基于PLC能控制的水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文- I -摘 要鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中使用廣泛的設(shè)備之一，鍋爐水的處理工作，對(duì)確保鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)約原料有著重要的意義，它是鍋爐運(yùn)行中的一項(xiàng)重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。本文針對(duì)傳統(tǒng)鍋爐水處理過(guò)程的繼電器控制方式，介紹了一種基于 PLC 能控制的水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)介紹鍋爐水處理上各個(gè)輔助設(shè)備如離子交換器、離心泵、計(jì)量泵、加藥泵等的工作原理和工作方式、水處理各個(gè)流程及 PLC 控制系統(tǒng)的程序編寫(xiě)，從而完成水處理設(shè)備的控制流程設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐水處理過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)控，安全、可靠、自動(dòng)化程度高，是一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用的控制系統(tǒng)，能夠滿足普通鍋爐對(duì)用

2、水的要求。關(guān)鍵詞： PLC 控制系統(tǒng)的程序；離子交換器；離心泵；計(jì)量泵；加藥泵；水處理各個(gè)流程。遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文- II -目 錄1 緒 論 .11.1 水質(zhì)處理的主要任務(wù) .11.2 鍋爐給水水的基本知識(shí) .11.2.1 天然水中的雜質(zhì) .11.2.2 天然水的分類(lèi) .21.2.3 鍋爐用水的名稱(chēng).31.2.4 油田注汽鍋爐的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).31.3 不合格的水質(zhì)對(duì)鍋爐的危害 .32 鍋爐水質(zhì)處理.52.1 離子交換器的相關(guān)計(jì)算 .62.2 離子交換樹(shù)脂 .72.3 離子交換器的工作過(guò)程 .83 水處理的輔助設(shè)備 .103.1 離心泵.103.2 計(jì)量泵（JIM 加藥泵）.12

3、3.3磁力泵（鹽泵） .134 注汽鍋爐的水處理工藝流程 .154.1 SG 型鍋爐運(yùn)行流程 .154.2 SG 型鍋爐反洗流程 .164.3 SG 型鍋爐再生流程（進(jìn)鹽和置換） .174.4 SG 型鍋爐正洗流程 .185 結(jié) 論 .19致 謝 .20參考文獻(xiàn) .21遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 1 頁(yè)1 緒 論隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等科技的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，靠開(kāi)發(fā)煤炭及淺層低粘度石油，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人類(lèi)對(duì)石油這一主要能源日益增長(zhǎng)的需求。為此，開(kāi)發(fā)稠油資源已被世界各國(guó)列入議事日程。遼河灘海地區(qū)是遼河盆地在海域的自然延伸。該區(qū)具有十分優(yōu)越的石油地質(zhì)條件，油氣源充足，經(jīng)

4、過(guò) 20 余年的勘探開(kāi)發(fā)，取得了豐碩的成果，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量 l 億多噸，油氣生產(chǎn)能力達(dá)到了 50 萬(wàn)噸/年。但是遼河油田油層類(lèi)型多、埋藏深而且大部分是稠油，油藏研究和技術(shù)攻關(guān)及提高原油采收率難度大，給原油的開(kāi)采帶來(lái)諸多困難，因此可以采用注入蒸汽降低原油粘度的方法來(lái)開(kāi)采。但是注汽鍋爐對(duì)水質(zhì)的要求比較高，不合格的水質(zhì)會(huì)造成鍋爐結(jié)垢、積鹽、腐蝕等危害，為了能給鍋爐穩(wěn)定的供應(yīng)數(shù)量充足、質(zhì)量合格的水，必須降低水中鈣鎂鹽類(lèi)及水中的溶解氧的含量，以減少對(duì)鍋爐受熱的腐蝕。保證了注汽的數(shù)量和質(zhì)量，提高了稠油的產(chǎn)量，加快了采油的速度，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1.1 水質(zhì)處理的主要任務(wù)降低水中的鈣鎂類(lèi)含量(

5、俗稱(chēng)軟化)，防止鍋爐內(nèi)壁結(jié)垢現(xiàn)象，減少水中的溶解氣體（俗稱(chēng)除氧） ，以減輕對(duì)鍋爐受熱的腐蝕。1.2 鍋爐給水水的基本知識(shí)1.2.1 天然水中的雜質(zhì)人們通常把天然水中的雜質(zhì)分成三類(lèi)：一類(lèi)是懸浮性物質(zhì)；一類(lèi)是膠體類(lèi)物質(zhì)；另一類(lèi)是溶解性物質(zhì)。(一) 懸浮性物質(zhì)使水體外觀呈現(xiàn)渾濁的物質(zhì)稱(chēng)為懸浮性物質(zhì)。它們?cè)谒谐Ｒ詰腋』蚓徛鲁恋臓顩r純?cè)?。由于一部分是比較大的泥沙和土等物質(zhì)其密度較大，在水流中或在靜水中依靠自身的重力下沉；另一部分密度小的物質(zhì)，由于它們具有一種能保持相對(duì)穩(wěn)定的特性而長(zhǎng)期懸浮在水中。懸浮性物質(zhì)一般對(duì)水處理系統(tǒng)會(huì)造成污染和堵塞；進(jìn)入鍋爐后，容易在受熱面堆積，影響傳熱。(二) 膠體類(lèi)物質(zhì)膠體

6、物的顆粒比懸浮物要小，主要是一些鐵、硅、鋁的化合物形成的無(wú)機(jī)膠體和由水生動(dòng)植物腐爛和分解形成的有機(jī)膠體兩部分組成。膠體危害處了能夠污染交換劑、使鍋爐受熱面堆積雜質(zhì)影響傳熱外，還容易引起汽水共騰，水位模糊。遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 2 頁(yè)(三) 溶解性物質(zhì)溶解性物質(zhì)主要是指一些離子、低分子和氣體。它們?cè)谒谐蔀榫鶆虻姆稚Ⅲw系。(四) 溶解氣體天然水中溶解氣體主要為氧氣和二氧化碳?xì)怏w，有時(shí)還含有少量的氨、硫化氫和二氧化硫氣體。1氧氣：地表水中的氧氣主要來(lái)源是與大氣接觸，溶解了空氣中氧氣的成分，也有少量來(lái)源于水生植物光合作用產(chǎn)生的氧氣。大氣中的氧溶解到水中，稱(chēng)為溶解氧。水中溶解養(yǎng)的含量

7、隨著大氣壓和溫度的不同而不同，一般在水中無(wú)有機(jī)物時(shí)，水中溶解氧的含量隨著氣壓的降低、氣溫升高而逐漸減小。當(dāng)水中受污染或存有大量的有機(jī)物時(shí)，溶解養(yǎng)要被耗掉，而是水中養(yǎng)的含量降低甚至為零。地下水由于與空氣接觸少，氧含量就很低。2二氧化碳：它的來(lái)源是由于水中或泥土中有機(jī)物的分解和地殼所進(jìn)行的復(fù)雜的化學(xué)變化而得到的產(chǎn)物。地下水中二氧化碳的含量很大。地表水的含量一般在 2030mg/L 水中主要的氣體就是溶解氧和二氧化碳?xì)怏w。他們對(duì)鍋爐主要產(chǎn)生本體和官道上的金屬腐蝕危害。1.2.2 天然水的分類(lèi)(一)按水質(zhì)指標(biāo)分類(lèi)1根據(jù)含鹽量來(lái)分 低含鹽量水：含鹽量在 200mg/L 之下； 中等含鹽量水：含鹽量在 2

8、00500mg/L； 高含鹽量水：含鹽量在 5001000mg/L； 超高含鹽量水：含鹽量在 1000mg/L 以上。2根據(jù)總硬度來(lái)分 極低硬度水：硬度在 1.00mmol/L 以下； 低硬度水：硬度在 1.003.50mmol/L； 高硬度水：硬度在 3.5010.00mmol/L 以下； 極高硬度水：硬度在 10.00mmol/L 以上；(二) 按水處理工藝分類(lèi)水中的溶解性鹽類(lèi)都是以離子狀態(tài)存在的。在水質(zhì)處理過(guò)程中，有時(shí)為了方便，而將陰陽(yáng)離子結(jié)合起來(lái)，寫(xiě)成化合物的形式。根據(jù)以上假想水中的離子化合物生成情況，又將天然水分成堿性水和非堿性水兩類(lèi)。遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 3 頁(yè)

9、堿性水：堿性水是指水中的重碳酸根離子含量大于鈣、鎂離子的含量。 非堿性水：非堿性水是指水中鈣、鎂離子之和大于重碳酸根。1.2.3 鍋爐用水的名稱(chēng)(1) 原水：也稱(chēng)生水，只對(duì)鍋爐用水而言，未進(jìn)行任何處理的水源水。一般指地表水、地下水或自來(lái)水。(2) 給水：它是指經(jīng)過(guò)水處理后直接打到鍋爐里的水。熱水鍋爐稱(chēng)為補(bǔ)給水；發(fā)電鍋爐因有回收水，所以也稱(chēng)為補(bǔ)給水，只是補(bǔ)給水量占給水量的比例很小。(3) 鍋水：指鍋爐內(nèi)的水。它一般都是有一定壓力和溫度，熱水鍋爐稱(chēng)為循環(huán)水。(4) 排污水：為改變鍋水的品質(zhì)排掉一部分鍋水，這部分水稱(chēng)為排污水。另外，發(fā)電鍋爐還有還有凝結(jié)水。它主要是指鍋爐產(chǎn)生蒸汽，在汽輪機(jī)做功后，經(jīng)冷

10、卻凝結(jié)成的水。這部分水也稱(chēng)為回水，作為鍋爐給水的主要部分。在水處理工藝中還有以下幾種名稱(chēng)。軟化水：指通過(guò)處理，使水中鈣鎂離子濃度降低到一定值。鍋爐給水主要是軟化水。除鹽水：指通過(guò)處理，使水中陰陽(yáng)離子濃度降低到一定值的水。發(fā)電鍋爐的水主要是指除鹽水。除鹽水的指標(biāo)通常用電導(dǎo)率來(lái)表示。反洗水、正洗水、置換水等，這些都是在水處理設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中常用的名稱(chēng)。1.2.4 油田注汽鍋爐的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)油田注汽鍋爐屬于直流鍋爐的一種，注汽鍋爐的型號(hào)不同對(duì)其水質(zhì)的要求略有不同，但水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)符合下表規(guī)定。表 1.1 油田注汽鍋爐給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目總懸浮固體含量 mg/L總硬度mg/L總鐵含mg/L含鈉mg/L油含量mg

11、/L硅含量mg/LPHmg/L 溶解氧mg/L要求10.0020.010.0110.027.5-8.30.011.3 不合格的水質(zhì)對(duì)鍋爐的危害不合格水質(zhì)對(duì)鍋爐有三大危害:(1) 結(jié)垢：它使鍋爐爐管傳熱能力降低，并由此造成管壁過(guò)熱使其強(qiáng)度遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 4 頁(yè)下降,甚至變形或發(fā)生爆管事故。(2) 積鹽：它能使鍋爐的熱效率下降，積鹽嚴(yán)重時(shí)可引起管壁爆裂。(3) 腐蝕：在蒸汽鍋爐中，爐水不斷蒸發(fā),濃縮，堿性逐漸增大，造成對(duì)鍋爐的腐蝕，影響安全生產(chǎn)，縮短鍋爐的使用壽命。遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 5 頁(yè)2 鍋爐水質(zhì)處理1不改變水的化學(xué)性質(zhì)，對(duì)人體無(wú)任何副作用。 2除

12、垢效果明顯。該設(shè)備安裝在水循環(huán)系統(tǒng) ，對(duì)原有垢厚在 2mm 以下的，一般情況下 30 天左右可逐漸使其松動(dòng)脫落，處理后的水垢呈顆粒狀，可隨排污管路排出，不會(huì)堵塞管路系統(tǒng)， 。舊垢脫落以后，在一定范圍內(nèi)不再產(chǎn)生新垢。 3設(shè)備體積小，安裝簡(jiǎn)單方便，可長(zhǎng)期無(wú)人值守使用。 4水流經(jīng)設(shè)備以后，可使水變成磁化水，而且對(duì)于水中細(xì)菌有一定的抑制和殺滅作用。 5不腐蝕設(shè)備，可延長(zhǎng)伺服設(shè)備的使用壽命。遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 6 頁(yè)2.1 離子交換器的相關(guān)計(jì)算(一) 交換器截面積交換器的截面積（F交）應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)能力和采用的交換流速以及工作的時(shí)間來(lái)確定F交=Q/tnV交式中 Q-需要的生產(chǎn)能力，t/d

13、；t-設(shè)備的工作時(shí)間，h；n-選用交換器的個(gè)數(shù)；V交-選用的交換流速，m/h；(二) 交換器高度交換器高度 H交可以用下列公式計(jì)算H交=H水+HR+H排式中 H水-樹(shù)脂層反洗膨脹高度，m；HR-樹(shù)脂層高度，一般在 1.02.0m；H排-樹(shù)脂層下部排水裝置的高度，根據(jù)排水裝置的形勢(shì)，一般為0.30.7m。樹(shù)脂層反洗膨脹高度 H水可由下式計(jì)算H水=HRI+H封式中 I-反洗膨脹率，一般采用 0.5；H封-頂部封頭高度，m。(三) 樹(shù)脂需用量單臺(tái)交換器需要的樹(shù)脂體積 WRWR=F交HR式中 HR-樹(shù)脂層高度，M樹(shù)脂用量為 GR=WRDR式中 DR-樹(shù)脂的濕視密度，t/m3.(四) 交換器運(yùn)行時(shí)間交換

14、器運(yùn)行時(shí)間（T運(yùn)）為T(mén)運(yùn)=WRE工/Q1A式中 E工-樹(shù)脂的工作交換容量，mol/m3。Q1-交換器每小時(shí)處置水量，m3/h。A-被處理的離子濃度，mmol/L。如軟化水處理時(shí)，A=YD(YD 為總硬度)。遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 7 頁(yè)交換器周期（T）為T(mén)=T運(yùn)+T再式中 T再-再生時(shí)間，一般取 2h。(五) 再生劑用量和再生時(shí)間單臺(tái)交換器的再生劑需要量（GR）可以按下式計(jì)算GR=WRE工KC/1000式中 KC-再生劑鹽耗，g/mol，或 KC=nN；N-再生劑的摩爾值，g/mol；(NNAOH=40、NH2SO4=49、NHCL=36.5、NNACL=58.5)n-一般取

15、2；G再-純度 100%食鹽用量。若折算成市售純度的食鹽用量（G再） ，則G再=G再/b式中 b-市售的純度。若配制成溶液，其體積 Q 再為Q再=G再/dC式中 d-相對(duì)密度；C-溶液濃度，%。2.2 離子交換樹(shù)脂(一) 離子交換定義及離子交換樹(shù)脂固體物質(zhì)在水中結(jié)合了某種離子,而本身釋放出等摩爾的另一種離子,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為離子交換。在離子交換過(guò)程中,固體物質(zhì)的結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化。凡是能夠起到離子交換作用的固體物質(zhì)就成為離子交換劑。離子交換劑除了能夠等摩爾的進(jìn)行離子交換外，還必須時(shí)刻逆的，否則沒(méi)有使用價(jià)值。如鈉離子樹(shù)脂，就是一種常用的離子交換劑。(二) 離子交換劑的分類(lèi)離子交換劑的種類(lèi)很多，有天然和

16、人造、有機(jī)和無(wú)機(jī)、陽(yáng)離子型和陰離子型，從結(jié)構(gòu)上分還有大孔型、凝膠型等。1無(wú)機(jī)質(zhì)：天然的、人造的。2有機(jī)質(zhì)：碳質(zhì)的、有機(jī)合成離子交換劑。(三) 離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)離子交換樹(shù)脂主要是有以下三個(gè)部分組成：1.單體：它是能聚合成高分子化合物的低分子有機(jī)物，也是離子交換樹(shù)脂遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 8 頁(yè)的主要成分，例如苯乙烯、甲基丙烯酸。2.交聯(lián)劑：它是固定樹(shù)脂形狀和增強(qiáng)樹(shù)脂機(jī)械強(qiáng)度的成分。常用的交聯(lián)劑是二已烯苯。交聯(lián)劑在離子交換樹(shù)脂內(nèi)的百分含量，稱(chēng)為交聯(lián)度。鍋爐水處理應(yīng)用的離子交換樹(shù)脂的交聯(lián)度一般為 7%。3.交換集團(tuán)：它是聯(lián)接在單體上的具有活性離子的集團(tuán)。它可以由有點(diǎn)解能力的低分子，

17、如硫酸 H2SO4有機(jī)胺 N(CH3)3，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)接到樹(shù)脂內(nèi)，也可以由帶有離解集團(tuán)的高分子電解質(zhì)如甲基丙烯酸直接聚合。為了書(shū)寫(xiě)方便，除了離子交換樹(shù)脂中交換集團(tuán)以外的部分，都用符號(hào)“R”表示。2.3 離子交換器的工作過(guò)程(一) 陽(yáng)離子交換法在離子交換過(guò)程中，只與水中的陽(yáng)離子進(jìn)行交換的水處理方法，稱(chēng)為陽(yáng)離子交換法。常見(jiàn)的有鈉型陽(yáng)離子交換和氫型陽(yáng)離子交換。注汽鍋爐水質(zhì)處理方法即鈉型陽(yáng)離子交換法。當(dāng)原水經(jīng)過(guò)由鈉型樹(shù)脂制成的樹(shù)脂層時(shí)，水中的陽(yáng)離子鈣、鎂等和樹(shù)脂中的鈉離子要進(jìn)行離子交換，結(jié)果使出口水中的鈣、鎂離子的濃度大大降低而成為軟化水。(二) 交換過(guò)程（除硬過(guò)程）交換過(guò)程可用下列反映方程式表示：出

18、碳酸鹽硬度（暫時(shí)硬度）Ca(HCO3)2+2NaRCR2+2NaHCO3Mg(HCO3)2+2NaR MgR2+2NaHCO3除非碳酸鹽硬度（永久硬度）CaSO4+2NaRCaR2+Na2SO4CaCL2+2NaRCaR2+NaCLMgSO4+2NaRMgR2+Na2SO4MgCL2+2NaRMgR2+NaCL根據(jù)以上交換過(guò)程，可以分析出鈉離子交換水處理后的水質(zhì)特點(diǎn)。總硬度降低或消除：交換后的水質(zhì)，鈣、鎂離子含量明顯降低，低壓鍋爐給水的硬度控制到 0.03mmol/L 就可以了?？倝A度不能降低：交換后的水質(zhì)，由于碳酸鹽硬度等摩爾地轉(zhuǎn)成了重碳酸鹽，所以并不能使原水的總堿度降低。含鹽量略有增加：置

19、換后的水質(zhì)，只有鈣、鎂離子等摩爾地轉(zhuǎn)成了鈉鹽，使軟后的水質(zhì)，其含鹽量要比原水略高。(三) 再生過(guò)程遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 9 頁(yè)隨著離子交換的繼續(xù)，當(dāng)如氨水中出現(xiàn)了鈣、鎂離子時(shí)或總硬度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，說(shuō)明鈉型離子交換樹(shù)脂部分失效。為了恢復(fù)其交換能力使水質(zhì)符合要求，就需要對(duì)該樹(shù)脂進(jìn)行再生。所謂再生，就是使含有大量濃度鈉離子的氯化鈉溶液或硫酸鈉溶液，通過(guò)失效的樹(shù)脂，將其中的鈣、鎂離子交換下來(lái)并排到廢液中去，而鈉離子重新交換吸附到樹(shù)脂中來(lái)，使樹(shù)脂重新恢復(fù)了交換能力。實(shí)際生產(chǎn)中，再生劑大多是工業(yè)用的食鹽溶液。再生過(guò)程可用下式來(lái)表示。CaR2+2NaCL2NaR+CaCL2MgR2+2NaC

20、L2NaR+MgCL2遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 10 頁(yè)3 水處理的輔助設(shè)備注汽鍋爐的水處理設(shè)備是不斷地向鍋爐供給符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水，并將所產(chǎn)生的蒸汽（或熱水）分送到各用熱的部門(mén)系統(tǒng)。注汽鍋爐汽水工藝流程輔助設(shè)備主要由給水泵和鍋爐控制件等組成。 3.1 離心泵離心泵是葉片式泵的一種。由于這種泵主要是靠一個(gè)人或多個(gè)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力來(lái)輸送液體，所以稱(chēng)之為離心泵。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、體積小、供水均勻和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。(一) 離心泵結(jié)構(gòu)離心泵的外形如圖 ：其主要結(jié)構(gòu)由泵體，泵殼、泵軸、葉輪和填料等幾部分組成。1葉輪：葉輪是離心泵工作的主要部件。它從電動(dòng)機(jī)中獲得能量并傳給液體。它由

21、前蓋板、后蓋板、葉片及輪轂組成。泵殼：泵殼在離心泵中起著多方面的作用。它把水引入葉輪，匯集從葉輪中甩出來(lái)的水。泵殼的形狀呈蝸殼狀。填料箱（俗稱(chēng)密封箱）：它用來(lái)封閉泵軸與泵殼間的間隙，防止水從泵內(nèi)流出（出水側(cè)）和空氣漏人泵內(nèi)（吸水側(cè)） ，同時(shí)也支持、潤(rùn)滑和冷卻泵軸的作用。(二)工作原理離心泵是利用泵殼內(nèi)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的離心力而工作的一種壓力泵。葉輪的旋轉(zhuǎn)將泵內(nèi)的水壓向葉輪的外周，并以較高的速度沿著外殼向出口流出。當(dāng)葉輪不斷地旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪心部分的水不斷地被壓出，同時(shí)又不斷地被補(bǔ)充。離心泵就是這樣將水從低壓處源源不斷地送到高壓處。因鍋爐內(nèi)存在壓力，水泵必須具有較高的壓頭才能把水壓入鍋

22、爐，所以離心泵要有相當(dāng)高的揚(yáng)程，為此在離心泵的軸上往往串聯(lián)幾個(gè)相同的葉輪以形成多級(jí)泵。在多級(jí)泵中，水在順次流往各級(jí)葉輪的同時(shí)逐級(jí)被加壓，泵的揚(yáng)程也因此增大，這樣就可以把水壓入鍋爐。(三)基本參數(shù)遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 11 頁(yè)流量 Q：流量是泵在單位時(shí)間內(nèi)排出液體的數(shù)量，有體積流量和質(zhì)量流量?jī)煞N。揚(yáng)程 H：泵的揚(yáng)程是指單位質(zhì)量的液體通過(guò)泵后，能量的增加值，也就是泵能把液體提升的高度或增加壓力的多少。轉(zhuǎn)數(shù) n：轉(zhuǎn)數(shù)又叫轉(zhuǎn)速，是指水泵的軸每分鐘旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)。功率 N：如果在 1s 內(nèi)把 1N 的物體提高到 1m 的高度，就對(duì)物體作用了1Nm 的功。效率：泵的效率是指泵的有效功率與泵軸

23、功率的比值。允許吸上真空高度 Hs：泵名牌或說(shuō)明書(shū)上標(biāo)注的吸上真空高度是計(jì)算泵的幾何安裝高度的依據(jù)。(四)離心泵的裝配和拆卸首先可將各處的連接螺栓、絲堵等分別擰在相應(yīng)的零件上；將 O 形密封圈等分別放在相應(yīng)的零件上；將密封圈和填料、填料環(huán)、填料壓蓋等依次裝在泵內(nèi)；將滾動(dòng)軸承裝在軸上，然后裝到懸架內(nèi)，再合上壓蓋，壓緊滾動(dòng)軸承，并在軸上套上擋水圈；將軸套裝在軸上，再將泵蓋裝在懸架上，然后再將葉輪、止動(dòng)墊圈、和輪螺母等裝上并擰緊；最后將上述組件裝在泵體內(nèi)，并擰緊泵殼上的連接螺栓。(五)離心泵的安裝和校正清除底盤(pán)上的油膩和污垢，把底座放在地基上；用水平儀檢查底座的水平度，可以用楔鐵找平；用水泥澆鑄底座

24、和地腳螺栓孔眼；水泥干涸后，擰緊地腳螺栓，重新檢查水平度；清理底座的支撐平面、水泵地腳和電動(dòng)機(jī)地腳平面，并把水泵和電動(dòng)機(jī)安裝到底座上；聯(lián)軸器之間應(yīng)保持一定的間隙，檢查水泵軸和電動(dòng)機(jī)軸是否在一條水平線上，可用墊片調(diào)整，使其同心。(六) 離心泵的啟動(dòng)前檢查和啟動(dòng)操作離心泵在啟動(dòng)前應(yīng)進(jìn)行如下檢查：檢查水罐水位是否正常；檢查離心泵機(jī)油液面，各處螺釘緊固，周?chē)鸁o(wú)雜物。(七)離心泵啟動(dòng)操作如下：遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 12 頁(yè)合上該泵的電源空氣開(kāi)關(guān)。先打開(kāi)吸入口閥，按啟動(dòng)鈕，離心泵啟動(dòng)。松開(kāi)排氣絲堵進(jìn)行排氣。待泵達(dá)到額定壓力之后，緩慢打開(kāi)泵出口閥。啟動(dòng)時(shí)，空轉(zhuǎn)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以 2-3min

25、 為宜，否則會(huì)造成氣蝕，損壞設(shè)備。使用密封圈的泵，要適當(dāng)調(diào)整好密封圈壓蓋的松緊，既要低漏，又不能漏泄量太大，一般以每分鐘 15-30 滴為宜。安裝后第一次啟泵，運(yùn)行 5-15min 后，要檢查一次全部螺釘?shù)乃删o程度(八)離心泵的停車(chē)操作按停止鈕，離心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)；先關(guān)出口閥，后關(guān)進(jìn)口閥；當(dāng)泵停運(yùn)時(shí)間較長(zhǎng)或有可能凍結(jié)時(shí)，應(yīng)打開(kāi)泵殼底部的絲堵，將泵體中的積水排凈；斷開(kāi)電源。3.2 計(jì)量泵（JIM 加藥泵）(一) 主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)口直徑：15mm出口直徑：15mm柱塞直徑：28mm額定流量：60L/h額定排出壓力：0.8MPa泵速：134r/min電動(dòng)機(jī)功率：0.37kW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:1440r/min(

26、二) 結(jié)構(gòu)及工作原理計(jì)量泵由傳動(dòng)和水力兩部分組成。傳動(dòng)部分是將電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；水力部分是通過(guò)吸入排出液體，實(shí)現(xiàn)輸出液體的目的。電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)渦輪減速后，通過(guò)曲軸帶動(dòng)連桿、十字頭，實(shí)現(xiàn)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不斷改變隔膜室內(nèi)的壓力，帶動(dòng)隔膜的運(yùn)動(dòng)，使水力部分的液缸內(nèi)容積變化，從而實(shí)現(xiàn)吸入、排出液體的目的。(三) 藥泵加藥量的調(diào)節(jié)操作將沖程緊固備螺母松開(kāi)；遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 13 頁(yè)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)沖程調(diào)節(jié)帽，將減小沖程量，反之增大沖程量，沖程量得大小以刻度值為準(zhǔn)；當(dāng)沖程調(diào)節(jié)完畢時(shí)，鎖緊備螺母。3.3磁力泵（鹽泵）主要技術(shù)參數(shù)揚(yáng)程：15m 流量：11

27、0L/h配用電動(dòng)機(jī)功率：1.1kW 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：2800r/min(一) 工作原理磁力泵是將永磁聯(lián)軸器的工作原理應(yīng)用于離心泵的一種泵類(lèi)。電動(dòng)機(jī)與磁力泵的外磁鋼總成相聯(lián)。一旦電動(dòng)機(jī)接通電源啟動(dòng)后，外磁鋼隨電動(dòng)機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。由于磁力的作用，外磁鋼總成旋轉(zhuǎn)，內(nèi)磁鋼總成上葉輪旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)液體的吸入和排出。(二) 安裝與使用磁力泵應(yīng)水平安裝。當(dāng)抽吸液面高于泵軸心線時(shí)，啟動(dòng)前打開(kāi)吸入管閥即可；若抽吸液面低于泵軸心線時(shí)，泵入口管線應(yīng)安裝底閥，啟動(dòng)前要先灌泵。泵使用前與應(yīng)進(jìn)行檢查，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無(wú)卡、滯及異常的聲音，各緊固件要緊固。電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與磁力泵轉(zhuǎn)向標(biāo)記一致。泵啟動(dòng)前，應(yīng)檢查液面是否正常；檢查合格后，打

28、開(kāi)吸入口閥，啟動(dòng)磁力泵，緩慢打開(kāi)排出閥，使泵進(jìn)入工作狀態(tài)。(三)使用注意事項(xiàng)磁力泵的潤(rùn)滑和冷卻是靠被輸送的介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此要避免泵抽空或長(zhǎng)時(shí)間的空運(yùn)；磁力泵輸送的介質(zhì)中不應(yīng)含有固體顆粒，因此在使用時(shí)，應(yīng)及時(shí)清理內(nèi)鹽箱底部雜質(zhì)；磁力泵使用的環(huán)境溫度應(yīng)小于 40，電動(dòng)機(jī)溫度不得超過(guò) 75。磁力泵運(yùn)行 500h 或一個(gè)月后，應(yīng)拆泵檢查泵軸和端面動(dòng)環(huán)的磨損情況。遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 14 頁(yè)如有磨損，應(yīng)及時(shí)更換動(dòng)環(huán)及軸承。遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 15 頁(yè)4 注汽鍋爐的水處理工藝流程水處理系統(tǒng)的工藝流程通常分四個(gè)步驟，從離子交換樹(shù)脂失效后開(kāi)始反洗再生（進(jìn)鹽和置換）正洗

29、和運(yùn)行（軟化）這四個(gè)步驟，組成離子交換器的一個(gè)運(yùn)行循環(huán)，下面介紹每一個(gè)步驟的目的和流程。 。4.1 SG 型鍋爐運(yùn)行流程生水經(jīng)供水泵和氣動(dòng)閥 1 進(jìn)入一級(jí)軟水罐頂部，經(jīng)過(guò)離子交換樹(shù)脂床后鈣鎂離子被置換掉，然后軟水向下流經(jīng)氣動(dòng)閥 2 進(jìn)入二級(jí)軟水罐再進(jìn)一步除掉樓交換的鈣鎂離子。從二級(jí)罐流出的軟化水流過(guò)氣動(dòng)閥 3 和渦輪流量計(jì)送給鍋爐。 SG 型鍋爐運(yùn)行流程圖如下 遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 16 頁(yè)4.2 SG 型鍋爐反洗流程生水經(jīng)生水泵生壓后，通過(guò)氣動(dòng)閥 4 從底部進(jìn)入一級(jí)軟水罐，流經(jīng)樹(shù)脂床后經(jīng)氣動(dòng)閥 5 排掉。反洗流量由排水管上安裝的恒定流量控制器控制，反洗時(shí)間由PBA 程序控制

30、器上的計(jì)時(shí)器控制，通常為 1020 分鐘。二級(jí)軟水罐不反洗。在反洗的同時(shí)，啟動(dòng)鹽水泵，使稀鹽水經(jīng)氣動(dòng)閥 1012 產(chǎn)生循環(huán)，以稀釋鹽溶液。 SG 型鍋爐反洗流程圖如下遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 17 頁(yè)4.3 SG 型鍋爐再生流程（進(jìn)鹽和置換）通過(guò)計(jì)算確定再生用鹽水濃度為 10%。進(jìn)鹽時(shí)，將準(zhǔn)備好的定量鹽水用鹽水泵經(jīng)氣動(dòng)閥 6 打入二級(jí)罐底部，鹽水向上流經(jīng)樹(shù)脂床，用鈉離子置換鈣鎂離子，是樹(shù)脂得到再生。鹽水從二極管頂部流出后經(jīng)過(guò)氣動(dòng)閥 8 進(jìn)入一級(jí)罐上部，然后向下流經(jīng)樹(shù)脂床，使樹(shù)脂得到再生。最后通過(guò)氣動(dòng)閥 7 和恒定流量控制器排掉。再生用的鹽水要清潔，這對(duì)不進(jìn)行反洗的二級(jí)罐是極為重要

31、的。當(dāng)用完定量的鹽水時(shí)，說(shuō)明樹(shù)脂以再生完畢。 遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 18 頁(yè) SG 型鍋爐再生流程圖如下4.4 SG 型鍋爐正洗流程原水由供水泵升壓后通過(guò)氣動(dòng)閥 1 進(jìn)入一級(jí)灌頂部，想下流經(jīng)樹(shù)脂層。然后一部分正洗水通過(guò)氣動(dòng)閥 7 排掉，余下的正洗水進(jìn)入二級(jí)灌頂部經(jīng)過(guò)樹(shù)脂層從氣動(dòng)閥 9 排掉。正洗時(shí)間由 PBA 程序控制。正洗時(shí)，鹽水系統(tǒng)把計(jì)量好的 26%濃鹽水稀釋到 10%，這時(shí)氣動(dòng)閥 11 打開(kāi)，讓鹽水進(jìn)入稀鹽箱，同時(shí)氣動(dòng)閥 10 與 12也打開(kāi)，使鹽水循環(huán)。遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第 19 頁(yè) SG 型鍋爐正洗流程圖如下遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生畢業(yè)論文第

32、20 頁(yè)5 結(jié) 論本設(shè)計(jì)是注汽鍋爐水處理設(shè)備控制流程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了注汽鍋爐水處理正常運(yùn)行、反洗、進(jìn)鹽、置換控制程序的編寫(xiě)，以及水處理設(shè)備運(yùn)行時(shí)的相關(guān)附件介紹。保證注汽鍋爐水處理的正常運(yùn)行。在本次設(shè)計(jì)中我進(jìn)一步掌握水處理設(shè)備運(yùn)行流程和水質(zhì)處理的基本理論知識(shí)，藝規(guī)程制定基本原則，步驟和方法。并能根據(jù)具體條件制定可行的、合理的工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)。并可以查閱制定工藝規(guī)程與工裝設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)的技術(shù)資料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和各種手冊(cè)。培養(yǎng)了我從事技術(shù)工作的嚴(yán)肅性、嚴(yán)格性和嚴(yán)密性。 在本次設(shè)計(jì)中我發(fā)現(xiàn)自己的很多缺點(diǎn)和不足，作為一個(gè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，對(duì)研究的過(guò)程、方法和結(jié)果的分析難免有許多考慮不周全的地方，我除了專(zhuān)業(yè)水平不足外，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)