一种在线循环水处理装置的制作方法

本实用新型属于循环水除垢领域，特别涉及一种在线循环水处理装置。

背景技术：

循环水是冶金、能源、化工企业生产等必不可少的能源介质之一。目前，对于循环水处理系统，为减少因循环水中盐类等的浓缩而对管道及设备造成的不利影响，普遍使用投加化学药剂的方法来保持水质稳定，以提高循环水系统的浓缩倍数。然而传统的投加化学药剂的循环水处理方法无法根据循环水质的实时状态判定是否需要投放药剂，存在药剂投放时机以及药剂投放量不确定的缺陷，在药剂费昂贵、运行成本高的现实面前极易导致药剂浪费和投放效果不佳等问题，而且无法实现远程控制水质以及远程加药操作，浪费人力的同时也降低了工作效率。

再者，相对于传统冷却循环水系统，尤其是蒸发式冷凝器中的循环水系统还存在保有水量小，蒸发量大等特点，蒸发式冷凝器循环水系统的水中无机物会更快速浓缩而导致结垢，甚至快速形成垢层仅需要1-2周。蒸发式冷凝器将还将传统冷却循环水系统填料和冷凝器合二为一，即是流速慢的部位，也是温度高的部位，发生结垢的速度更快。而且蒸发式冷凝器的体积小，换热效率受布水喷头的影响大，如果有循环水系统中沉积或结垢将影响布水喷头的布水量和布水均匀度，将大幅度降低蒸发换热效率。

因此，针对上述现有循环水处理系统存在的不足，制定出一种更优的循环水处理装置的技术方案显得尤其必要。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种在线循环水处理装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种在线循环水处理装置，所述循环水由输水管运送给设备使用，所述输水管与所述设备的连接处为设备入口，经所述设备使用后的循环水经集水槽收集，所述集水槽与所述输水管连通，所述处理装置设于所述集水槽与所述设备入口之间的输水管上，所述处理装置包括：水泵、监测系统、控制系统和加药系统，其中，水泵，设置在所述输水管上；监测系统，与所述水泵并联在所述输水管上，所述监测系统的两端通过取样支路连接所述输水管，所述取样支路两端均设有阀门；加药系统，所述加药系统设置在所述监测系统的下游；控制系统，所述控制系统连接所述监测系统和所述加药系统，所述控制系统接收、处理并存储来自所述监测系统的信息，进而反馈指令给所述加药系统，实现对循环水的处理。

在如上所述的一种在线循环水处理装置中，优选地，所述监测系统包括在线电导率仪、在线ORP仪、在线荧光仪和在线PH仪；所述在线电导率仪、所述在线ORP仪、所述在线荧光仪和所述在线PH仪分别与所述控制系统连接，将监测到的信息直接传递给所述控制系统。

在如上所述的一种在线循环水处理装置中，优选地，所述控制系统包括控制柜，所述控制柜内设有在线数据处理单元和无线数据传输单元；所述在线数据处理单元实时接收、处理和存储来自所述监测系统的信息，所述无线数据传输单元将所述信息传递给所述加药系统，所述加药系统根据所述信息加药或者停止加药。

在如上所述的一种在线循环水处理装置中，优选地，所述控制系统还包括所述远程服务器；所述远程服务器接收所述无线数据传输单元传递过来的信息，并对所述无线数据传输单元反馈技术人员的操作指令。

在如上所述的一种在线循环水处理装置中，优选地，所述在线数据处理单元设有显示屏，实时显示监控数据。

在如上所述的一种在线循环水处理装置中，优选地，所述加药系统包括多个分别由所述控制系统控制的药剂箱，所述药剂箱内盛放有缓蚀阻垢剂、氧化杀菌剂、非氧化杀菌剂和PH值调节剂；所述药剂箱还与所述输水管连接，且连接端设有加药计量泵。

在如上所述的一种在线循环水处理装置中，优选地，所述加药系统配合所述控制系统并根据所述控制系统的反馈信息实现所述药剂的自动加药。

在如上所述的一种在线循环水处理装置中，优选地，所述加药计量泵由所述控制系统控制。

在如上所述的一种在线循环水处理装置中，优选地，所述控制系统与所述输水管之间设有带水表的支路，所述水表与所述控制系统之间设有阀门。

在如上所述的一种在线循环水处理装置中，优选地，所述远程服务器上设有报警器。

分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型的在线循环水处理装置采用实时在线监测设备可以实时监测循环水系统中水质情况，能够第一时间针对实际情况采取措施，大大降低了水垢沉积的几率。

2、本实用新型的在线循环水处理装置采用PLC程控装置集成控制，建立B(浏览器)App(应用程序)/S(服务器)网络管理系统，通过电脑浏览器和智能手机能够随时查看系统水质、加药和腐蚀结垢的情况，并能够根据这些数据远程操作实现加药和水质调整，极大的提高了工作效率。

3、本实用新型的在线循环水处理装置采用专用缓蚀阻垢剂和专用氧化性杀菌剂等专有药剂配合在线测试功能以实现自动加药，提高了水质测试的准确率，经济效益明显。

本实用新型的其他特征和优点将在如下的具体实施方式部分详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的在线循环水处理装置结构示意图；

图2为本实用新型的另一实施例的在线循环水处理装置结构示意图。

附图标记说明：1-集水槽；2-输水管；3-取样支路；31-在线电导率仪；32-在线PH仪；33-在线ORP仪；34-在线荧光仪；4-水泵；5-控制柜；6-远程服务器；7-药剂箱；71-缓蚀阻垢剂；72-氧化杀菌剂；73-非氧化杀菌剂；74-PH值调节剂；8-水表；9-蒸发式冷凝器；10-设备入口；11-第一阀门；12-第二阀门；13-第三阀门。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”、以及“第三”可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。此外，用语“上游”和“下游”指的是构件在流体通路中的相对位置。例如，如果流体从构件A流向构件B，则构件A在构件B的上游。相反，如果构件B接收来自构件A的流体流，则构件B在构件A的下游。

如图1所示，为本实用新型提供的一种在线循环水处理装置，循环水由输水管2运送给设备使用，本实用新型所说的设备为具有循环水装置的设备，输水管2与设备的连接处为设备入口10，经设备使用后的循环水经集水槽1收集，集水槽1与输水管2连通，处理装置设于集水槽1与设备入口10之间的输水管2上，处理装置包括：水泵4、监测系统、控制系统和加药系统，其中，监测系统设于水泵4出口处的取样支路3上，且取样支路3的两端分别设有第一阀门和第二阀门；水泵4连接在输水管2上，取样支路3与水泵4并联。控制系统的一端与监测系统连接，另一端与加药系统连接，控制系统的作用是接收来自监测系统监测的数据信息，分析、存储并传递来自监测系统的数据信息，同时将技术人员的操作指令信息反馈给加药系统，实现对循环水处理装置的在线实时监控；加药系统的一端通过输水管与具有循环水系统的设备连接，加药系统接收来自控制系统的反馈指令后，自动调整加药，从而实现对循环水处理装置的实时在线水质调整。

具体而言，如图1所示，本实用新型提供的一种在线循环水处理装置旨在对具有循环水系统的设备实现实时监测，实时调整水质的目的，避免水垢沉积影响循环水以及设备的使用。本实施例的设备以蒸发式冷凝器9为具体实施例，做进一步具体阐述，蒸发式冷凝器9的在线循环水处理装置设于集水槽1和输水管2之间，包括单向连接的监测系统、控制系统和加药系统，输水管2上串联连接有水泵4，水泵4的两端并联有一取样支路3，取样支路3上设置监测系统，且监测系统位于取样支路3的两端的阀门A和第二阀门之间。循环水的方向如图1中箭头方向指示所示，即从集水槽1出发，在水泵4的作用下沿输水管2向水泵4方向循环，在线循环水处理装置处于工作状态时，第二阀门开启，经过水泵4出口的水通过第二阀门进入监测系统形成取样水，监测系统包括串联连接的在线电导率仪31、在线ORP仪33、在线荧光仪34和在线PH仪32，上述各仪器分别对流入监测系统的取样水进行监测，并将监测到的结果传递给控制系统的控制柜5，控制柜5内设有在线数据处理单元和无线数据传输单元，在线数据处理单元接收、存储并处理数据信息，再经无线数据传输单元传输给控制系统的远程服务器6，远程服务器6将循环水系统的水质状态实时呈现给技术人员，技术人员根据水质情况，通过远程服务器6向控制柜5中的无线数据传输单元传递操作指令，控制系统根据操作指令控制加药系统实施加药操作。加药系统包括多个分别与控制柜5连接的药剂箱7，药剂箱7之间独立工作，互不影响；药剂箱内盛放专有药剂，具体包括缓蚀阻垢剂71、氧化杀菌剂72、非氧化杀菌剂73和PH值调节剂74。

监测系统、控制系统和加药系统的具体工作过程为：在线电导率仪31主要对取样水的电导率进行在线监测，即通过对取样水中含有的Ca²⁺、Mg²⁺等浓度进行监测，取样水中的离子浓度高则电导率高，证明此时取样水的氧化性过强，监测数据信息传递给控制系统后，控制系统控制加药系统的盛装有非氧化杀菌剂73的药剂箱7向输水管2中适量加药；反之，若取样水中的离子浓度不高则电导率也不高，则不向输水管2中加非氧化杀菌剂73。

在线ORP仪33主要是通过ORP电极对取样水进行ORP(氧化还原电位，简称ORP是英文Oxidation-Reduction Potential的缩写)。ORP作为介质(包括土壤、天然水、培养基等)环境条件的一个综合性指标，已沿用很久，它表征介质氧化性或还原性的相对程度。ORP电极即是一种可以在其敏感层表面进行电子吸收或释放的电极，该敏感层是一种惰性金属，通常是用铂和金来制作；在线ORP仪33就是通过测定取样水中氧化还原电位的高低来判断取样水的水质好坏的。因为在水中，每一种物质都有其独自的氧化还原特性。简单的，我们可以理解为：在微观上，每一种不同的物质都有一定的氧化-还原能力，这些氧化还原性不同的物质能够相互影响，最终构成了一定的宏观氧化还原性。所谓的氧化还原电位就是用来反映水溶液中所有物质反应出来的宏观氧化-还原性。氧化还原电位越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负则说明溶液显示出还原性。控制系统设定ORP值的范围后，在线ORP仪33通过监测取样水中余氯所对应的ORP值变化，判断取样水的还原性，进而判断是否需要向输水管2中添加氧化杀菌剂72；本实施例中的氧化杀菌剂72优选为溴基杀菌剂，溴基杀菌剂相较于传统的氯基杀菌剂具有更加稳定，可现场长期储存并在高PH值下不分解，能够有效的去除生物粘膜和沉积物等优势。

在线荧光仪34对取样水中的荧光剂进行监测，此处的荧光剂是加药系统中的专有药剂，即缓蚀阻垢剂71中添加的微量、安全、环保的惰性荧光剂。而且荧光剂的荧光光强与缓蚀阻垢剂71的浓度呈线性关系。如果在线荧光仪34监测取样水中荧光光强度过高，则说明取样水中的缓蚀阻垢剂71的浓度也越高(高于控制系统设定标准值)，此时在线荧光仪34向控制系统传递监测到的数据信息，则控制系统会对加药系统发布禁止添加缓蚀阻垢剂71的信号，则加药系统不向输水管2中添加缓蚀阻垢剂71；反之，若在线荧光仪34监测到取样水中的荧光光强度过低(低于控制系统设定标准值)，则证明取样水中的缓蚀阻垢剂71浓度也过低，此时向在线荧光仪34向控制系统传递监测到的数据信息，则控制系统会对加药系统发布添加缓蚀阻垢剂71的信号，则加药系统向输水管2中添加缓蚀阻垢剂71；还有当在线荧光仪34监测取样水中的荧光光强度等于控制系统设定标准值的时候，此时在线荧光仪34向控制系统传递监测到的数据信息，则控制系统会对加药系统发布禁止添加缓蚀阻垢剂71的信号，则加药系统不向输水管中添加缓蚀阻垢剂71。

在线PH仪32，即对取样水中的PH值在线监测，若监测结果不符合控制系统设定的PH值范围，则加药系统控制加药系统向输水管内自动投加PH值调节剂74，投加药剂通过加药计量泵向输水管2添加；反之，则不添加。加药计量泵受控制系统控制，通过自身的启停实现加药或停止加药，加药计量泵自身具有计量功能，可根据控制系统的反馈信息定量加药。

控制系统与输水管2之间连接了另一支路，该另一支路的一端与输水管2连接，另一端经过控制系统与自来水连接，该另一支路上设有水表8，水表8和控制系统之间设有第三阀门13，水表8和第三阀门13均受控制系统控制，水表8的作用主要是记录补水量，由于循环水在循环过程中进入设备入口10后，要向蒸发式冷凝器9内部的冷凝盘管(图中未示出)喷淋，喷淋过程中，一部分循环水会蒸发掉，不能全部落入集水槽1内，这样输水管2内部的循环水就会减少，故需要外来水源补充进入输水管2内，因此在输水管2上连接一个一端连接自来水的支路，该之路上设有水表8和第三阀门13，水表8记录需要补充的水量，当输水管2内部的循环水量低于控制系统设定的最低值时，控制系统控制第三阀门13开启，向输水管2内补充水以用于循环，同时水表8记录补水量，当补水量达到所需值后，控制系统控制第三阀门13关闭，补水结束。

如图2所示，为本实用新型的又一实施例，本实施例的在线循环水处理装置与上述实施例的工作原理和组成基本相同，唯一不同的是，本实施例中的监测系统包括并联连接的在线电导率仪31、在线ORP仪33、在线荧光仪34和在线PH仪32，本实施例中选用并联连接方式设置上述各仪器，能够有效的避免个仪器监测过程中出现相互干扰的情况，能更加准确的监测到输水管2内循环水中的各物质含量数据，也便于控制系统接收信息和反馈指令，用户可根据实际应用需要选取以上两种处理装置使用。

上述监测系统、控制系统和加药系统配合完成一个在线循环水处理过程，之后取样水由取样支路3经第一阀门重新回到输水管2，并继续沿水泵4方向随着循环水，循环水进入蒸发式冷凝器9后，经过喷淋、冷凝等过程再次循环至集水槽1内，紧接着开始下一个循环水过程。

另外，上述加药操作均由控制系统根据设定的数值控制加药计量泵向输水管2中加药。

另外，控制系统的在线数据处理单元优选为具有显示屏的PLC(可编程逻辑控制器，对应英语名称为Programmable Logic Controller)接收存储实时数据，并通过对PLC编程实现各种水处理控制动作。

另外，远程服务器6上设有报警设备，当循环水过程发生异常情况可实时报警。

另外，药剂箱7与输水管2连接的一端与该药剂箱7连接控制系统的一端为同一端。

接下来，说明本实用新型的有益效果。

1、本实用新型的在线循环水处理装置采用实时在线监测设备可以实时监测循环水系统中水质情况，能够第一时间针对实际情况采取措施，大大降低了水垢沉积的几率。

2、本实用新型的在线循环水处理装置采用PLC集成控制，通过电脑浏览器和智能手机能够随时查看系统水质、加药和腐蚀结垢的情况，并能够根据这些数据远程操作实现加药和水质调整，极大的提高了工作效率。

3、本实用新型的在线循环水处理装置采用专用缓蚀阻垢剂和专用氧化性杀菌剂等专有药剂配合在线测试功能以实现自动加药，提高了水质测试的准确率，经济效益明显。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。