Клучни точки на одлучување во дизајнот на систем за контрола на обратна осмоза

Како една од основните технологии во областа на третманот на индустриска вода, технологијата на обратна осмоза (RO) е широко користена во подготовката на вода со висока чистота, повторната употреба на отпадни води и десалинизацијата на морската вода во енергетската, хемиската, фармацевтската и електронската индустрија. Дизајнот на неговиот основен систем за контрола е директно поврзан со оперативната ефикасност на системот, нивото на потрошувачка на енергија и животниот век на опремата.

 

Кооперативна контрола на системи за претходна обработка

Мембраната со обратна осмоза е чувствителна на квалитетот на водата што влегува во водата и треба да се претходно третира во повеќе фази (како што се филтрација на песок, адсорпција на активен јаглен и ултрафилтрација) за да се отстранат загадувачите како што се суспендирани цврсти материи, колоиди и органска материја. Контролниот систем треба да постигне:

1. Поврзување на процеси на повеќе нивоа

Динамички прилагодете ја дозата на коагулант, фреквенцијата на обратно перење и точноста на филтрацијата според квалитетот на суровата вода;

2. Онлајн следење на SDI (индекс на загадување):

Повратни информации во реално време за ефектите од претходната обработка преку мерачи на заматеност и бројачи на честички за да се избегне затнување на компонентите на мембраната;

3. Оптимизација на прилагодување на pH вредноста

Прилагодете ја количината на додадена киселина според алкалноста на изворот на вода за да го контролирате ризикот од бигор и да ја намалите потрошувачката на реагенси.

 

Динамичко усогласување на пумпата под висок притисок и регулацијата на притисокот

Основната движечка сила на RO системот доаѓа од пумпата под висок притисок. Контролниот систем треба да реши:

1. Контрола на брзината на конверзија на фреквенција

Брзината на пумпата се прилагодува со фреквентен конвертор за да одговара на побарувачката на проток на вода и да го намали влијанието на стартување-стоп;

2. Рамнотежа на притисокот помеѓу сегментите

Во повеќестепениот RO систем, сензорот за притисок + електричен регулациски вентил се користат за оптимизирање на разликата во притисокот помеѓу фазите (обично контролирана на 0,2-0,3 MPa);

3. Оптимизација на прилагодување на pH вредноста

Во сценарија за десалинизација на морска вода, турбополнач или разменувач на притисок (PX) може да се користи за обновување на концентрираната енергија од притисокот на водата, намалувајќи ја потрошувачката на енергија за повеќе од 30%.

 

Процесни барања за инструментација и контрола на програмата за време на работата на RO системот

1. Прилагодување на дозата

Дозата се прилагодува со механизам за пропорционално прилагодување, кој автоматски ја прилагодува мерната пумпа за да изврши пропорционално дозирање врз основа на сигналот од мерачот на проток на вода.

2. Мерач на ниво на течност

Кутијата за мерење е опремена со мерач на нивото на течноста на лице место и сигнал за аларм за ниско ниво на течност за да се осигури дека процесот на дозирање нема да биде прекинат поради недостаток на лек во резервоарот за течност.

3. Контролна табла за водоснабдување

На лице место има инструмент табла за водоснабдување, која е опремена со индикатор за проток и мерач на акумулација на проток, мерач на спроводливост, индикатор за pH вредност. Покрај тоа, параметрите што ги испраќаат мерачот на притисок во водоснабдувањето, мерачот на проток, мерачот на спроводливост и pH мерач се испраќаат до централната контролна соба за континуирано снимање; во исто време, сигналот испратен од мерачот на проток ја контролира мерната пумпа за дозирање пропорционално; сигналите за аларм за висока и ниска вредност испратени од pH мерачот се испраќаат до централната контролна соба за аларм.

4. Безбедносни филтри

Влезот и излезот на безбедносниот филтер се опремени со индикатори за притисок. Кога разликата во притисокот на влезот и излезот на безбедносниот филтер ќе ја достигне зададената вредност или ќе работи одреден временски период, елементот на филтерот треба да се замени.

5. Прекинувач за пумпа за висок притисок

Влезната и излезната страна на пумпата под висок притисок се опремени со прекинувачи за низок и висок притисок, соодветно. Кога влезниот притисок на пумпата под висок притисок е помал од граничната вредност, прекинувачот за низок притисок се затвора и испраќа сигнал до PLC-то, кое алармира и автоматски го запира работењето на пумпата под висок притисок; кога излезниот притисок на пумпата под висок притисок е повисок од граничната вредност, прекинувачот за висок притисок се затвора и испраќа сигнал до PLC-то. По одредено задоцнување, ако притисокот на страната под висок притисок на пумпата под висок притисок е сè уште повисок од граничната вредност, PLC-то испраќа аларм и автоматски го запира работењето на пумпата под висок притисок. Ако прекинувачот за висок притисок се врати во исклучена состојба во рамките на опсегот на задоцнување, PLC-то автоматски го откажува влезниот сигнал.

6. Електрична пумпа за висок притисок со бавно отворање на вратата

Излезот на пумпата под висок притисок е опремен со електрична врата со бавно отворање. Откако ќе се стартува пумпата под висок притисок, вратата со бавно отворање автоматски се отвора бавно за да се осигури дека мембранскиот елемент на RO не е оштетен од хидрауличен удар. Ако вратата со бавно отворање откаже и не се отвори во наведеното време, излезниот притисок на пумпата под висок притисок се зголемува, прекинувачот за притисок испраќа алармен сигнал и автоматски ја запира работата на пумпата под висок притисок преку PLC. Секој RO уред е опремен со инструментална табла на лице место, на која се инсталирани мерач на проток за RO фаза 1, фаза 2 вода на производот и одводнување (приказ на проток и кумулативна вредност на проток), како и мерач на спроводливост на водата на производот.

7. Барања за контрола на програмата

Параметарските сигнали испратени од мерачот на проток и мерачот на спроводливост се испраќаат до централната контролна соба за континуирано снимање и имаат аларм со висока вредност на спроводливост. Локалниот панел е опремен со копчиња и индикаторски светла за стартување и исклучување на пумпата под висок притисок, копчиња и индикаторски светла за итно исклучување на системот, како и копчиња и индикаторски светла за електрично бавно отворање и затворање на вратите.

8. RO бројчаник

Секој RO уред е опремен со панел за манометар на лице место, на кој се инсталирани индикаторите за влез на вода од прва фаза на RO, влез на вода од втора фаза и индикатори за притисок на празнење.

9. Централен контролен панел

Централната контролна табла е опремена со прекинувачи за работа со три позиции (еден автоматски, еден за исклучување, еден за мануелен) за пумпата под висок притисок, мерната пумпа и пумпата за вода за испирање, како и копчиња за стартување и запирање на системската програма, кои можат да ги реализираат функциите на далечинско управување со контролната соба за автоматско стартување и локалното рачно работење на горенаведените уреди. Кога прекинувачот со три позиции е свртен во положба „автоматски“, горенаведените уреди не можат да се ракуваат локално.

 

Процес на стартување и работа на RO уред

1. Стартување и работа на програмата за RO уреди

Прво, поставете ги контролните прекинувачи на пумпата под висок притисок и мерната пумпа во „автоматска“ положба, а потоа ракувајте со копчето за стартување на програмата на секој RO уред. Во овој момент, програмабилниот логички контролер (PLC) автоматски ќе го детектира нивото на течноста во сите мерни кутии и притисокот на влезната страна на пумпата под висок притисок според утврдената програма. Ако се детектира „ниско“ ниво на течност или „низок“ притисок на влезната страна на пумпата под висок притисок, PLC ќе изврши звучен и визуелен аларм и ќе ја прекине работата на програмата.

Откако ќе се отстрани алармот, повторно притиснете го копчето за стартување на програмата, програмата ќе продолжи да работи и автоматски ќе ги стартува дозирната мерна пумпа и пумпата под висок притисок, и истовремено ќе ја отвори електричната врата со бавно отворање. Ако притисокот на страната со висок притисок на пумпата под висок притисок е сè уште повисок од поставениот праг по претходно поставеното одложување, PLC ќе испрати сигнал за аларм и автоматски ќе ја запре работата на пумпата под висок притисок и мерната пумпа, и автоматски ќе ја затвори електричната врата со бавно отворање;
Ако прекинувачот за висок напон се врати во исклучена состојба во рамките на опсегот на доцнење, PLC-то автоматски ќе го откаже влезниот сигнал на прекинувачот за висок напон, а потоа системот ќе влезе во нормална работна фаза.

2. Рачно стартување и работа на контролната соба на RO уредот

Кога контролните прекинувачи на пумпата под висок притисок, мерната пумпа и пумпата за вода за испирање се поставени во „рачна“ положба, горенаведената опрема може да се ракува во контролната соба.

3. Рачно стартување и работа на RO уред на лице место

Кога контролните прекинувачи на пумпата под висок притисок и мерната пумпа се во положба „исклучено“, горенаведената опрема може рачно да се стартува и да се ракува на лице место.

Во секој случај, работата на RO уредот може веднаш да се запре со притискање на копчето за итно запирање на системот на локалната инструмент табла.

4. RO уредот запре

Кога RO уредот автоматски ќе застане или операторот ќе застане со притискање на копчето за запирање на програмата, пумпата под висок притисок престанува да работи, мерната пумпа престанува да работи заклучена и електричната врата со бавно отворање на излезот на пумпата под висок притисок автоматски се затвора.

 

Процес на стартување и работа на RO уред

Составот на инструментот и PLC контролниот систем се одредува според барањата на RO системот за инструментација и контрола.

1. Прекинувач за ниво на течност

Дава сигнал со ниско ниво.

2. Мерач на проток

Индикација за моментален проток и приказ на акумулирана вредност на протокот.

3. Мерач на спроводливост

Дигитален дисплеј, со излез за аларм со висока спроводливост и излезен сигнал за струја од 4~20mA.

4. pH мерач

Дигитален дисплеј, со излезни аларми за висока и ниска pH вредност што може да ги постави корисникот и излезен сигнал за струја од 4-20mA.