Повышенные требования к качеству воды, поступающей для питания паровых котлов или подпитки теплосети, вызывают усложнения цикла водоподготовки, особенно в тех случаях, когда источником водоснабжения являются поверхностные источники.
Наряду с регулированием таких процессов, как подогрев исходной воды или поддержание постоянного уровня в баках декарбонизированной воды, возникают задачи, связанные с автоматизацией работы осветлителей и программным управлением процессом восстановления фильтров (механических, Н- или Nа-катионитовых).
Автоматизация осветлителя включает регулирование нагрузки осветлителя; поддержание постоянной температуры воды к осветлителю; поддержание определенного соотношения между количеством воды, поступающей на осветление, и количеством регенерируемой воды (вода, возвращаемая в осветлитель после промывки механических фильтров); дозирование раствора реагентов.
Регулирование производительности осветлителя (рис. 16.14) осуществляется по уровню в баке осветленной воды. Регулятор воздействует на подачу воды к осветлителю. Уровень в баке зависит от производительности установки для водоподготовки и расходов на ее собственные нужды (например, помывка фильтров).
Следует иметь в виду, что при стабильной нагрузке осветлителя улучшаются условия сохранения слоя взвешенного осадка (шлама), улучшается качество осветленной воды, облегчается работа дозирующих устройств. Стабилизация нагрузки достигается созданием в баке осветленной воды нерегулируемого объема (20—25% емкости бака), в пределах которого изменение уровня не вызывает срабатывания регулятора. Это осуществляется увеличением зоны нечувствительности регулятора. Для улучшения работы АСР в качестве обратной связи вводится дополнительный импульс по расходу воды на осветлитель.
При резкопеременных нагрузках с большими амплитудами рекомендуется отключать воздействие регулятора при снижении расхода воды к осветлителю до 30 и повышении до 125% номинального. При установке группы осветлителей у каждого предусматривается свой бак и индивидуальный регулятор производительности.
Рис. 16.14. Структурная схема регулирования производительности осветителя.
Dв — расход воды к осветителю; Н — уровень в баке осветленной воды Р— регулятор производительности; 3д — задатчик; ИМ — исполнительный механизм, РО — регулировочный орган.
Регулирование температуры воды, подаваемой к осветлителю (рис. 16.15), должно осуществляться с точностью ±1ºС. Отклонение свыше 1ºС, ведет к нарушению процесса кристаллизации в осветлителе. Регулятор получает импульс по температуре воды за подогревателем и воздействует на подачу теплоносителя к подогревателю или к группе параллельно работающих подогревателей.
Рис. 16.15. Структурная схема регулирования температуры воды к осветлителю.
— температура воды за подогревателем; Dв—расход воды за подогревателем;Р — регулятор температуры; ДФ — дифференциатор; 3д — задатчик; ИМ — исполнительный механизм; РО — регулировочный орган.
При резкопеременных нагрузках следует вводить дополнительный импульс по скорости изменения расхода воды через подогреватель и устанавливать регуляторы на каждый подогреватель.
Кроме исходной воды, в осветлители поступает вода, собираемая после отмывки механических фильтров. Как правило, фильтры отмываются осветленной водой, в которую во время отмывки попадают взвешенные частицы, способствующие процессу образования шлама в осветлителях. Чтобы не нарушать процесс шламообразования в осветлителе, расход регенерируемой воды должен составлять 10—12% расхода исходной воды, поступающей на осветлитель (рис. 16.16). Регулятор соотношения подачи регенерируемой воды в осветлитель поддерживает нужное соотношение расходов, воздействуя на подачу регенерационной воды в осветлитель.
Рис. 16.16. Структурная схема регулирование расхода регенерируемой воды к осветлителю.
D1 — расход регенерируемой воды в осветитель; D2 — расход исходной воды в осветитель; Р — регулятор расхода; 3д — задатчик; ИМ — исполнительный механизм; РО — регулировочный орган.
Подача реагентов в исходную воду производится насосами-дозаторами. Теоретически дозировку реагентов следует регулировать по импульсу, отражающему качество обрабатываемой воды. Однако надежные дешевые и простые в эксплуатации приборы промышленность в настоящее время не выпускает. Поэтому дозировка реагентов выполняется насосом-дозатором пропорционально расходу обрабатываемой воды (рис. 16.17).
Рис. 16.17. Структурная схема регулирования дозировки реагента по расходу исходной воды.
Dв — расход исходной воды; РТ -регулятор; 3д — задатчик; РП — промежуточное реле; МП - магнитный пускатель; Э — электродвигатель насоса-дозатора.
В осветлитель подаются известковое молоко (для снижения жесткости воды и создания кристаллических осадков), коагулянт и полиакриламид (для процесса удаления из воды грубодисперсных и коллоидных примесей). Количество подаваемого известкового молока зависит от качества обрабатываемой воды, а коагулянта и полиакриламида — от количества воды.
Поэтому предусматриваются раздельные регуляторы для дозирования указанных реагентов.
В схемах водоподготовки применяются Н- и Nа-катионитовые фильтры. Фильтры диаметром более 3 м поставляются комплектно с мембранными клапанами, позволяющими автоматизировать процесс восстановления фильтров.
