阶段,各个城市中采暖供水的要求是:热水热力网(热电厂区域、锅炉房或间供系统) 悬浮物≤5mg/L总硬度≤60mg/L(CaCO3)溶解氧≤0.1mg/L含油量≤2mg/LpH 值(25℃):7~12,其它指标应符合《生活饮用水卫生标准》GB5749- 85,当系统有不锈钢、铜,铝等 Cl-含量不高于 25mg/L;当系统中无钢制散热器时,可不除氧;当采用加药处理时补水水质标准:pH值:7~12悬浮物≤20mg/L 总硬度≤600mg/L 含油量≤2mg/L集中供暖执行城市热力网设计规范CJJ34- 2002或执行 HG/T3729- 2004 标准。

二、采暖循环水系统存在的问题

采暖循环水系统存在的主要问题是换热设备的结垢影响换热效率;系统管网的腐蚀以及腐蚀造成的水质二次污染,管网末端散热器铁垢沉积、堵塞,影响散热的问题。由于采暖循环水在经过换热设备时温度上升,会析出大量水垢,这些水垢会紧贴在换热设备内表面,影响换热效率。另外,采暖循环水在封闭的系统中运行,运行温度为 95℃~75℃。由于系统长期在高温环境下运行,系统管网、设备腐蚀情况比较严重。造成系统中杂质不断增多,水的色度、浊度不断提高。如果系统中配备的过滤装置不尽合理,将无法去除悬浮于水中的铁锈等杂质。随着系统的运行,水质中的杂质就会在水流速度较慢的散热器等末端装置内沉积下来,导致管网堵塞。使系统运行工况恶化,城市的采暖供水能力也减弱。这就是采暖系统存在的主要问题。

因补水硬度高,锅炉或换热器易结垢,需要软化处理当补水硬度 大于6 mmol/L,可采用离子软化水处理装置,使总硬度小于0.6mmol/L 。常用的是钠离子软化水处理装置。离子交换软化的水处理方式可降低硬度,即防止结垢,但不能调节pH 值和抑制金属的腐蚀。关于钠离子交换器软化水处理。应当指出,由于它采用食盐溶液中的钠离子置换钙、镁离子,其反冲洗水中含有大量氯离子和钠离子,会造成地下水环境的污染,而且是永久性污染。钠离子的增加导致人类得高血压、心脏病及增加癌症患病的几率,氯离子导致锅炉和设备的腐蚀,尤其是对不锈钢或铝、铜金属设备的腐蚀。对于含有 AISI304 不锈钢和铜制设备的系统,其补水应慎用钠离子交换软化水处理装置。由于钠离子软化水处理是目前广泛采用的方法,其对地下水环境污染的问题应引起足够的重视。当补水的原水总硬度 大于6mmol/L 、总碱度大于2.5 mmol/L时,也可采用石灰软化处理,使出水碱度为 0.5mmol/L~1.0mmol/L。投加工业成品石灰的含量应85% 。石灰水处理适用于总硬度高及钙镁盐碱度高的补水。石灰水处理可以同时去掉水中的碱度 HCO3-及碱度所对应的钙镁离子硬度。当补水量20m3/ 日时,需往石灰水中加入适量高效混凝剂、助凝剂,出水的碱度 OH-宜控制在 0.1~0.2mmo l/L范围内。在实施补水时可以对补水投加防腐阻垢剂,增加采暖系统的供暖能力。

1.当补水的 pH 值小于地方标准 DBJ01- 619- 2004 的规定时,宜投加防腐阻垢剂,使补水的 pH 值达到规定的要求。

2.当补水总硬度为 0.6~6mmol/L ,并且日补水量 >10% 的系统水容量时,也应对补水投加防腐阻垢剂,降低补水总硬度,以减少系统中水垢、污泥的生成。一般来说,补水总硬度为 0.6~6mmol/L ,补水量较小时,补水可不处理,只需对循环水投加防腐阻垢剂,使循环水总硬度达到0.6mmol/L 即可。然而,如果补水量太大,例如,日补水量 >10% 系统总水容量时,如果仅依靠对循环水投药处理,势必在系统中生成大量污泥,对系统运行不利。固体防腐阻垢剂防腐阻垢剂品种繁多,成分复杂,一般包括化学正磷酸三钠及氢氧化钠等碱性化物质;一个或多个氨基的中、长链( 脂族)胺等阳极阻蚀剂;亚硫酸钠、单宁酸钠和其它无机或有机除氧剂;以及缓冲剂等成分。防腐阻垢剂具有防腐、阻垢、除垢、除锈、育保护膜、防止人为失水、抑制细菌和藻类繁殖以及停炉保护等多种功能。对于热水锅炉或二次换热系统,以固体防腐阻垢剂为主。由于投药可使 pH 值增高,因而,在实际运行时,对于使用钢制锅炉和钢制散热器的系统,控制 pH 值为 10―12,不低于 9。当低于 9 时需迅速补投药剂,否则水系统会形成沉淀物堆积。沉淀物的出现是因为水中的碳酸盐析出。每天每组排污阀和除污器要排污一次,以降低悬浮物浓度。使用固体防腐阻垢剂后一般不用再除氧就能有效地防腐。它有以下三种功能:

2.1由于除垢除锈,就等于除掉了电化学腐蚀的阴极,从而阻止了电化学腐蚀;

2.2含有几种育膜剂,在铁的表面生成一层黑亮的保护膜,可阻隔氧和二氧化碳的腐蚀;

2.3它是碱性药剂,能迅速提高水的 pH 值。当 pH 值!10时,铁处于钝化区中,腐蚀最小。防腐阻垢剂在使用实践中证明是集中供暖系统的一种简单而行之有效的水处理方法。

三、采暖循环水的净化设想

1.通常的水处理方案

1.1 采用软化的方式目前在采暖循环水系统的水处理中,通常采用软化水方式,即在补水系统安装钠离子交换器,将水质软化后注入循环系统。但软化水只能解决采暖循环系统中换热设备结垢的问题,而无法解决系统的主要问题 - - 腐蚀问题和管网的堵塞问题。相反,软化水还会加剧管网的腐蚀,加速采暖循环水运行工况的进一步恶化。采暖循环系统存在的问题是综合性的,需要进行综合处理。

1.2 电子水处理器和过滤器来解决问题

目前,在国内水处理市场上,各种物理法水处理设备主要以解决防垢、缓蚀、杀菌为主。但在封闭式采暖存在的问题是腐蚀和悬浮物的去除问题。使水中的悬浮态杂质稳定在 20mg/l 以下。而以往在系统中安装的各种电子类水处理设备配套 Y 式过滤器、除污器等方式,由于普通过滤器过滤精度低,因此无法满足系统对水质的要求及对水质的控制。

2.水医生系列设备解决方案

2.1解决方法:a.在换热设备进水口前安装防垢专用设备“水垢净”,防止换热设备结垢。b.在系统总管安装防腐专用设备“黄水清”采用物理场射频式水处理设备,从根源上缓解系统腐蚀。该项功能已通过国家腐蚀与防护中心的检测,证明物理场射频式水处理设备较不采取防腐处理的系统缓蚀能力提高 2.5 倍。c.在系统总回水管安装超净过滤设备“铁锈一扫净”设备,通过电晕效应场,活性铁质滤膜、机械变孔径三位一体的高精度过滤功能控制系统水质。使水质长期处在 HG/T3729- 2004 标准范围内。彻底解决由于水质问题引发的系列问题。(以上设备也可选用具有综合处理功能的“全程处理器”替代,黄水清、铁锈一扫净上期已介绍)。

2.2注意事项(水垢净):a.设备结垢超过3mm时,应先采取化学清洗后,再安装“水垢净”。公司提供化学处理的配套服务。b.输水管道除垢防垢及较远距离用水系统防垢时,经“水垢净”处理后的水以 30min 为基本距离,超过基本距离时,应采取串联接力形式。c.分体设备的控制箱与设备本体之间的距离不大于3m,(设备配置的电缆长度为 3m。用户不能自行改动)设备旧垢安装“水垢净”二 ~ 三个月可以清除水垢。(具体时间需视被处理系统的具体参数而定- - 流速、水质、温度及温度变化,流速变化、排污次数和时间等等)。d.排污:安装“水垢净”后,被处理系统应定期排污。排污次数、时间应根据系统的具体情况而定。否则,会形成“二次垢”,造成设备防垢功能失效。

四、采暖循环水的净化技术

水垢净的工作原理:其原理是利用物理方法,在不改变水的生化属性的前提下,通过耗用电能,经过设备的物化处理,来达到防垢、除垢的目的。水经加热形成水垢,一般需经过三个过程:晶核生成――逐渐长大――沉淀、烘烤。经过这三个过程后,水垢就会形成并逐渐增厚。“水垢净”的工作原理是从二个方面来解决这个问题。一是通过换能器将特定频谱的射频能量转换给被处理介质――水,使成垢离子间的排列顺序、位置发生扭曲变形。当被处理的水被加热时,需经过一段时间才能恢复到原来的状态――即所谓“时间软化水”。故在此段时间内,成垢的机率很低,从而达到防垢的目的。二是通过换能器,“水垢净”能连续发射出与水垢自振频率相近的波,使其在一定范围内产生共振效应,使旧垢逐渐松软、脱落,从而达到除垢的目的。由于“水垢净”防垢除垢的原理是“时间软化水”的概念,故处理后的水须直接进入换热设备,即设备必须靠近换热设备安装。它的优点是设备体积小,不占地,安装操作简单,运行费用低,对水质、环境无污染,是各种设备防垢除垢的最佳选择。功能参数:a.防垢有效率:>98%除垢有效率:>95%。b.适应水质:总硬度

参考文献

[1]邰福军,武庆滨,李海居.对热水采暖系统堵塞问题的探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2012(19)

[2]崔敏侠.热水采暖系统运行常见故障及处理方法[J]. 水力采煤与管道运输. 2012(03)

[3]张瑞山,宋锡来,张刚.冬季供暖系统人为失水防止措施[J]. 山东煤炭科技. 2011(05)

[4]于良贵.谈热水供暖系统的空气排除[J]. 黑龙江科技信息. 2011(32)

[5]杨海坤. 供热循环水的净化技术[J]. 黑龙江科技信息,2011,01:280.

[6]王宝海. 供暖循环系统中水的质量问题及处理措施[J]. 民营科技,2011,07:138.

篇4

关键词 软化水;装置;应用

中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)97-0155-02

1基本内容及概况

鹤煤三矿地面锅炉房水处理系统安装于1984年,现系统老化,操作繁琐,劳动强度大,工业盐、树脂使用量流失较为严重。为保证锅炉正常安全运行,减少不必要的人力物力投入,经矿领导及有关技术人员研究,决定对锅炉水处理装置进行更换。

经过调查论证,并结合矿井实际情况,2011年8月,选用3台TM.F77A3新型水处理装置。该新型水处理装置高效率低能耗,自动化程度高,供水工况稳定,能够替代手工操作,实现了水处理的各个环节的自动转换。

2012年4月,对地面压风机房安装TM.F77A3新型水处理装置2台,有效的阻止了空压机冷却器内部水垢的形成,使冷却器清洗周期由3月/次延长至6月/次,提高空压机的安全性能及使用寿命。

2 创新点

新型TM.F77A3型多功能水处理装置的引进与应用,简化了以往人工操作水泵注水,人工加盐、加树脂等繁琐工作,实现了微电脑控制运行、反洗、吸盐+慢洗、正洗、盐箱补水五种功能,防止了树脂材料流失,其高效率低能耗,自动化程度高,完全能够实现水处理的各个环节的自动转换。

3 具体实施方法和步骤

3.1新型水处理装置原理

新型TM.F77A3型多功能水处理装置主要由阀驱动装置、阀体、盐罐、树脂罐等部分组成,主要工作原理为:原水在一定的压力(0.2MPa~0.6MPa)、流量下,由进水口A进入控制阀,从进水阀芯经阀体由树脂罐的上部(或树脂罐体中心管外侧)进入罐内。然后,向下穿过树脂层,此时水中的水中的阳离子(Ca2+,Mg2+,Fe2+……等)被树脂中所含的Na+交换吸附,同时等物质量释放出的钠(Na2+)离子。其交换过程如下:

即水通过钠离子交换器后,水中的Ca、Mg离子被置换成Na离子。从软水器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水,再由下布水器返回中心管,向上至阀体,经出水阀芯从出水口B流出(如图1所示)。

当钠离子交换树脂失效之后,为恢复其交换能力,就要进行再生处理。在进行再生之前,先用水自下而上的进行反洗。反洗的目的有两个,一是通过反洗,使运行中压紧的树脂层松动,有利于树脂颗粒与再生液充分接触;一是使树脂表面积累的悬浮物及碎树脂随反洗水排出,从而使交换器的水流阻力不会越来越大。钠离子交换器再生吸盐,再生用盐液在一定浓度、流量下,流经失效的树脂层,使其恢复原有的交换能力。其再生过程反应如下:

3.2 新型水处理装置功能

新型TM.F77A3型多功能水处理装置具有反洗、吸盐、慢洗、正洗、盐箱补水五种功能。

1)反洗状态:原水由进水口A进入控制阀,从进水阀芯经阀体,由罐体下部(或中心管)下布水器进入罐内,再向上经树脂层,并经阀体、出水阀芯,从阀体排水口C排除(如图1);

2)吸盐状态:原水由进水口A进入控制阀,从进水阀芯进入射嘴进口,并快速流向射嘴出口,产生负压,此时电动球阀处于打开状态,从而将盐罐内的盐水从吸盐口D吸入阀体,进入罐体的顶部。盐水向下流经树脂层,穿过下布水器,沿中心管向上,至阀体、出水阀芯,从阀体排水口C排出(如图1);

3)慢洗状态:吸完所有的盐水后,原水继续由进水口A进入控制阀,从进水阀芯进入射嘴进口,流过射流器,向下穿过树脂层,由下布水器,沿中心管向上进入阀体、出水阀芯,从阀体排水口C排出(如图1);

4)正洗状态:原水由进水口A进入控制阀,从进水阀芯经阀体由树脂罐的上部进入罐内。然后向下穿过树脂层,经下布水器返回中心管,向上至阀体,经出水阀芯从阀体的排水口C排出(如图1);

5)盐箱补水状态:大部分原水由进水口A进入控制阀,从进水阀芯经阀体由树脂罐的上部进入罐内。然后,向下穿过树脂层,成为软化水,由下布水器返回中心管,向上至阀体,经出水阀芯从出水口B流出,小部分原水经射嘴出口由电动球阀经吸盐口D注入盐罐(如图1)。

4 取得的经济及安全效益

新型TM.F77A3型多功能水处理装置安装投运后,主要取得以下效益:

1)该装置自动化程度高,工况稳定,软化水效果好,有效的阻止了锅炉内部水垢的形成,降低了锅炉燃料的消耗,为锅炉安全运转提供可靠保障。每天节约燃料2t,则年节约730t煤,按600元/t计算,年节约资金43.8万元。减少一名操作人员,年节约人工工资约5.2万元。

2)高效率低能耗,运行费用经济可观。每周节约工业盐1.5t,年节约资金6.3万元。

3)该装置采用射流式吸盐,替代盐泵,降低了能耗。每台40FS-20A型盐泵约1700元,年消耗电能2409kw·h,节约电费0.5万元。

4)压风机房冷却器清洗周期由3月/次,延长至6月/次,每次清洗费用约0.4万元,年减少维护费用0.8万元,系统投入后可减少一名操作人员,年节约资金约5.2万元。

该水处理装置投入使用共计取得经济效益约为:61.8万元。

5 推广应用情况

新型TM.F77A3型多功能水处理装置共计安装5台,在锅炉房安装3台,自2011年8月投入使用至今,运行良好,能够保证锅炉供水质量。压风机房有四组压风机,其冷却系统均为水冷式,通过水循环吸收空压机产生的热量,达到空压机散热的效果。由于水在循环过程中会吸收大量的热量,长时间使用后,冷却器水中的钙、镁等重碳酸盐类物质会在其中形成水垢,使空压机进、排气温度升高,降低冷却效果,延长清洗周期,甚至引起高温停车。所以,空压机冷却用水必须进行软化处理。

目前,矿压风机房水处理装置仅有两个水处理缸,其软化方式为:人为的添加软化剂,向处理缸内注入清水,再自动溢出,进行简易软化处理。其软化处理方式陈旧,容易造成软化剂的流失,且软化水质量没有保证,造成每3个月就需要清洗一次空压机冷却器。鉴于新型TM.F77A3型多功能水处理装置的各项优势,2012年4月对压风机房水处理装置进行了改造,共计投入使用2台该装置。

新型TM.F77A3型多功能水处理装置在鹤煤三矿锅炉房、压风机房安装投入使用至今,运行良好,从未出现过安全事故,很好的保证了锅炉的安全运转,值得在水处理领域推广应用。

参考文献

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【关键词】循环水;净化

1 暖气供水质量要求

热水热力网(热电厂区域、锅炉房或间供系统)悬浮物≤5mg/L总硬度≤60mg/L(CaCO3)溶解氧≤0.1mg/L含油量≤2mg/LpH值(25℃):7~12

其它指标应符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-85,当系统有不锈钢、铜,铝等Cl-含量不高于25mg/L;当系统中无钢制散热器时,可不除氧;当采用加药处理时补水水质标准:pH值:7~12悬浮物≤20mg/L总硬度≤600mg/L含油量≤2mg/L集中供暖执行城市热力网设计规范CJJ34―2002或执行HG/T3729―2004标准。

2 采暖循环水系统存在的问题

采暖循环水系统存在的主要问题是换热设备的结垢影响换热效率;系统管网的腐蚀以及腐蚀造成的水质二次污染,管网末端散热器铁垢沉积、堵塞,影响散热的问题。由于采暖循环水在经过换热设备时温度上升,会析出大量水垢,这些水垢会紧贴在换热设备内表面,影响换热效率。另外,采暖循环水在封闭的系统中运行,运行温度为95℃~75℃。由于系统长期在高温环境下运行,系统管网、设备腐蚀情况比较严重。造成系统中杂质不断增多,水的色度、浊度不断提高。如果系统中配备的过滤装置不尽合理,将无法去除悬浮于水中的铁锈等杂质。随着系统的运行,水质中的杂质就会在水流速度较慢的散热器等末端装置内沉积下来,导致管网堵塞。使系统运行工况恶化。这就是采暖系统存在的主要问题。

3 净化采暖循环水的方案

3.1 通常的水处理方案A、采用软化的方式目前在采暖循环水系统的水处理中,通常采用软化水方式,即在补水系统安装钠离子交换器,将水质软化后注入循环系统。但软化水只能解决采暖循环系统中换热设备结垢的问题,而无法解决系统的主要问题――腐蚀问题和管网的堵塞问题。相反,软化水还会加剧管网的腐蚀,加速采暖循环水运行工况的进一步恶化。采暖循环系统存在的问题是综合性的,需要进行综合处理。B、电子水处理器和过滤器来解决问题目前,在国内水处理市场上,各种物理法水处理设备主要以解决防垢、缓蚀、杀菌为主。但在封闭式采暖存在的问题是腐蚀和悬浮物的去除问题。使水中的悬浮态杂质稳定在20mg/l以下。而以往在系统中安装的各种电子类水处理设备配套Y式过滤器、除污器等方式,由于普通过滤器过滤精度低,因此无法满足系统对水质的要求及对水质的控制。

3.2 水医生系列设备解决方案1.解决方法:(1)在换热设备进水口前安装防垢专用设备“水垢净”,防止换热设备结垢。(2)在系统总管安装防腐专用设备“黄水清”采用物理场射频式水处理设备,从根源上缓解系统腐蚀。该项功能已通过国家腐蚀与防护中心的检测,证明物理场射频式水处理设备较不采取防腐处理的系统缓蚀能力提高2.5倍。(3)在系统总回水管安装超净过滤设备“铁锈一扫净”设备,通过电晕效应场,活性铁质滤膜、机械变孔径三位一体的高精度过滤功能控制系统水质。使水质长期处在HG/T3729-2004标准范围内。彻底解决由于水质问题引发的系列问题。(以上设备也可选用具有综合处理功能的“全程处理器”替代,黄水清、铁锈一扫净上期已介绍)。2.注意事项(水垢净):(1)设备结垢超过3mm时,应先采取化学清洗后,再安装“水垢净”。公司提供化学处理的配套服务。(2)输水管道除垢防垢及较远距离用水系统防垢时,经“水垢净”处理后的水以30min为基本距离,超过基本距离时,应采取串联接力形式。(3)分体设备的控制箱与设备本体之间的距离不大于3m,(设备配置的电缆长度为3m。用户不能自行改动)设备旧垢安装“水垢净”二~三个月可以清除水垢。(具体时间需视被处理系统的具体参数而定――流速、水质、温度及温度变化,流速变化、排污次数和时间等等)(4)排污:安装“水垢净”后,被处理系统应定期排污。排污次数、时间应根据系统的具体情况而定。否则,会形成“二次垢”,造成设备防垢功能失效。

4 净化供暖循环水的方法分析

水垢净的工作原理:其原理是利用物理方法,在不改变水的生化属性的前提下,通过耗用电能,经过设备的物化处理,来达到防垢、除垢的目的。水经加热形成水垢,一般需经过三个过程:晶核生成――逐渐长大――沉淀、烘烤。经过这三个过程后,水垢就会形成并逐渐增厚。“水垢净”的工作原理是从二个方面来解决这个问题。一是通过换能器将特定频谱的射频能量转换给被处理介质――水,使成垢离子间的排列顺序、位置发生扭曲变形。当被处理的水被加热时,需经过一段时间才能恢复到原来的状态――即所谓“时间软化水”。故在此段时间内,成垢的机率很低,从而达到防垢的目的。二是通过换能器,“水垢净”能连续发射出与水垢自振频率相近的波,使其在一定范围内产生共振效应,使旧垢逐渐松软、脱落,从而达到除垢的目的。由于“水垢净”防垢除垢的原理是“时间软化水”的概念,故处理后的水须直接进入换热设备,即设备必须靠近换热设备安装。它的优点是设备体积小,不占地,安装操作简单,运行费用低,对水质、环境无污染,是各种设备防垢除垢的最佳选择。功能参数:①防垢有效率:>98%除垢有效率:>95%②适应水质:总硬度

水处理设备“水垢净”主要由转换器和控制器二部分组成。转换器由换能射频器及壳体组成,换能射频器根据处理水量的大小、水质情况,陈列排布。控制器由电子元器件、集成电路、调压器、散热器等组成。

使用安装注意事项:将设备与系统管路安装完毕,调使合格后,接通设备主体配电箱上的电源(220V/50HZ,配电箱指示灯显示绿色,即可正常运行。当系统停止运行时,水垢净也应断电停止使用。禁止在无水状态下长时间开启设备。重要部位可采用旁通式安装,以便在不停机状态下检修设备。循环系统应配套“铁锈一扫净”以便收集并排放水中的杂质、悬浮物。浓缩倍数应控制在4以下。系统长期停止运行或季节性停止运行,均须在系统停止运行前,向水中投加适量的缓蚀剂,并采用满水湿保护的方法以减少腐蚀,保护系统换热器、锅炉安装“水垢净”后,应视水质情况定期排污。安装形式及位置

4.1 独立原则:一般情况下,每台换热器、每个独立的结垢设备,应单独配备一台设备。

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生命对于每个人来说,都是最宝贵的。嫩绿的小草,清澈的溪流,巍峨的群山,皎洁的月光,虽然平凡,虽然司空见惯,其却只有在拥有生命的前提下,才会拥有这一切。但各类安全的事故的频频发生,也让我们足以感受到了生命的脆弱。

据资料统计,我国平均每天发生各类安全事故高达2800多起。每4分钟就有1人被夺去宝贵的生命。每天各类事故使上千人成为残疾,让上百个家庭陷入与亲人的生离死别之中……煤矿透水事故中,被困矿工渐渐消失的求救敲打声;高楼火灾中不堪忍受烈火的煎熬如树叶般在空中飘落的人影;车辆相撞现场扭曲的车厢和斑斑血迹;空难中散落的飞机碎片和肢体残骸……这些触目惊心的数字和事故的背后,汇集了多少人悔恨的泪水和撕心裂肺的痛苦?事故发生后,人们总是追悔莫及:“如果当初对安全问题能够高度重视,那么事故就不会发生,悲剧也不会上演。”

生老病死是自然规律,但天灾人祸有些还是可以避免的。对于我的岗位来说,锅炉的安全运行更是重中之重,安全的责任重于泰山。记得有一次交接班时,水处理工说:“软化水进行了两个流程,但水质还是不合格,不知道什么原因。”锅炉运行如果水质硬度过高,锅炉就会结垢,时间长了,不但浪费燃料影响供热,还会发生爆炸这样的大事故,给个人的生命安全和国家的财产造成巨大的损失。我又按正常的操作程序进行了一次软化水的流程,但水质还是不合格,在化验水质的过程中,我发现盛水样的烧杯里,有两个树酯颗粒,因为很细小,一般不易被发觉。我想:肯定是罐里的树酯外漏了,起不到软化水质的作用了,班长也同意这种看法。当我们把软化水罐打开,果然发现滤网已损坏,大量树酯已流失。在安装了新的滤网,重新加装新的树酯后,水质合格了,锅炉可以安全正常的运行了。由于我对工作的细心,排除了一次重大隐患。原创文章,尽在文秘知音338.com网。

通过这样的经历,让我深深的感到,安全问题其实真的需要我们每个岗位工人的参与和重视,对于每个岗位来说,都同样重要。因为它关系到企业的生存与发展,关系到每个家庭的幸福和欢乐。作为一个企业的职工,如果不注重安全,不学习安全知识,不加强安全意识,不仅是对自己不负责任,对家庭不负责任,也是对企业不负责任,更是对国家的不负责任。一个合格的职工,就要立足岗位,尽职尽责,树立安全第一,预防为主的思想。“隐患大于明火,防范胜于救灾,责任重于泰山”。这是我们每个职工应牢记得警世名言,也是我们每天上班时都要恪守的信条。“千里之堤,毁于蚁穴”一点点的安全隐患,最终都可能酿成无法挽回的事故啊!

朋友们!当你启动机床开始一天工作的时候,当你手握方向盘踏上征程的时候,当你手持工具检修设备的时候,当你高空作业架设线路的时候,请您注意安全!

安全意识只能加强,不能放松;安全工作只有起点,没有终点。让我们以这次“安全生产月”为契机,从我做起,从现在做起,从小事做起,从点滴做起,共同创建一个全员参与的安全氛围,共同创建一个和谐的安全环境。让我们携起手来,珍惜所拥有的这一切,立足岗位除隐患,关爱生命保安全!

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【关键词】水处理;PLC;程序设计;顺序控制

Abstract:This paper introduces design scheme,components,hardware equipment and software structure of control equipment for boiler water treatment based on PLC. The hardware and software design of the control system are expounded. The actual application confirmed that the designed system presents the characteristics of high automation,high reliability and the efficiency are effective improved.

Key words:water treatment;PLC;programming;sequence control

1.引言

工业锅炉水处理的主要内容是水的软化,即除去水中的钙镁硬度盐,防止锅炉结垢。在生产中锅炉水的软化处理是一项重要的安全指标,它是防止锅炉结垢、腐蚀,保证蒸汽品质的主要措施,对保证锅炉安全经济运行有着重要的意义,因此,对于锅炉水处理的技术要求愈来愈高。本文所设计的锅炉水处理控制装置,由高低水位控制进水阀开关,选用PLC为控制器,通过编程实现水处理的循环控制,提高了水处理的自动化程度和生产效率。

2.软水生产工艺过程及控制要求

软化水设备的工作原理是基于阳离子交换原理。水由交换柱上流下,与交换树脂中的盐离子充分接触达到把原水中的杂质、易结垢的重金属阳离子去除掉。其生产工艺大致分为下列几步:

(1)松床:主要把交换柱中压紧的交换树脂充分冲开使之与要处理的水充分接触;

(2)再生:水处理经过一段时间后,交换器树脂中的盐离子会失去导致交换失效,要对交换树脂进行反洗,再用酸(或碱)溶液对树脂进行处理,使其恢复交换能力;

(3)置换:在置换过程中,软化水由上而下流经交换柱,冲洗掉树脂中的钠离子,实现钠离子交换钙镁离子;

(4)清洗:把树脂中残留的氯离子洗净。

图1 水处理工艺流程

在实际运行中有A、B两套完全相同的结构构成一个系统,共有四个工位,各自工作于不同的工作流程,交替进行,各工位之间通过电机转动换位。当A(B)处于再生,置换过程时,B(A)要处于交换过程,以便为锅炉提供所需的软化水。工艺流程图如1所示(1#为进水阀,2#为再生阀)。

根据需要各个工位的运行时间长度不同。要求控制系统应能够设置、修改、存储各工位的运行时间长度,并能按照设置的各工位时间长度自动切换工作流程,控制各阀门的开关。配合水位检测器,系统应能自动检测存储软化水容器的水位高低。达到上限时,系统应能自动停止运行,达到下限应能自动启动系统重新运行。水处理不管在怎样的情况下停止,设置的数据不能丢失,停止之前的运行状态应能保存下来,重新运行时接着原来的状态运行。

3.系统硬件设计

本系统采用PLC为控制核心,根据锅炉水处理控制要求分析,该PLC有7个输入信号:自动、手动选择开关,总停止按钮,启动按钮,工位切换手动按钮2个,液位传感器2个,共需要7个输入点。PLC输出控制对象主要是控制电路中的执行器件,如接触器、电磁阀等。本机床中的执行器件有2个交流接触器,2个进水电磁阀,2个再生电磁阀,需占用6个输出点。考虑系统的各技术指标及以后扩展性能,选用信捷公司的XC2-14RT-E机型,该机基本单元有8点输入,6点输出,完全能满足控制要求。PLC的I/O分配如表1所示。

表1 PLC控制I/O分配表

输入信号 输入点编号 输出信号 输出点编号

手动/自动选择开关 X0 A#工位转换电机 Y0

启动按钮 X1 B#工位转换电机 Y1

停止按钮 X2 A#进水电磁阀 Y2

工位切换手动按钮1 X3 B#进水电磁阀 Y3

工位切换手动按钮2 X4 A#再生电磁阀 Y4

液位上限 X5 B#再生电磁阀 Y5

液位下限 X6

控制系统结构框图如图2所示。

图2 控制系统框图

图3 水处理工艺控制流程

本系统采用触摸屏实现人机交互,触摸屏主要是替代传统的键盘和控制面板,以动画的形式表现自动化控制过程,不仅用于数据的存储和显示,而且可以简化系统的控制程序。根据要求本系统应在触摸屏上显示柱号、工位号和工作时间等内容。系统整个工作流程是按照设定的时间间隔,控制各工位的轮换,这都由内部时钟来提供参考时间。通过按键设置的工位时间长度能保存起来,由掉电保持的数据存储器来保存。

4.控制系统程序设计

由锅炉水处理系统的控制要求可知,其为顺序控制过程,所以可运用状态编程思想,采用步进顺控指令对其进行控制。根据控制要求,系统在启动并且初始化之后,都要进行工作方式的选择,即自动控制和手动控制,二者之间的切换通过选择开关SA实现。系统控制流程图如图3所示。

5.结束语

本文设计的用于软化水设备的PLC控制系统,与同类控制系统相比,整个组成电路结构简单,系统可靠性高,维护方便。经实际应用,充分克服了原继电接触器控制系统的缺点,触摸屏作为显示终端,提高了人机界面的灵活性,可将提升机的运行状态和故障信息直观显示出来,方便操作人员快速处理设备故障,大大提高了系统的可靠性。

参考文献

[1]赵红忠,秦小州.SBR污水处理工艺及自动化控制[J].电气传动自动化,2003(2):31-33.

[2]陈旭武,刘东江.PLC在组合机床控制中的应用与程序编制[J].机械制造与自动化,2006(4):42-44.

[3]Xinjie Electric Corporation.XC系列微型可编程控制器使用手册[S].2010.

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关键词:中央空调系统;安装调试运行;问题

随着人们的生活水平不断提高,中央空调在高层建筑中使用范围越来越广泛,直接改善了人们的居住环境。但是,在中央空调系统安装调试的过程中,经常会遇到制冷主机、水泵、冷却塔、空气处理机组及风机盘管噪声过大等问题,这不仅影响到中央空调的稳定运行,还会影响到中央空调的运行效果。本文就中央空调系统安装调试运行中应注意的问题进行了探讨,重点分析了中央空调的调试与安装过程中常见的问题,以期能为有关方面提供参考借鉴。

1 工程综述

本文的主要目的是通过中央空调的调试过程,重点强调不太引起人们重视的调试前的准备工作,以及在施工过程中的安装质量通病,通过具体的案例,说明调试和安装的因果关系,搞清楚施工和调试在两个不同阶段的相互交错、相互影响、相互协调密不可分的方方面面。

2 调试准备

空调系统调试前的各项准备工作是非常重要的。其实,施工过程就是一项长时间、非常认真细致的准备工作,施工过程质量把关不严,调试过程肯定出问题。

3 调试的程序

简单的说,中央空调的调试一般分为单机试运转、联合试运转(有负荷、无负荷),本文在此强调,循环水系统的调试(及安装)非常重要,简单的说需要四个阶段:第一阶段:调试的基本要求;第二阶段:设备的单机调试;第三阶段:分系统有负荷系统运转;第四阶段:系统有负荷系统运转参数的测定。

4 调试过程

4.1 设备有负荷运转

4.1.1 冷冻(却)水泵

1)水泵通电前确保泵前进水阀门全开,出水阀门开启1/3。水泵启动后立即停止运转,反复数次,检查叶轮与壳体是否存在摩擦,叶轮运转方向是否反转。测量电动机的启动电流,待运转平稳后再测量电动机的运转电流,保证测量值不超过额定值。

2)水泵运行时,填料的温升正常,普通软填料的泄露量不得超过3滴/min。

3)开启水泵运转后,检查进、出水压力表的读数是否在设计范围内,水泵振动和声响是否正常。停泵后观察消锤止回阀是否起作用。

4)水泵连续运转2h后,轴承外壳最高度不超过70℃,滚动轴承不超过80℃,无异常声响。

4.1.2 软化水设备

罐内树脂要确保更换过,盐罐的盐足够多,另外准备部分工业用盐。软化水控制装置配合厂房调试好。特别注意检查自来水系统的过滤器,一定要把过滤器清理干净,保证自来水不低于0.4MPa的压力(看压力表)。

启动控制装置,置换软化水,观察盐分的消耗量,记录置出软化水的数量。

4.1.3 定压补水设备

定压补水泵吸水管一定要做成自吸式。开启泵的同时,开启软化水设备。软化水水箱的容积不得小于管道系统总容水量的5%。

定压补水泵的调试不再细说。此过程主要要调试电接点压力表的灵敏度与补水泵的协调关系,也就是说,管道系统补水达到要求后,在设定的压力范围内,根据压力的大小,补水泵是否能自动启停。

4.1.4 新风机组、风机盘管

1)新风机组:开启的同时开启新风电动阀、回风电动阀。观察出风情况,检查电机是否反转;设备声响是否正常;振动是否异常。测量风机电动机的三相启动电流,待风机进入正常平稳运行后再测量电动机的三相运转电流。

2)风机盘管:配电箱送电后打开三速开关。推上低挡位,观察风机盘管声响是否正常;振动是否异常;出风、回风是否均匀。然后依次打开中、高挡位,重复上述操作连续运转2h。

3)无论是新风机组还是风机盘管,开启1min后,即可停止,待风机叶轮完全静止后,再次启动,重复三次。检查风机叶轮与机壳有无摩擦以及异常声响。

重点检查管道上的电动两通阀门是否打开。

4.2 冷却水系统调试

1)运行前详细的检查:填料有无老化现象;冷却塔内杂物和尘垢,如有务必清理干净,以防止冷却水管路堵塞;自动补水浮球阀动作正确、灵活。

2)开启补水管阀门向塔内注水,打开供回水的联通管,使供回水管道充满水,使集水盘内水达到设计水位。停滞2d~3d,集水盘水位下降,继续补水。

3)开启冷却泵,打开电风扇,系统运转。

4)运转48h后,清洗过滤器。

5)检查供回水管无渗漏现象;冷却塔补水管浮球是否正常工作;冷却塔喷水量和吸水量是否平衡,以及补水和集水盘的水位;测量冷却塔出入口冷却水的温度。

4.3 冷冻水系统调试

1)冷冻水的注水或者调试过程应按照分集水器的分(子)系统逐步一个一个系统的来进行,切忌整个楼体或多个单位工程同时进行。

2)要确保管道冲洗两次,每次不得低于30min,水清无杂物;要确保阀门安装位置正确,开启灵活,系统阀门全部处在关闭状态;管道充水前要确保管道系统打压完毕,系统无渗漏,管道保温完毕。

3)软化水箱注满软化水,启动定压补水泵,打开集水器总阀门从回水系统开始向系统内注水。

4)开启其中一个子系统(或按层、按部位),一般情况下,由低层向高层逐系统进行。

5)一个子系统管道充满水之后,再开启下一个子系统。管道注水过程中,不要开启冷冻循环泵。

6)子系统有多个层次的,由低层向高层分层打开管道的主阀门。依次打开空调末端设备的阀门。如果管道上有电动两通阀且与末端设备连锁的,还要开启新风机、风机盘管等末端设备。

7)管道系统通过排气,注满水后,观察分集、水器压力表显示,压力在设定范围内且稳定,开启冷冻水循环泵。循环泵连续运转2h后停止,30min后再次开启,循环3次~4次。此过程中,要检查各房间,有无漏水现象,设备运转情况等。要在立管顶端、水平管末端、末端设备排气门处不断的排气,确保管道充满水。

4.4 有负荷联合试运转

有负荷联合试运转是一个有机的多方配合的统一体,联合试运转是在单机运转、分系统运转、冷却水、冷冻水运转正常稳定的前提下进行的。联合试运转的关键顺序流程是不能随便改动的。

1)开启冷却泵、开启冷却塔风扇,运转10min~20min后。

2)开启冷冻泵,运转10min~20min后。

3)开启制冷主机,连续运转2h后,在机房记录冷冻水、冷却水的温度、压力等基本参数,或根据主机供货商的要求,记录相关的运转参数。

4)根据冷冻水、冷却水的供回水温度、温度差决定开启1台或2台或3台制冷主机或冷却塔。

5)测定调整房间风量,根据需要调整温度、湿度,达到设计或客户要求。

5 常见问题案例分析

5.1 管道聚气,需经常性的排气

在空调调试过程或日常运行中,经常会碰到风机盘管(新风机组)不冷(不热)的现象,遇到这种情况,通常处理的办法是:在末端设备排气处放空气就循环的好一些。但是过一段时间后,依然如故,还需要再排气。

5.2 水泵扬程满足但管道水流量明显不足

从理论上讲,有时候循环水的扬程及定压水泵的扬程很高,但是在局部往往出现类似水量不足的现象,从根源上讲,是循环管道不通畅,不外乎以下几个方面的原因:

1)管道坡度不正确。

管道安装坡度不正确,管道末端及高点未安装排气阀,管道局部聚气,造成水流不畅。

2)调试前未进行管道冲洗。

管道刚施工完毕就进行空调调试运行,管道内的铁锈、灰尘、杂物未清理,系统没有水冲洗,造成局部水流不畅甚至堵塞。而管道低端未安装泄水阀,又不能进行泄水清理。

3)不按照施工图纸施工。

管道的管径大小及变径部位是经过设计人员认真计算过的,部分施工人员不按图施工,随便更改了管径的大小,造成局部管道阻力不平衡,以至于循环不畅。

4)忽视了阀门的调试。

供水调节阀、回水平衡阀以及联络管阀门在调试中起到很关键的作用。要通过开关阀门的大小对分系统、分层、末端设备的管道水流量起到调节作用,最终达到系统的水力平衡。阀门一经开启或关闭就不再搭理,很容易造成管道水力不均,水流不畅。

5)系统失水过多。

管道安装严密性不强,漏水现象比较严重,造成系统缺水。

6)设计原因。

这里将不再详细的分析。

5.3 设备噪声大

系统运行过程的噪声大致有两种:设备运转的噪声、风管的风气流噪声、管道水流的噪声。

1)设备安装不当导致的噪声。

设备增加减振措施。落地安装设备底部安装橡胶板,吊装设备采用减震弹簧吊架,风机盘管吊杆受力处下面两个螺帽、上面再增加一个螺帽。

组合式空调各空气处理段连接有缝隙,各段内处理部件与壁板之间有明显缝隙,减振效果不良,造成系统运行噪声。

设备的皮带与转速不当造成设备本身噪声大。

2)风管安装不当导致的噪声。

镀锌板风管的刚度不够,开启新风时风管表面颤动产生噪声;风管扭曲、翘角、表面不平、对角线不相等使风管与风管连接受力不均,法兰垫片不严密,漏风量大引起的噪声。

送风管处静压箱应设置为消声静压箱。

3)管道水流导致的噪声。

管道聚气,水加气、气混水,在强大的压力下造成的噪声;管道水力不平衡,使管道局部流速过大造成噪声;管道中有铁锈、焊渣致使水流过程中撞击管道发出的噪声。

5.4 冷却塔散热效果不好

造成冷却塔散热效果不好的原因很多,其中设备本身及水力是影响最大的因素。

1)冷却塔设备原因。

排风机转速低或反转;布水器的孔眼堵塞,水流不通畅;填料附有泥垢等杂物,减少热交换的散热面积。

2)设备与管道布置不合理。

冷却塔与泵的距离不能太远,否则水泵出水与自然回水水量不平衡,影响正常的使用。或因水泵的吸水管有上下翻弯,局部聚气,造成回水不畅。

冷却塔的集水盘底部与回水总管的距离小于500mm,这样就容易在回水总管里聚集空气,同样影响回水总量。

冷却塔的供回水一般情况下,最好并联串接使用。

3)不经常性检查。

由于冷却塔是开式运行,灰尘及杂物进入管道的可能性较大,不经常性清洗,容易在过滤器处堵塞,在布水器处堵塞,影响布水效果。

5.5 水泵运转有异响

1)水泵出水口没有安装金属软接或橡胶软接,管道振动引起有异常声响。

2)水泵吸入口聚集有空气,或管道内有焊渣、砂粒灰尘造成运转有异常声响。

3)水泵基础没有减振装置,引起异常声响。

4)系统太大,单台泵运转克服不了系统的阻力,系统缺水引起异常声响。

5.6 滴水现象严重

1)管道本身渗水现象严重。

因为系统较大,管道打压时,压力表压力不下降,并不能说明管道就不渗漏。所以必须做管道严密性试验。

2)风机盘管与冷、热水支管采用硬连接,凝结水不能排泄,而从凝结水盘外溢。

3)管道的长度和坡度不相适宜,管道的热胀冷缩考虑不周详,会出现滴水现象。

4)结露滴水:管道保温不严实、管道与管件、管道与设备之间接触不严密,容易造成滴水现象。

6 节能

空调系统的节能技术是一个综合性的系统工程,首先建筑物的护结构就必须节能。建筑不节能,空调再谈节能,则是一句空话。

1)水泵和风机可采用变频技术、变水量和变风量技术、热回收技术等。

2)采用空调自控技术。

3)循环水管道及风道采用保温性能较好的材料。

7 结语

综上所述,中央空调安装施工技术是一种需要融合很多知识的专业工程,不仅如此,还需要全方面的考虑各种关系和要求。因此,为了保障中央空调系统的稳定运行,就要工作人员在中央空调系统调试运行中做好相关的工作,针对中央空调系统调试运行过程中应注意的问题进行深入研究探讨,找出最优的解决方法,减少中央空调运行时出现的问题。

参考文献:

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1中国商业建筑蒸汽能耗现状

随着中国的改革开放和经济发展,商业建筑的面积日趋增大,建设规模和建设速度逐渐加大。据统计,目前中国已经建成大约2000多幢高级宾馆和写字楼,800多家大型商场,其中绝大部分的高级宾馆、饭店都设有蒸汽系统。根据我们对二十多幢商业建筑的能耗调查统计,设有蒸汽系统的商业建筑每年仅锅炉的燃料费用就接近60元/平方米,现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。

宾馆类建筑的蒸汽系统主要由蒸汽源、蒸汽输配系统、蒸汽用户三部分组成。蒸汽源一般为蒸汽锅炉。使用燃料各有不同,包括:燃气、燃油和煤。蒸汽输配与回收系统包括蒸汽由蒸汽源输送至用户和部分蒸汽凝水由用户处回收至蒸汽源两部分。蒸汽用户一般有以下四个:第一个是建筑内所需生活热水,通过与蒸汽换热的方式提供;第二个是是空调和供暖系统在冬季时使用的热水通过与蒸汽换热提供;第三个是洗衣房,使用蒸汽熨洗衣服;最后是厨房,使用蒸汽蒸煮食品和消毒餐具。此外对于一些采用吸收式冷机的商场、饭店,蒸汽系统还提供溴化锂吸收式冷机运行所需的高压蒸汽。对于医院,蒸汽系统还提供蒸汽供大部分医疗室消毒器械使用。表1显示了北京市几种不同的商业建筑的蒸汽消耗各成份比例。

表1:北京市几种不同的商业建筑的蒸汽消耗各成份比例(%)

生活热水空调采暖洗衣房、厨房消毒用备注宾馆1215821--夏季用吸收式冷机宾馆2483022--医院4032208

2蒸汽系统存在的问题和节能潜力

通过对北京市商业建筑中蒸汽系统的调查和分析发现,目前蒸汽系统的应用中还存在着很大的问题,这同时也反应了蒸汽系统具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面:

*中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。从我们对北京市近10栋宾馆、饭店和医院的全面测试和统计可知,这些商业建筑的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a,而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a,也就是说北京市的宾馆的能耗要比日本高出将近40%。这其中,空调能耗占到50~60%,而其中设计到蒸汽系统的建筑结构冷、热能耗又占到空调能耗的40~50%(如果夏季采用吸收式制冷,冬季采用蒸汽换热采暖和空调)。

*同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。图1显示了北京4家四星级以上宾馆的全年每平方米耗燃料量,从图中可看出耗燃料量最高的商场比耗电量最低的商场能耗高出将近2倍。

图1北京市4家四星级以上宾馆的全年每平方米耗燃料量比较

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从蒸汽系统的凝水回收系统运行情况看,各个宾馆之间也存在着很大的差异。由于蒸汽凝水中含有大量的水的显热,因此凝水回收率越低,系统的能耗损失就约大。图2显示的是我们调查的北京市几个宾馆、医院的蒸汽凝水回收情况。从图2中可以看出,一些宾馆蒸汽凝水回收率达到80%以上,凝水回收效果较好,而还有一些系统的凝水回收率低于20%,且大部分蒸汽系统的凝水回收率较低。

图2北京市宾馆蒸汽凝水回收率

*近年来已有不少的节能改造项目竣工,这些改造项目都显示出较大的经济效益,说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如在亮马河大厦,提高蒸汽凝水的回收率和减少二次蒸汽的产生等技术手段,一年可以节约运行费用80多万,所需的投资不到一年的时间即可回收。

上述分析表明,中外对比、同类建筑的对比和商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑蒸汽系统具有巨大的节能潜力,蒸汽系统节能改造有很好的经济效益。

3蒸汽系统节能的途径和方法

蒸汽系统包括蒸汽输送系统,蒸汽用户,蒸汽凝水回收系统。因此蒸汽系统节能必须从这三个方面分别下手。从调查情况看目前高压蒸汽输送系统其输送效率较高,节能潜力较少;而蒸汽用户的节能潜力则主要体现在空调用户如何有效的利用冷、热源上,在这里就不详细说明了;所以目前蒸汽系统的节能则主要体现在蒸汽凝水回收系统上,即如何提供凝水回收率和减少系统的二次蒸汽产生。

3.1提高工作人员的管理运行水平

*对运行管理人员、操作工人进行思想品质,培养他们的责任感和事业心,提高觉悟,尽职尽责地运行管理设备。

*建立严格的管理制度,规范职员、工人行为,这是实现良好运行管理的客观保证。

*对职工、工人进行技术培训,提高他们的技术水平和运行管理水平,有益于改善他们的工作,减少能耗。

末端蒸汽用户的节能意识也对蒸汽系统的能耗有很大的影响。例如北京市某宾馆的洗衣房,洗衣房的工作人员为了工作方便,大部分用汽设备(如熨烫机等)都采用无疏水阀运行,这不仅使得整个洗衣房的蒸汽凝水温度偏高,造成了大量的二次蒸汽损失,同时还使一部分动力蒸汽也由凝水管道排到室外,造成了大量的能耗损失。

3.2提高系统设备的管理运行水平

这主要体现在

*对设备进行严格管理、合理使用,确保使之高效运转。

*及时对设备进行更新换代,更换低效设备,避免不必要的能源消耗。

*建立详细的工作计划和节能措施,确保节能改造工程的节能效果,防止徒劳无功。

由于设备老化造成的蒸汽系统的能耗增加,在我们的测试调查中经常发现。如北京市某四星级宾馆,其凝水箱内凝水长期硬度检查不合格,被迫再度软化或者就地排走,造成很大的能源和经济损失。经调查发现是由于一台生活热水用的壳管式蒸汽热水交换器的内管破裂,使得大量的未软化的生活热水直接进入蒸汽管道回到凝水箱而造成的。

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此外采用合理的蒸汽凝水回收系统也是减少系统能耗的一个关键因素。从图2中我们可以看到宾馆B和D的凝水回收率较高,这主要是由于宾馆B中对蒸汽凝水进行了多极预冷,才进入凝水箱,即蒸汽经以及换热器换热后,得到的温度较高的凝水再和二级换热换,使其温度进一步降低。这样避免了大量的二次蒸汽损失,而且温度较低的凝水也更容易打回锅炉房。宾馆D中则将锅炉补水直接打到凝水箱中和凝水混合,降低凝水箱内的凝水温度,这样也避免了能耗损失。

图3宾馆B中蒸汽系统简图

图4宾馆D中蒸汽系统简图

3.3节能新技术的推广

技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术,而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。

从蒸汽系统自身的特点来看,蒸汽系统问题最大的地方是蒸汽凝水回收系统。目前一种射流-喷射泵系统非常适合于代替蒸汽系统中蒸汽热水换热器。它采用的是将蒸汽直接喷到需要加热的水中,通过混合来达到换热的效果。由于它不存在凝水回收系统,固避免了目前蒸汽凝水回收系统中的大量问题。但由于它将处理过的软化水直接喷到了未处理的热水中,其增加了锅炉房处理软化水的费用。

如下是喷射泵系统与传统的板式热交换器的运行能耗费用比较:

初始条件:

1.采用燃气锅炉,燃料为天然气,价钱为1.8元/m3,热值为44175kj/m3,锅炉效率93%

2.都提供4公斤压力的蒸汽,温度为143.4,蒸汽热值为2732kj/kg

3.自来水价格为3元/吨,软水价钱为5元/吨,自来水水温为15℃,热值为62.85kj/kg

4.生活热水供应水温为60℃,热值为251.4kj/kg

5.板式换热器的凝水温度为70℃,热值为293.3kj/kg

计算步骤:

1、采用FTS系统生产1吨生活热水所需耗费

(1)耗蒸汽量

设生产1吨生活热水的蒸汽耗量为Gsteam,由:

Gsteam×2732+(1000-Gsteam)×62.85=1000×251.4

可得蒸汽耗量为:Gsteam=70.64kg

(2)耗燃气量

由于FTS系统无凝水,所以生产1吨蒸汽所需燃气量为:

1000×(2732-62.85)/(44175×h1)=64.97(m3)

所以生产70.64kg蒸汽需燃气量为

Ggas=64.97×70.64/1000=4.589(m3)

(3)耗自来水量

从上面计算可知消耗自来水量为1000-70.64=929.36kg

(4)耗软化水量

消耗软化水量为70.64kg

(5)总费用

总费用为:4.589*1.8+929.36*3/1000+70.64*5/1000=11.40(元)

2、采用蒸汽-热水换热器生产1吨生活热水所需耗费

(1)耗蒸汽量

设生产1吨自来水的蒸汽耗量为Gsteam,认为换热器换热效率为1,由:

Gsteam×(2732-293.3)×=1000×(251.4-62.85)

可得蒸汽耗量为:Gsteam=77.32kg

(2)耗燃气量

设凝水回收率为X(以下计算数据基于X=100%)

生产1吨蒸汽所需燃气量为:

{1000*(1-X)*(2732-62.85)+1000*X*(2732-293.3)}/(44175×h1)=59.36(m3)

所以生产70.4kg蒸汽需燃气量为

Ggas=59.36×77.32/1000=4.589(m3)

(3)耗自来水量

从上面计算可知消耗自来水量为1000kg

(4)耗软化水量

消耗软化水量为77.32*(1-X)=0kg

(5)总费用

总费用为:4.589*1.8+3*1=11.26(元)

从计算结果中可以看出,

(1)在采用喷射泵系统时,系统运行费用仅比采用换热器+凝水回收装置系统在凝水回收效率为100%时的费用高出1.2%

(2)采用相同的计算过程可以得出当换热器+凝水回收装置系统的凝水回收率为87.9%时,所用费用与喷射泵系统相同。

此外喷射泵系统还节省了凝水回收系统的初投资。

由此可见喷射泵系统是一个值得在蒸汽系统中运用的新技术。

参考文献:

【1】章熙民,任泽霈等,传热学(第三版),中国建筑工业出版社,1993

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2019年水质化验室在中心各级领导的亲切关怀和正确领导下,紧紧围绕安全生产、技能培训、管理创新等方面,结合年度作业计划,认真组织,周密安排,高质量完成了2019年度各项任务,现将本年度工作总结如下:

一、日常化验工作完成情况

全矿区4个区域水源地和配水厂的清水、12座污水处理厂(站)和5座油水分离间污水、中水日常化验工作,其中,日常污水全年累计化验水样9533个,监测项目共计35770项次;日常清水全年累计化验水样1575个,监测项目共计13986项次。以及全矿区32座换热站的系统水、软化水化验监测工作,930E锅炉房锅水、软化水的日常化验工作,其中,换热站系统水、软化水的硬度全年累计化验约3900次,930E锅炉房锅水、软化水在全年累计化验14400次。

为更好指导生产经营,我部门会及时将当日化验结果整理后报送至相关单位及部门。按照中心环保检查要求,定期将各污水处理站出水超标情况汇总上报,以配合检查组对各污水处理站当月污水处理情况进行了解打分。

另外,对安家岭终端污水处理厂和井工三矿井下水处理站每8小时采水样一次,全天二十四小时混合水样进行监测,以确保监测结果更具代表性。

二、自行监测工作完成情况

水质化验室严格执行平朔公司2019年自行监测计划,顺利完成了监测任务,木瓜界区域外排口污水手动全面监测共计12次,累计化验各类项目132次。并将监测结果及时编写报告上报到节能环保部,达到用监测数据来指导生产运行的目的。负责管理木瓜界井下水处理站水质在线监测设施和930E锅炉房烟气在线监测设施,协调朔州市环保局将设备、数据异常情况汇总上报。并及时联系设备运维单位进行设备日常保养及故障维修。

三、井工矿井下水质化验工作完成情况

按照公司要求,负责平朔矿区各井工矿井下水源水质化验工作,并将数据反馈至各井工矿以达到指导生产的目的。今年5月份,化验室接收原属于地质测量中心的戴安离子色谱仪一台,矿用水质分析仪3台,通过对设备的维修、化验员的培训。截止目前为止,我部门共监测井下水水样32个,共监测项目672项次,保证了矿井水及时准确化验,解决井工矿不能迅速判断矿井工作面出水来源、不便于及时有效采取防范措施的难题。

四、科技创新、降本增效工作开展情况

水质化验室申报2019年“五小”成果一项、申报科技进步奖一项、降本增效技术优化方案一项。其中,“五小”成果《固体PAC产品质量的快速鉴别方法》,获得中心二等奖,该方法能够帮助各个污水处理站测定聚合氯化铝中有效成分三氧化二铝的含量,填补了中心对该产品的质量检验的空白。科技进步项目《平朔矿区环境监测业务新机制的探索与创新》获得公司科技进步奖三等奖。降本增效技术优化方案为化验室接收地质测量中心闲置的戴安离子色谱仪一台、矿用水质分析仪3台,通过招标外委维修,使其均恢复正常使用,不仅拓展了水质检测项目,还为公司节约了一大笔设备购置费用。

五、管理模式创新情况

水质化验室职工严格执行6S管理制度,上标准岗、干标准活,保持化验室作业区域环境清洁、仪器设备及药品的定位划线,保持工作流程井然有序、科学高效。

按照中心业务重新划分情况,将之前供热化验员16人划至供热部后,矿区换热站化验工作则由原有的水质化验员来承担,每周对各换热站的软化水及系统水各化验三次以上,确保供热用水安全。东露天化验组新增清水化验业务,每天对清水进行监测一次,确保东露天区域供水安全。木瓜界化验室清水监测由之前的每周一次增加至每周三次,确保木瓜界区域供水安全。

六、安全管理及培训教育工作开展情况

1、安全管理情况

水质化验室通过安全教育培训、网络平台宣传等手段,积极贯彻执行国家最新颁布的法律法规,认真落实公司及中心安全生产文件精神,利用部门安全例会和班组班前会及时传达学习,全面宣传当前安全形势和要求。进一步细化了安全生产责任制、职业健康、应急救援等方面的规定,完善了《安全规程》、《操作规程》、《作业规程》等,新增了《水质化验室安全目标管理制度》、《水质化验室安全操作管理制度》、《水质化验室安全教育与培训制度》等。通过开展“平安一季度”、“警示三月行”、“安全生产月”、“百日安全”等活动,使我们牢固树立起“生命优先、不安全不工作、不安全不操作”的新理念,全面贯彻公司及中心安全管理规定,严格落实安全责任制,事事安全确认,处处落实责任。

2、培训教育情况

水质化验室组织职工积极参与各类培训,配合中心人力资源部完成中心各类一、二级培训,同时,从培训的针对性、实用性、培训力度、方法等方面入手,对化验员全方位开展涉及安全、技能、拓展、管理提升等三、四级培训。目前,已经完成对2019年4位新进人员的岗前安全教育培训及上岗培训,对全体员工开展《岗位安全红线》与《行为标准化》的知识培训共计12次,水质监测化验专业技能方面的培训共计12次。

第二部分2020年度工作计划

一、工作思路

坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的安全生产方针,实现全年安全生产零伤亡、零事故。按照公司生产计划和各项工作要求,精密安排、合理组织,确保完成各项工作任务。紧紧围绕“降本、提质、增效”的工作要求,加大技能考核力度,进一步提升业务技能,服务质量,增强市场竞争力和创收能力。

二、2020年度工作计划

1、继续做好2019年日常工作

(1)认真做好全公司4个区域(安太堡区域、安家岭区域、木瓜界区域、东露天区域)清水、污水、中水水质化验以及锅炉房、换热站软化水、系统水化验工作,并第一时间将所有化验数据进行汇总上报相关单位及领导。

(2)认真做好井工矿井下水源水质化验工作,为保证煤矿开采提供理论依据,为保证煤矿安全生产提供基础。

(3)按照《中煤平朔集团2020年自行监测方案》要求,认真完成刘家口水源地、井工三矿井下水的自行监测工作,确保安家岭终端污水处理厂、木瓜界井下水处理站两处水质在线监测系统和930E锅炉房烟气在线监测系统正常运行。

(4)按照公司及中心的要求,并结合部门实际,水质化验室将配合人力资源部完成中心各类一、二级培训的同时,将从培训的针对性、实用性、培训力度、方法等方面入手,对监测化验员和运行化验员全方位开展涉及安全、技能、拓展、管理提升等三、四级培训。

(4)加强监测化验数据的管理和应用。建立水质监测化验数据电子台账,方便查询、汇总各类监测数据;执行监测化验数据报告制度。定期编写监测化验周报、月报、年报并发送至各级相关部门,如平时发现监测化验数据遇异常情况,及时上报。

2、2020年度新增工作内容

(1)开展重金属汞砷项目的监测工作,开展聚丙烯酰胺(PAM)的成分检测化验工作。

(2)930E化验组由原来的仅锅水化验,新增污水化验业务。

(3)对标安家岭水质化验班组建设情况,在各区域水质化验班组开展班组建设工作,做好各班组的技能提升和考核工作。

(4)做好水质化验室人员培训工作,尽快使水质监测化验人员取得环境监测上岗合格证书,尽早完成实验室资质认定工作。