Galvenie lēmumu pieņemšanas punkti reversās osmozes vadības sistēmas projektēšanā

Kā viena no galvenajām tehnoloģijām rūpnieciskās ūdens attīrīšanas jomā, reversās osmozes (RO) tehnoloģija ir plaši izmantota augstas tīrības pakāpes ūdens sagatavošanā, notekūdeņu atkārtotā izmantošanā un jūras ūdens atsāļošanā enerģētikas, ķīmijas, farmācijas un elektronikas rūpniecībā. Tās galvenās vadības sistēmas konstrukcija ir tieši saistīta ar sistēmas darbības efektivitāti, enerģijas patēriņa līmeni un iekārtu kalpošanas laiku.

 

Priekšapstrādes sistēmu kooperatīvā vadība

Reversās osmozes membrāna ir jutīga pret ieplūstošā ūdens kvalitāti, un tā ir jāapstrādā vairākos posmos (piemēram, smilšu filtrācija, aktivētās ogles adsorbcija un ultrafiltrācija), lai noņemtu piesārņotājus, piemēram, suspendētās cietās vielas, koloīdus un organiskās vielas. Vadības sistēmai jāpanāk:

1. Daudzlīmeņu procesu sasaiste

Dinamiski pielāgojiet koagulanta devu, pretmazgāšanas biežumu un filtrācijas precizitāti atbilstoši neapstrādāta ūdens kvalitātei;

2. SDI (piesārņojuma indeksa) tiešsaistes monitorings:

Reāllaika atgriezeniskā saite par pirmapstrādes efektiem, izmantojot duļķainības mērītājus un daļiņu skaitītājus, lai novērstu membrānas komponentu aizsērēšanu;

3. pH regulēšanas optimizācija

Pielāgojiet pievienotās skābes daudzumu atbilstoši ūdens avota sārmainībai, lai kontrolētu kaļķakmens veidošanās risku un samazinātu reaģenta patēriņu.

 

Augstspiediena sūkņa un spiediena regulēšanas dinamiskā saskaņošana

RO sistēmas galveno virzītājspēku nodrošina augstspiediena sūknis. Vadības sistēmai jāatrisina:

1. Frekvences pārveidošanas ātruma kontrole

Sūkņa ātrumu regulē frekvences pārveidotājs, lai tas atbilstu ūdens plūsmas pieprasījumam un samazinātu ieslēgšanas/izslēgšanas ietekmi;

2. Spiediena līdzsvars starp segmentiem

Daudzpakāpju RO sistēmā spiediena sensors + elektriskais regulēšanas vārsts tiek izmantots, lai optimizētu spiediena starpību starp pakāpēm (parasti tiek kontrolēts 0,2–0,3 MPa līmenī);

3. pH regulēšanas optimizācija

Jūras ūdens atsāļošanas scenārijos turbokompresoru vai spiediena apmainītāju (PX) var izmantot, lai atgūtu koncentrētu ūdens spiediena enerģiju, samazinot enerģijas patēriņu par vairāk nekā 30%.

 

Procesa prasības instrumentācijai un programmas vadībai RO sistēmas darbības laikā

1. Devas pielāgošana

Devu regulē proporcionāls regulēšanas mehānisms, kas automātiski pielāgo dozēšanas sūkni proporcionālai dozēšanai, pamatojoties uz signālu no ūdens plūsmas mērītāja.

2. Šķidruma līmeņa mērītājs

Dozēšanas kārba ir aprīkota ar šķidruma līmeņa mērītāju uz vietas un zema šķidruma līmeņa trauksmes signālu, lai nodrošinātu, ka dozēšanas process netiks pārtraukts zāļu trūkuma dēļ šķidruma tvertnē.

3. Ūdensapgādes informācijas panelis

Ir uz vietas esošs ūdensapgādes instrumentu panelis, kas aprīkots ar plūsmas indikatoru un plūsmas uzkrāšanas mērītāju, vadītspējas mērītāju, pH vērtības indikatoru. Turklāt ūdensapgādes spiediena mērītāja, plūsmas mērītāja, vadītspējas mērītāja un pH mērītāja sūtītie parametru signāli tiek nosūtīti uz centrālo vadības telpu nepārtrauktai reģistrēšanai; vienlaikus plūsmas mērītāja sūtītais signāls kontrolē dozēšanas sūkni proporcionālai dozēšanai; pH mērītāja sūtītie augsta un zema trauksmes signāli tiek nosūtīti uz centrālo vadības telpu trauksmes signalizācijai.

4. Drošības filtri

Drošības filtra ieplūdes un izplūdes atveres ir aprīkotas ar spiediena indikatoriem. Kad drošības filtra ieplūdes un izplūdes spiediena starpība sasniedz iestatīto vērtību vai ilgst noteiktu laika periodu, filtra elements ir jānomaina.

5. Augstspiediena sūkņa slēdzis

Augstspiediena sūkņa ieplūdes un izplūdes pusēs ir attiecīgi uzstādīti zemspiediena un augstspiediena slēdži. Kad augstspiediena sūkņa ieplūdes spiediens ir zemāks par robežvērtību, zemspiediena slēdzis aizveras un nosūta signālu uz PLC, kas ieslēdz trauksmi un automātiski aptur augstspiediena sūkņa darbību; kad augstspiediena sūkņa izejas spiediens ir augstāks par robežvērtību, augstspiediena slēdzis aizveras un nosūta signālu uz PLC. Pēc noteiktas aizkaves, ja spiediens augstspiediena sūkņa augstspiediena pusē joprojām ir augstāks par robežvērtību, PLC izdod trauksmi un automātiski aptur augstspiediena sūkņa darbību. Ja augstspiediena slēdzis atgriežas atvienotā stāvoklī aizkaves diapazona ietvaros, PLC automātiski atceļ ieejas signālu.

6. Augstspiediena sūkņa elektriskā lēnā durvju atvēršana

Augstspiediena sūkņa izeja ir aprīkota ar elektriski lēni atveramām durvīm. Pēc augstspiediena sūkņa iedarbināšanas lēni atveramās durvis automātiski lēni atveras, lai nodrošinātu, ka RO membrānas elements netiek bojāts hidrauliskā trieciena dēļ. Ja lēni atveramās durvis sabojājas un neatveras noteiktajā laikā, augstspiediena sūkņa izejas spiediens palielinās, spiediena slēdzis izdod trauksmes signālu un automātiski aptur augstspiediena sūkņa darbību, izmantojot PLC. Katra RO ierīce ir aprīkota ar uz vietas esošu instrumentu paneli, uz kura ir uzstādīts plūsmas mērītājs RO 1. pakāpes, 2. pakāpes produkta ūdenim un drenāžai (plūsmas un kumulatīvās plūsmas vērtības displejs), kā arī produkta ūdens vadītspējas mērītājs.

7. Programmas vadības prasības

Plūsmas mērītāja un vadītspējas mērītāja nosūtītie parametru signāli tiek nosūtīti uz centrālo vadības telpu nepārtrauktai reģistrēšanai, un tiem ir augstas vadītspējas vērtības trauksmes signāls. Lokālais panelis ir aprīkots ar augstspiediena sūkņa iedarbināšanas un apturēšanas pogām un indikatora lampiņām, sistēmas avārijas apturēšanas pogām un indikatora lampiņām, kā arī elektriskām lēnas durvju atvēršanas un aizvēršanas pogām un indikatora lampiņām.

8. RO ciparnīca

Katra RO ierīce ir aprīkota ar uz vietas esošu spiediena mērītāja paneli, uz kura ir uzstādīti RO pirmās pakāpes ūdens ieplūdes, otrās pakāpes ūdens ieplūdes un izplūdes spiediena indikatori.

9. Centrālais vadības panelis

Centrālais vadības panelis ir aprīkots ar trīs pozīciju vadības slēdžiem (viens automātisks, viens izslēgts, viens manuāls) augstspiediena sūknim, dozēšanas sūknim un skalošanas ūdens sūknim, kā arī sistēmas programmas palaišanas un apturēšanas pogām, kas var realizēt iepriekš minēto ierīču automātiskās palaišanas tālvadības pults un lokālās manuālās vadības funkcijas. Kad trīs pozīciju slēdzis ir pagriezts pozīcijā "automātisks", iepriekš minētās ierīces nevar vadīt lokāli.

 

RO ierīces palaišanas un darbības process

1. RO ierīces programmas palaišana un darbība

Vispirms augstspiediena sūkņa un dozēšanas sūkņa vadības slēdžus novietojiet pozīcijā "automātiski" un pēc tam aktivizējiet katras RO ierīces programmas palaišanas pogu. Šajā laikā programmējamais loģiskais kontrolieris (PLC) automātiski noteiks visu dozēšanas kārbu šķidruma līmeni un spiedienu augstspiediena sūkņa ieplūdes pusē saskaņā ar iestatīto programmu. Ja augstspiediena sūkņa ieplūdes pusē tiek konstatēts "zems" šķidruma līmenis vai "zems" spiediens, PLC veiks skaņas un vizuālu trauksmi un pārtrauks programmas darbību.

Pēc trauksmes novēršanas vēlreiz nospiediet programmas palaišanas pogu, programma atsāks darbību un automātiski iedarbinās dozēšanas dozēšanas sūkni un augstspiediena sūkni, vienlaikus atverot elektriskās lēnās atvēršanās durvis. Ja augstspiediena sūkņa augstspiediena puses spiediens pēc iepriekš iestatītās aizkaves joprojām ir augstāks par iestatīto slieksni, PLC nosūtīs trauksmes signālu un automātiski apturēs augstspiediena sūkņa un dozēšanas sūkņa darbību, kā arī automātiski aizvērs elektriskās lēnās atvēršanās durvis.
Ja augstsprieguma slēdzis atgriežas atvienotā stāvoklī aizkaves diapazona ietvaros, PLC automātiski atcels augstsprieguma slēdža ieejas signālu, un sistēma pēc tam pārslēgsies uz normālu darbības posmu.

2. RO ierīces vadības telpas manuāla iedarbināšana un darbība

Kad augstspiediena sūkņa, dozēšanas sūkņa un skalošanas ūdens sūkņa vadības slēdži ir novietoti pozīcijā "manuāls", iepriekš minēto aprīkojumu var darbināt vadības telpā.

3. RO ierīces manuāla palaišana un darbība uz vietas

Kad augstspiediena sūkņa un dozēšanas sūkņa vadības slēdži ir izslēgtā stāvoklī, iepriekš minēto aprīkojumu var manuāli iedarbināt un darbināt uz vietas.

Jebkurā gadījumā RO ierīces darbību var nekavējoties apturēt, nospiežot sistēmas avārijas apturēšanas pogu lokālajā instrumentu panelī.

4. RO ierīce apturēta

Kad RO ierīce automātiski apstājas vai operators apstājas, nospiežot programmas apturēšanas pogu, augstspiediena sūknis pārstāj darboties, dozēšanas sūknis pārstāj darboties bloķētā veidā un elektriskās lēnās atvēršanās durvis augstspiediena sūkņa izejā automātiski aizveras.

 

RO ierīces palaišanas un darbības process

Instrumenta un PLC vadības sistēmas sastāvs tiek noteikts atbilstoši RO sistēmas prasībām attiecībā uz instrumentāciju un vadību.

1. Šķidruma līmeņa slēdzis

Dod zema līmeņa signālu.

2. Plūsmas mērītājs

Momentānās plūsmas indikācija un plūsmas uzkrātās vērtības attēlošana.

3. Vadītspējas mērītājs

Digitālais displejs ar augstas vadītspējas vērtības trauksmes izeju un 4–20 mA strāvas signāla izeju.

4. pH mērītājs

Digitāls displejs ar lietotāja iestatāmām augsta un zema pH līmeņa trauksmes izejām un 4–20 mA strāvas signāla izeju.