軟化水反滲透系統(tǒng)集控方案及常見故障分析

張 琦

(1.太原理工大學信息工程學院，山西 太原 030024； 2.西山晉興能源有限責任公司，山西 太原 030024)

·水·暖·電·

軟化水反滲透系統(tǒng)集控方案及常見故障分析

張 琦1，2

(1.太原理工大學信息工程學院，山西 太原 030024； 2.西山晉興能源有限責任公司，山西 太原 030024)

介紹了軟化水反滲透系統(tǒng)的主要包含部分及功能，著重對該系統(tǒng)常見的故障進行了原因分析，主要有RO增壓泵不工作、計量泵不工作、反滲透產(chǎn)水量下降等問題，以制定出有效的解決措施，保證系統(tǒng)的正常運行。

軟化水，反滲透系統(tǒng)，功能，故障

0 引言

近年來,隨著人們對水質(zhì)的要求越來越高，和軟化水配套的設備也要不斷的改進。這就要求我們設計出性能更可靠、壽命更長、使用期投資更低的軟化水設備，當然軟化水電氣集控系統(tǒng)也要不斷創(chuàng)新。

由于軟化水系統(tǒng)對原水水質(zhì)要求高，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的系統(tǒng)故障，本文結合現(xiàn)場實際工作情況總結出常見故障的原因分析。

目前國內(nèi)外水處理廠廣泛應用并取得良好效果的基于可編程邏輯控制(PLC)的集散型控制系統(tǒng)，以及監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。集散型控制系統(tǒng)的特點是將管理層和控制層分開。管理層主要是對全廠的生產(chǎn)過程進行監(jiān)視、數(shù)據(jù)存儲和分析;控制層主要是通過現(xiàn)場PLC或計算機完成各自轄域內(nèi)工藝過程和工藝設備的自動控制，同時在傳統(tǒng)控制的基礎上，提供了智能控制的可能性。系統(tǒng)通過現(xiàn)場檢測儀表和網(wǎng)絡設備完成對主要工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)采集并對生產(chǎn)流程進行監(jiān)控。系統(tǒng)除具備對生產(chǎn)過程的監(jiān)視和控制功能外，數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡通信功能也很強大，對運行階段的生產(chǎn)管理、調(diào)度以及科學分析都具有十分重要的意義。本系統(tǒng)考慮到遠期擴大規(guī)模或進行改造，自控設備、通信網(wǎng)絡及上位機管理系統(tǒng)都有可擴展的特點，為了保證正常生產(chǎn)，系統(tǒng)要具備極高的穩(wěn)定性和可靠性。

現(xiàn)有兩臺40 t/h反滲透設備，正常使用時兩臺設備互為備用，當原水水質(zhì)改變時將設備改成雙級運行從而保證出水質(zhì)量。

工藝流程為：原水箱→原水泵→多介質(zhì)過濾器→換熱器→阻垢劑(pH調(diào)節(jié))→保安過濾器→一級高壓泵→一級反滲透裝置→(中間水箱)→(pH調(diào)節(jié)加藥→二級高壓泵→二級反滲透裝置)→純凈水箱→純凈水泵→使用地點。

系統(tǒng)采用目前較為先進的PLC控制+上位機顯示控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)就地和遠程操作：操作者在就地控制時可以根據(jù)現(xiàn)場設備情況手動啟動和停止相應的設備，在控制室操作設備時可通過上位機對工藝一目了然?，F(xiàn)場檢測探頭將檢測信號不斷的傳給PLC,經(jīng)過PLC運算后顯示在上位機上從而使操作者對設備的實時運行了如指掌。

反滲透監(jiān)控系統(tǒng)主要包含以下幾個部分：水箱液位狀態(tài)的采集；反滲透壓力數(shù)據(jù)的采集；電導率數(shù)據(jù)的采集；流量數(shù)據(jù)的采集；系統(tǒng)狀態(tài)的采集；反滲透各工藝段執(zhí)行泵和閥門的控制。

1 設備的控制功能

1)原水箱自動上水功能：通過原水箱的水位信號來控制原水箱進水電動閥的開關保證原水箱的高水位。

2)一級自動產(chǎn)水功能：通過原水箱的水位信號與純水箱的水位信號傳送給PLC,PLC經(jīng)過內(nèi)部運算處理后啟動停止原水泵，預處理自動閥門，反滲透自動閥門，高壓泵實現(xiàn)對一級自動產(chǎn)水的自動控制。

3)二級自動產(chǎn)水功能：通過原水箱的水位信號與中間水箱，純水箱的水位信號傳送給PLC,PLC經(jīng)過內(nèi)部運算處理后啟動停止原水泵，預處理自動閥門，一級反滲透自動閥門，一級高壓泵，二級反滲透自動閥門，二級高壓泵實現(xiàn)對二級自動產(chǎn)水的自動控制。

4)故障自動檢測功能：設備在運行時如果檢測到故障設備自動停機。

5)手動控制功能：設備可以根據(jù)就地控制箱進行對設備的手動操作，防止設備檢測原件損壞時不能連續(xù)運行的缺點。

2 上位機顯示圖

具有故障點檢測顯示、預處理工藝及閥門的顯示、泵運行顯示、水位高低顯示、電導率、流量、壓力顯示等功能。

3 就地—遠程操作

操作人員通過遠程—就地選擇旋鈕開關選擇本裝置的運行狀態(tài)。遠程自動運行狀態(tài)指本裝置通過原水箱的水位信號與純水箱的液位信號高低來自動啟動和停止設備的目的。就地運行狀態(tài)指操作人員通過遠程—就地選擇旋鈕開關選擇本裝置的運行狀態(tài)。操作人員通過手動啟動按鈕和手動停止按鈕控制水泵和閥門的狀態(tài)。

4 常見故障分析

1)RO增壓泵不工作故障原因：a.純水箱處于高液位或者原水箱低位。b.RO產(chǎn)水壓力高于壓力保護開關的設定值，控制器自動接通。c.RO增壓泵吸入口壓力低于壓力保護開關的設定值，控制器自動斷開。d.相應的開關、接觸器等不靈敏。e.泵電機燒毀。2)計量泵不工作故障原因:a.自動檔時，原水泵未啟動。b.吸入管有空氣。c.計量泵的行程開關置于零位置。3)反滲透產(chǎn)水量下降故障原因：a.進水溫度下降。b.RO泵出口閥開得太小。c.反滲透膜堵塞或污染。d.流量計失靈。4)電磁閥未啟動故障原因:a.電磁閥不靈。b.關不死。5)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)變差故障原因:a.原水水質(zhì)變差。b.反滲透膜堵塞(水質(zhì)緩慢變化)。c.反滲透膜破裂(水質(zhì)迅速變差)。d.進水壓力太低。e.○型密封圈損壞或位置不正確。6)壓力報警故障原因：a.一級或者二級進水壓力低。b.一級或者二級產(chǎn)水壓力高。

5 結語

這個方案能基本實現(xiàn)軟化水反滲透系統(tǒng)的雙極運行，確保水質(zhì)達到所需要求。軟化水系統(tǒng)產(chǎn)水是設備用水的第一步，所以它對設備的正常運行是至關重要的，這就要求我們不斷去創(chuàng)新，不斷去研究出更好的方案來實現(xiàn)軟化水處理反滲透系統(tǒng)。其次還要繼續(xù)努力研究系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種故障問題，積極準確的解決各種故障問題，使該系統(tǒng)更好的服務生產(chǎn)，服務社會。

On softened water reverse osmosis centralized control scheme and common defect analysis

Zhang Qi1,2

(1.InformationEngineeringCollege,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China;2.XishanJinxingEnergyCo.,Ltd,Taiyuan030024,China)

The paper introduces the main parts and functions of the softened water reverse osmosis system, analyzes reasons for common defects of the system, including the insufficiency in the RO booster pump and metering pump, and lower water yield of the reverse osmosis, so as to make the effective solutions and ensure the common operation of the system.

softened water, reverse osmosis system, function, defect

2015-04-21

張 琦(1985- ),男,在讀工程碩士，助理工程師

1009-6825(2015)19-0107-02

TU991.21

A