Βασικά σημεία λήψης αποφάσεων στο σχεδιασμό συστήματος ελέγχου αντίστροφης όσμωσης

Ως μία από τις βασικές τεχνολογίες στον τομέα της βιομηχανικής επεξεργασίας νερού, η τεχνολογία αντίστροφης όσμωσης (RO) έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην προετοιμασία νερού υψηλής καθαρότητας, στην επαναχρησιμοποίηση λυμάτων και στην αφαλάτωση θαλασσινού νερού στις βιομηχανίες ενέργειας, χημικών, φαρμακευτικών και ηλεκτρονικών ειδών. Ο σχεδιασμός του βασικού συστήματος ελέγχου σχετίζεται άμεσα με την λειτουργική απόδοση του συστήματος, το επίπεδο κατανάλωσης ενέργειας και τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.

 

Συνεργατικός Έλεγχος Συστημάτων Προεπεξεργασίας

Η μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης είναι ευαίσθητη στην ποιότητα του εισερχόμενου νερού και πρέπει να υποβληθεί σε προεπεξεργασία σε πολλαπλά στάδια (όπως διήθηση άμμου, προσρόφηση ενεργού άνθρακα και υπερδιήθηση) για την απομάκρυνση ρύπων όπως αιωρούμενα στερεά, κολλοειδή και οργανική ύλη. Το σύστημα ελέγχου πρέπει να επιτυγχάνει:

1. Σύνδεση πολλαπλών επιπέδων διεργασιών

Δυναμικά ρυθμίστε τη δόση του πηκτικού, τη συχνότητα αντίστροφης πλύσης και την ακρίβεια διήθησης ανάλογα με την ποιότητα του ακατέργαστου νερού.

2. Ηλεκτρονική παρακολούθηση SDI (δείκτης ρύπανσης):

Ανάδραση σε πραγματικό χρόνο των αποτελεσμάτων προεπεξεργασίας μέσω μετρητών θολότητας και μετρητών σωματιδίων για την αποφυγή απόφραξης των συστατικών της μεμβράνης.

3. Βελτιστοποίηση της ρύθμισης του pH

Προσαρμόστε την ποσότητα του προστιθέμενου οξέος ανάλογα με την αλκαλικότητα της πηγής νερού για να ελέγξετε τον κίνδυνο σχηματισμού αλάτων και να μειώσετε την κατανάλωση αντιδραστηρίων.

 

Δυναμική αντιστοίχιση αντλίας υψηλής πίεσης και ρύθμισης πίεσης

Η βασική κινητήρια δύναμη του συστήματος RO προέρχεται από την αντλία υψηλής πίεσης. Το σύστημα ελέγχου πρέπει να λύσει:

1. Έλεγχος ταχύτητας μετατροπής συχνότητας

Η ταχύτητα της αντλίας ρυθμίζεται από τον μετατροπέα συχνότητας ώστε να ταιριάζει με τη ζήτηση ροής νερού και να μειώνει την επίδραση της εκκίνησης-παύσης.

2. Ισορροπία πίεσης μεταξύ των τμημάτων

Στο πολυβάθμιο σύστημα RO, χρησιμοποιείται αισθητήρας πίεσης + ηλεκτρική ρυθμιστική βαλβίδα για τη βελτιστοποίηση της διαφοράς πίεσης μεταξύ των σταδίων (συνήθως ελεγχόμενη στα 0,2-0,3 MPa).

3. Βελτιστοποίηση της ρύθμισης του pH

Σε σενάρια αφαλάτωσης θαλασσινού νερού, ένας υπερσυμπιεστής ή ένας εναλλάκτης πίεσης (PX) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάκτηση της συγκεντρωμένης ενέργειας πίεσης του νερού, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας κατά περισσότερο από 30%.

 

Απαιτήσεις διεργασίας για τον έλεγχο οργάνων και προγραμμάτων κατά τη λειτουργία του συστήματος RO

1. Προσαρμογή της δοσολογίας

Η δοσολογία ρυθμίζεται από έναν μηχανισμό αναλογικής ρύθμισης, ο οποίος ρυθμίζει αυτόματα την αντλία μέτρησης ώστε να εκτελεί αναλογική δοσολογία με βάση το σήμα από το μετρητή ροής νερού.

2. Δείκτης στάθμης υγρού

Το κιβώτιο δοσομέτρησης είναι εξοπλισμένο με έναν επιτόπιο μετρητή στάθμης υγρού και ένα σήμα συναγερμού χαμηλής στάθμης υγρού για να διασφαλιστεί ότι η διαδικασία δοσολογίας δεν θα διακοπεί λόγω έλλειψης φαρμάκου στη δεξαμενή υγρού.

3. Πίνακας ελέγχου παροχής νερού

Υπάρχει ένας πίνακας οργάνων παροχής νερού επί τόπου, ο οποίος είναι εξοπλισμένος με δείκτη ροής και μετρητή συσσώρευσης ροής, μετρητή αγωγιμότητας, δείκτη τιμής pH. Επιπλέον, τα σήματα παραμέτρων που αποστέλλονται από τον μετρητή πίεσης παροχής νερού, τον μετρητή ροής, τον μετρητή αγωγιμότητας και τον μετρητή pH αποστέλλονται στην κεντρική αίθουσα ελέγχου για συνεχή καταγραφή. Ταυτόχρονα, το σήμα που αποστέλλεται από τον μετρητή ροής ελέγχει την αντλία μέτρησης ανάλογα με τη δοσολογία. Τα σήματα συναγερμού υψηλής και χαμηλής τιμής που αποστέλλονται από τον μετρητή pH αποστέλλονται στην κεντρική αίθουσα ελέγχου για συναγερμό.

4. Φίλτρα ασφαλείας

Η είσοδος και η έξοδος του φίλτρου ασφαλείας είναι εξοπλισμένες με δείκτες πίεσης. Όταν η διαφορά πίεσης εισόδου και εξόδου του φίλτρου ασφαλείας φτάσει στην καθορισμένη τιμή ή λειτουργήσει για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, το στοιχείο φίλτρου πρέπει να αντικατασταθεί.

5. Διακόπτης αντλίας υψηλής πίεσης

Οι πλευρές εισόδου και εξόδου της αντλίας υψηλής πίεσης είναι εξοπλισμένες με διακόπτες χαμηλής και υψηλής πίεσης αντίστοιχα. Όταν η πίεση εισόδου της αντλίας υψηλής πίεσης είναι χαμηλότερη από την οριακή τιμή, ο διακόπτης χαμηλής πίεσης κλείνει και στέλνει ένα σήμα στο PLC, το οποίο ενεργοποιεί συναγερμό και διακόπτει αυτόματα τη λειτουργία της αντλίας υψηλής πίεσης. Όταν η πίεση εξόδου της αντλίας υψηλής πίεσης είναι υψηλότερη από την οριακή τιμή, ο διακόπτης υψηλής πίεσης κλείνει και στέλνει ένα σήμα στο PLC. Μετά από μια ορισμένη καθυστέρηση, εάν η πίεση στην πλευρά υψηλής πίεσης της αντλίας υψηλής πίεσης εξακολουθεί να είναι υψηλότερη από την οριακή τιμή, το PLC εκπέμπει συναγερμό και διακόπτει αυτόματα τη λειτουργία της αντλίας υψηλής πίεσης. Εάν ο διακόπτης υψηλής πίεσης επιστρέψει στην κατάσταση αποσύνδεσης εντός του εύρους καθυστέρησης, το PLC ακυρώνει αυτόματα το σήμα εισόδου.

6. Ηλεκτρική αντλία υψηλής πίεσης για αργό άνοιγμα πόρτας

Η έξοδος της αντλίας υψηλής πίεσης είναι εξοπλισμένη με ηλεκτρική πόρτα αργού ανοίγματος. Μετά την εκκίνηση της αντλίας υψηλής πίεσης, η πόρτα αργού ανοίγματος ανοίγει αυτόματα αργά για να διασφαλιστεί ότι το στοιχείο μεμβράνης RO δεν θα υποστεί ζημιά από υδραυλικό πλήγμα. Εάν η πόρτα αργού ανοίγματος παρουσιάσει βλάβη και δεν ανοίξει εντός του καθορισμένου χρόνου, η πίεση εξόδου της αντλίας υψηλής πίεσης αυξάνεται, ο διακόπτης πίεσης εκπέμπει σήμα συναγερμού και διακόπτει αυτόματα τη λειτουργία της αντλίας υψηλής πίεσης μέσω του PLC. Κάθε συσκευή RO είναι εξοπλισμένη με έναν επιτόπιο πίνακα οργάνων, στον οποίο είναι εγκατεστημένος ένας μετρητής ροής για το νερό προϊόντος RO σταδίου 1, σταδίου 2 και αποστράγγισης (ένδειξη ροής και αθροιστικής τιμής ροής) και ένας μετρητής αγωγιμότητας νερού προϊόντος.

7. Απαιτήσεις ελέγχου προγράμματος

Τα σήματα παραμέτρων που αποστέλλονται από το ροόμετρο και το αγωγιμόμετρο αποστέλλονται στο κεντρικό θάλαμο ελέγχου για συνεχή καταγραφή και διαθέτουν συναγερμό υψηλής τιμής αγωγιμότητας. Ο τοπικός πίνακας είναι εξοπλισμένος με κουμπιά και ενδεικτικές λυχνίες έναρξης και διακοπής αντλίας υψηλής πίεσης, κουμπιά και ενδεικτικές λυχνίες διακοπής έκτακτης ανάγκης συστήματος, καθώς και κουμπιά και ενδεικτικές λυχνίες ανοίγματος και κλεισίματος ηλεκτρικής πόρτας αργής λειτουργίας.

8. RO επιλογέας

Κάθε συσκευή RO είναι εξοπλισμένη με έναν επιτόπιο πίνακα μανόμετρου, στον οποίο είναι εγκατεστημένοι οι δείκτες πίεσης εισόδου νερού πρώτου σταδίου RO, εισόδου νερού δεύτερου σταδίου και κατάθλιψης.

9. Κεντρικός πίνακας ελέγχου

Ο κεντρικός πίνακας ελέγχου είναι εξοπλισμένος με διακόπτες λειτουργίας τριών θέσεων (έναν αυτόματο, έναν απενεργοποίηση, έναν χειροκίνητο) για την αντλία υψηλής πίεσης, τη δοσομετρική αντλία και την αντλία νερού έκπλυσης, καθώς και κουμπιά έναρξης και διακοπής προγράμματος συστήματος, τα οποία μπορούν να πραγματοποιήσουν τις λειτουργίες τηλεχειρισμού του αυτόματου θαλάμου ελέγχου εκκίνησης και τοπικής χειροκίνητης λειτουργίας των παραπάνω συσκευών. Όταν ο διακόπτης τριών θέσεων είναι γυρισμένος στη θέση "αυτόματη", οι παραπάνω συσκευές δεν μπορούν να λειτουργήσουν τοπικά.

 

Διαδικασία εκκίνησης και λειτουργίας συσκευής RO

1. Έναρξη και λειτουργία του προγράμματος συσκευής RO

Αρχικά, τοποθετήστε τους διακόπτες ελέγχου της αντλίας υψηλής πίεσης και της δοσιμετρικής αντλίας στην «αυτόματη» θέση και, στη συνέχεια, χειριστείτε το κουμπί έναρξης προγράμματος κάθε συσκευής RO. Αυτή τη στιγμή, ο προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής (PLC) θα ανιχνεύσει αυτόματα τη στάθμη υγρού όλων των κουτιών δοσιμετρικής πίεσης και την πίεση στην πλευρά εισόδου της αντλίας υψηλής πίεσης σύμφωνα με το καθορισμένο πρόγραμμα. Εάν ανιχνευθεί «χαμηλή» στάθμη υγρού ή «χαμηλή» πίεση στην πλευρά εισόδου της αντλίας υψηλής πίεσης, το PLC θα εκτελέσει έναν ηχητικό και οπτικό συναγερμό και θα διακόψει τη λειτουργία του προγράμματος.

Αφού απενεργοποιήσετε τον συναγερμό, πατήστε ξανά το κουμπί έναρξης προγράμματος, το πρόγραμμα θα συνεχίσει να λειτουργεί και θα ξεκινήσει αυτόματα τη δοσομετρική αντλία και την αντλία υψηλής πίεσης, ανοίγοντας ταυτόχρονα την ηλεκτρική πόρτα αργού ανοίγματος. Εάν η πίεση υψηλής πίεσης της αντλίας υψηλής πίεσης εξακολουθεί να είναι υψηλότερη από το καθορισμένο όριο μετά την προκαθορισμένη καθυστέρηση, το PLC θα στείλει ένα σήμα συναγερμού και θα διακόψει αυτόματα τη λειτουργία της αντλίας υψηλής πίεσης και της αντλίας μέτρησης, κλείνοντας αυτόματα την ηλεκτρική πόρτα αργού ανοίγματος.
Εάν ο διακόπτης υψηλής τάσης επιστρέψει στην κατάσταση αποσύνδεσης εντός του εύρους καθυστέρησης, το PLC θα ακυρώσει αυτόματα το σήμα εισόδου του διακόπτη υψηλής τάσης και το σύστημα θα εισέλθει στη συνέχεια στο στάδιο κανονικής λειτουργίας.

2. Χειροκίνητη εκκίνηση και λειτουργία του χώρου ελέγχου συσκευών RO

Όταν οι διακόπτες ελέγχου της αντλίας υψηλής πίεσης, της δοσιμετρικής αντλίας και της αντλίας νερού έκπλυσης τοποθετηθούν στη θέση "χειροκίνητη", ο παραπάνω εξοπλισμός μπορεί να λειτουργήσει στο θάλαμο ελέγχου.

3. Χειροκίνητη εκκίνηση και λειτουργία της συσκευής RO επί τόπου

Όταν οι διακόπτες ελέγχου της αντλίας υψηλής πίεσης και της δοσιμετρικής αντλίας βρίσκονται στη θέση "off", ο παραπάνω εξοπλισμός μπορεί να τεθεί σε λειτουργία χειροκίνητα επί τόπου.

Σε κάθε περίπτωση, η λειτουργία της συσκευής RO μπορεί να διακοπεί αμέσως πατώντας το κουμπί διακοπής έκτακτης ανάγκης του συστήματος στον τοπικό πίνακα οργάνων.

4. Η συσκευή RO σταμάτησε.

Όταν η συσκευή RO σταματήσει αυτόματα ή ο χειριστής σταματήσει πατώντας το κουμπί διακοπής προγράμματος, η αντλία υψηλής πίεσης σταματά να λειτουργεί, η δοσιμετρική αντλία σταματά να λειτουργεί αλληλοσυνδεδεμένη και η ηλεκτρική πόρτα αργού ανοίγματος στην έξοδο της αντλίας υψηλής πίεσης κλείνει αυτόματα.

 

Διαδικασία εκκίνησης και λειτουργίας συσκευής RO

Η σύνθεση του οργάνου και του συστήματος ελέγχου PLC καθορίζεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις του συστήματος RO για όργανα και έλεγχο.

1. Διακόπτης στάθμης υγρού

Δίνει σήμα χαμηλής στάθμης.

2. Μετρητής ροής

Ένδειξη στιγμιαίας ροής και ένδειξη συσσωρευμένης τιμής ροής.

3. Μετρητής αγωγιμότητας

Ψηφιακή οθόνη, με έξοδο συναγερμού υψηλής τιμής αγωγιμότητας και έξοδο σήματος ρεύματος 4~20mA.

4. Μετρητής pH

Ψηφιακή οθόνη, με εξόδους συναγερμού υψηλού και χαμηλού pH που ρυθμίζονται από τον χρήστη και έξοδο σήματος ρεύματος 4-20mA.