Ters ozmoz kontrol sistemi tasarımında önemli karar noktaları

Endüstriyel su arıtma alanındaki temel teknolojilerden biri olan ters ozmoz (RO) teknolojisi, enerji, kimya, ilaç ve elektronik endüstrilerinde yüksek saflıkta su hazırlama, atık su geri kazanımı ve deniz suyu tuzdan arındırma işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Temel kontrol sisteminin tasarımı, sistemin çalışma verimliliği, enerji tüketim seviyesi ve ekipman ömrü ile doğrudan ilişkilidir.

 

Ön İşleme Sistemlerinin Kooperatif Kontrolü

Ters ozmoz membranı, gelen suyun kalitesine duyarlıdır ve askıda katı maddeler, kolloidler ve organik maddeler gibi kirleticileri gidermek için kum filtrasyonu, aktif karbon adsorpsiyonu ve ultrafiltrasyon gibi çeşitli aşamalarda ön arıtmaya tabi tutulmalıdır. Kontrol sisteminin şunları sağlaması gerekir:

1. Çok seviyeli süreç bağlantısı

Ham su kalitesine göre koagülant dozajını, geri yıkama sıklığını ve filtrasyon doğruluğunu dinamik olarak ayarlayın;

2. SDI (kirlilik indeksi) çevrimiçi izleme:

Membran bileşenlerinin tıkanmasını önlemek için bulanıklık ölçerler ve partikül sayacı aracılığıyla ön işlem etkilerinin gerçek zamanlı geri bildirimi;

3. pH Ayarlamasının Optimizasyonu

Kireçlenme riskini kontrol altına almak ve reaktif tüketimini azaltmak için eklenen asit miktarını su kaynağının alkalinitesine göre ayarlayın.

 

Yüksek basınç pompası ve basınç regülasyonunun dinamik eşleştirilmesi

Ters ozmoz sisteminin temel itici gücü yüksek basınç pompasıdır. Kontrol sisteminin şunları çözmesi gerekir:

1. Frekans dönüştürme hız kontrolü

Pompa hızı, su akış talebine uyacak ve başlatma-durdurma etkisini azaltacak şekilde frekans konvertörü tarafından ayarlanır;

2. Segmentler arası basınç dengesi

Çok kademeli RO sisteminde, kademeler arası basınç farkını (genellikle 0,2-0,3 MPa'da kontrol edilir) optimize etmek için basınç sensörü + elektrikli ayar vanası kullanılır;

3. pH Ayarlamasının Optimizasyonu

Deniz suyu tuzdan arındırma senaryolarında, yoğun su basınç enerjisini geri kazanmak için bir turboşarj veya basınç değiştirici (PX) kullanılabilir ve bu da enerji tüketimini %30'dan fazla azaltır.

 

RO sistemi işletimi sırasında enstrümantasyon ve program kontrolü için proses gereksinimleri

1. Dozaj ayarlaması

Dozaj, su debimetresinden gelen sinyale göre dozaj pompasını otomatik olarak ayarlayan orantılı ayar mekanizması ile ayarlanır.

2. Sıvı seviye göstergesi

Dozaj kutusu, sıvı tankında ilaç olmaması nedeniyle dozajlama işleminin kesintiye uğramamasını sağlamak için yerinde sıvı seviye göstergesi ve düşük sıvı seviyesi alarm sinyali ile donatılmıştır.

3. Su temini gösterge paneli

Tesis bünyesinde, akış göstergesi, akış akümülasyon ölçer, iletkenlik ölçer ve pH değeri göstergesi ile donatılmış bir su temini gösterge paneli bulunmaktadır. Ayrıca, su temini basınç ölçer, akış ölçer, iletkenlik ölçer ve pH ölçer tarafından gönderilen parametre sinyalleri sürekli kayıt altına alınmak üzere merkezi kontrol odasına gönderilir; aynı zamanda akış ölçer tarafından gönderilen sinyal, dozaj pompasını orantılı olarak dozajlamak üzere kontrol eder; pH ölçer tarafından gönderilen yüksek ve düşük alarm sinyalleri ise alarm için merkezi kontrol odasına gönderilir.

4. Güvenlik Filtreleri

Emniyet filtresinin giriş ve çıkışında basınç göstergeleri bulunur. Emniyet filtresinin giriş ve çıkış basınç farkı ayarlanan değere ulaştığında veya belirli bir süre çalıştığında, filtre elemanının değiştirilmesi gerekir.

5. Yüksek basınç pompası anahtarı

Yüksek basınç pompasının giriş ve çıkış tarafları sırasıyla düşük basınç ve yüksek basınç anahtarları ile donatılmıştır. Yüksek basınç pompasının giriş basıncı sınır değerin altına düştüğünde, düşük basınç anahtarı kapanır ve PLC'ye bir sinyal gönderir. PLC alarm vererek yüksek basınç pompasının çalışmasını otomatik olarak durdurur. Yüksek basınç pompasının çıkış basıncı sınır değerin üzerine çıktığında ise, yüksek basınç anahtarı kapanır ve PLC'ye bir sinyal gönderir. Belirli bir gecikmeden sonra, yüksek basınç pompasının yüksek basınç tarafındaki basınç hala sınır değerin üzerindeyse, PLC bir alarm çıkışı verir ve yüksek basınç pompasının çalışmasını otomatik olarak durdurur. Yüksek basınç anahtarı gecikme aralığı içinde bağlantı kesilme durumuna geri dönerse, PLC giriş sinyalini otomatik olarak iptal eder.

6. Yüksek basınç pompası elektrikli yavaş kapı açma

Yüksek basınç pompasının çıkışı, elektrikli yavaş açılan bir kapakla donatılmıştır. Yüksek basınç pompası çalıştırıldıktan sonra, yavaş açılan kapak, RO membran elemanının su darbesinden zarar görmesini önlemek için otomatik olarak yavaşça açılır. Yavaş açılan kapak arızalanır ve belirtilen süre içinde açılmazsa, yüksek basınç pompasının çıkış basıncı artar, basınç şalteri bir alarm sinyali verir ve PLC aracılığıyla yüksek basınç pompasının çalışmasını otomatik olarak durdurur. Her RO cihazı, üzerinde RO 1. aşama, 2. aşama ürün suyu ve drenaj (akış ve kümülatif akış değeri göstergesi) için bir akış ölçer ve bir ürün suyu iletkenlik ölçer bulunan bir yerinde gösterge paneli ile donatılmıştır.

7. Program kontrol gereksinimleri

Debimetre ve iletkenlik ölçer tarafından gönderilen parametre sinyalleri, sürekli kayıt altına alınmak üzere merkezi kontrol odasına gönderilir ve yüksek iletkenlik değeri alarmı içerir. Yerel panel, yüksek basınç pompası çalıştırma ve durdurma düğmeleri ve gösterge ışıkları, sistem acil durdurma düğmeleri ve gösterge ışıkları ve elektrikli yavaş kapı açma ve kapama düğmeleri ve gösterge ışıkları ile donatılmıştır.

8. RO kadranı

Her RO cihazı, üzerinde RO birinci kademe su girişi, ikinci kademe su girişi ve deşarj basınç göstergelerinin bulunduğu, yerinde basınç gösterge paneli ile donatılmıştır.

9. Merkezi kontrol paneli

Merkezi kontrol paneli, yüksek basınç pompası, dozaj pompası ve yıkama suyu pompası için üç konumlu çalışma anahtarları (biri otomatik, biri kapalı, biri manuel) ve sistem programı başlatma ve durdurma düğmeleriyle donatılmıştır. Bu düğmeler, yukarıdaki cihazların otomatik başlatma kontrol odası uzaktan kumandası ve yerel manuel çalıştırma işlevlerini gerçekleştirebilir. Üç konumlu anahtar "otomatik" konumuna getirildiğinde, yukarıdaki cihazlar yerel olarak çalıştırılamaz.

 

RO cihazının başlatılması ve çalıştırılması süreci

1. RO cihaz programının başlatılması ve çalıştırılması

Öncelikle, yüksek basınç pompası ve ölçüm pompasının kontrol anahtarlarını "otomatik" konumuna getirin ve ardından her bir RO cihazının program başlatma düğmesine basın. Bu sırada, programlanabilir mantık denetleyicisi (PLC), tüm ölçüm kutularının sıvı seviyesini ve yüksek basınç pompasının giriş tarafındaki basıncı, belirlenen programa göre otomatik olarak algılayacaktır. Yüksek basınç pompasının giriş tarafında "düşük" bir sıvı seviyesi veya "düşük" bir basınç algılanırsa, PLC sesli ve görsel bir alarm verecek ve program çalışmasını durduracaktır.

Alarmı ortadan kaldırdıktan sonra, program başlat düğmesine tekrar basın, program çalışmaya devam edecek ve dozajlama ölçüm pompası ile yüksek basınç pompası otomatik olarak çalışacak ve aynı anda elektrikli yavaş açılan kapı açılacaktır. Yüksek basınç pompasının yüksek basınç tarafındaki basınç, önceden ayarlanmış gecikme süresinden sonra bile ayarlanan eşik değerinden yüksekse, PLC bir alarm sinyali gönderecek ve yüksek basınç pompası ile ölçüm pompasının çalışmasını otomatik olarak durduracak ve elektrikli yavaş açılan kapı otomatik olarak kapanacaktır;
Yüksek gerilim anahtarı gecikme aralığı içerisinde bağlantısız duruma geri dönerse, PLC yüksek gerilim anahtarı giriş sinyalini otomatik olarak iptal edecek ve sistem normal çalışma aşamasına girecektir.

2. RO cihazı kontrol odasının manuel olarak başlatılması ve çalıştırılması

Yüksek basınç pompası, dozaj pompası ve yıkama suyu pompasının kontrol anahtarları "manuel" konumuna getirildiğinde, yukarıda belirtilen ekipmanlar kontrol odasında çalıştırılabilir.

3. RO cihazının yerinde manuel olarak başlatılması ve çalıştırılması

Yüksek basınç pompası ve dozaj pompasının kontrol anahtarları "kapalı" konumda olduğunda, yukarıdaki ekipmanlar sahada manuel olarak çalıştırılabilir ve çalıştırılabilir.

Her durumda, RO cihazının çalışması, lokal gösterge panelindeki sistem acil durdurma düğmesine basılarak anında durdurulabilir.

4. RO cihazı durduruldu

RO cihazı otomatik olarak durduğunda veya operatör program durdurma butonuna basarak durdurduğunda, yüksek basınç pompası çalışmayı durdurur, dozaj pompası kilitli olarak çalışmayı durdurur ve yüksek basınç pompası çıkışındaki elektrikli yavaş açılan kapak otomatik olarak kapanır.

 

RO cihazının başlatılması ve çalıştırılması süreci

Enstrüman ve PLC kontrol sisteminin bileşimi, RO sisteminin enstrümantasyon ve kontrol gereksinimlerine göre belirlenir.

1. Sıvı seviye şalteri

Düşük seviyede sinyal verir.

2. Akış Ölçer

Anlık akış göstergesi ve toplam akış değeri gösterimi.

3. İletkenlik ölçer

Dijital göstergeli, yüksek iletkenlik değeri alarm çıkışı ve 4~20mA akım sinyali çıkışı.

4. pH Ölçer

Dijital göstergeli, kullanıcı tarafından ayarlanabilir pH yüksek ve düşük alarm çıkışları ve 4-20mA akım sinyali çıkışı.