脱盐水生产系统及其控制方法
【专利摘要】本发明提供脱盐水生产系统，包括原水箱、中间水箱、回用水箱、原水泵、过滤器、中间水泵、反渗透系统、回用水泵、絮凝剂箱、絮凝剂过滤泵以及控制中心，原水箱上设置有进水阀与液位计、原水箱连接至原水泵，原水泵连接过滤器，絮凝剂箱通过絮凝剂过滤泵连接至过滤器，过滤器连接至中间水箱，中间水箱上设置有液位计，中间水箱连接中间水泵，中间水泵连接至反渗透系统，反渗透系统连接至回用水箱，回用水箱上设置有液位计，回用水箱的出水口连接至回用水泵、控制中心分别连接各水箱上的液位计与各水泵。本发明还提供所述脱盐水生产系统的控制方法。本发明脱盐水生产系统实现自动产水，无人值守，生产效率高，减少人工劳动强度。
【专利说明】脱盐水生产系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢带冷轧中的清洗技术，更具体地涉及用于钢带清洗的脱盐水的生产 系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 不锈钢经过电解或者酸洗工艺后，表面存在一些残余的电解液或者酸性物质，需 要大量的液体（水）进行冲洗，同时采用多对高速旋转毛刷辊，在钢带表面进行刷洗，并且 使用大量的液体进行冲洗，加速清洁钢带表面。目前大多数的酸洗线都是钢带从酸洗槽出 来，然后经过一对挤酸辊，去除表面的大量酸液，然后经过刷洗机进行刷洗，一般是经过多 级刷洗。脱盐水的氯离子含量低，可以减少对钢带表面质量的影响，由于脱盐水的生产成本 较高，刷洗机机组全部采用脱盐水刷洗时，严重地造成了清洁液的浪费，生产成本高，并且 刷洗后的水直接回流至污水处理池，导致水的循环利用率低。脱盐水的生产是一种通过各 种水处理工艺，除去水中的悬浮物，胶体，无极阴阳离子，微生物等各种杂质。脱盐水通过蒸 馏、反渗透、离子交换或者其他方法去除水中的矿物质，但是传统的脱盐水系统自动化程度 低，需要人工值守，产水效率低。
【发明内容】
[0003] 鉴于以上所述，本发明有必要提供一种脱盐水生产系统，可以通过自动控制生产 装置，实现无人值守，产水率高。
[0004] 本发明提供一种脱盐水生产系统，脱盐水生产系统，包括原水箱、中间水箱、回用 水箱、原水泵、过滤器、中间水泵、反渗透系统、回用水泵、絮凝剂箱、絮凝剂过滤泵以及控 制中心，原水箱上设置有进水阀与液位计、原水箱的出水口连接至原水泵，原水泵连接过滤 器，絮凝剂箱通过絮凝剂过滤泵连接至过滤器，过滤器连接至中间水箱的进水口，中间水箱 上设置有液位计，中间水箱的出水口连接中间水泵，中间水泵连接至反渗透系统，反渗透系 统连接至回用水箱的进水口，回用水箱上设置有液位计，回用水箱的出水口连接至回用水 泵、控制中心分别连接各水箱上的液位计与各水泵，控制各水泵的开启或关闭。
[0005] 进一步地，所述的过滤器包括介质过滤器，活性炭过滤器，软化器，保安过滤器。
[0006] 进一步地，所述的脱盐水生产系统还包括一清洗系统，所述清洗系统包括冲洗段、 刷洗段、喷洗段、循环水箱、第一循环泵、第二循环泵以及污水排放管，冲洗段、刷洗段、喷洗 段按序依次设置，冲洗段设置有冲洗装置与挤干辊，刷洗段设置有刷洗机组与挤干辊，喷洗 段设置有喷洗机组与挤干辊，循环水箱内设置有滤网隔板，喷洗段的喷洗机组连接所述回 用水泵，以对喷洗机组供水，第二循环泵连接喷洗段与喷洗机组，以在喷洗段进行自身循环 喷淋，喷洗段连接循环水箱以向循环水箱供给喷洗机组喷洗回流的水，若干第一循环泵连 接循环水箱分别至冲洗装置、刷洗段刷洗机组，以将循环水箱内过滤后的水分别供给至冲 洗装置、刷洗段刷洗机组，刷洗段以及喷洗段分别连接至循环水箱，以供刷洗或喷洗后的水 流入至循环水箱以过滤，冲洗段与循环水箱分别连接至污水排放管，以将冲洗后的水或循 环水箱内过满的水排出至污水排放管。
[0007] 进一步地，所述清洗系统还包括挤酸段、挤酸段设置在冲洗段的上一工位，供钢带 先经过挤酸段后进入至冲洗段，挤酸段有挤酸辊。
[0008] 进一步地，所述循环水箱内设置两个滤网隔板，对应地形成了第一滤箱、第二滤箱 以及第三滤箱，第一滤箱容接刷洗段以及喷洗段回流的水，第三滤箱向冲洗段、刷洗段分别 供水。
[0009] 另外，本发明有必要提供一种脱盐水生产系统的控制方法。
[0010] 一种所述的脱盐水生产系统的控制方法，其控制方法如下：
[0011] 将各水箱的水位进行设定，水位>2m为高水位，水位在0. 5至2m之间是中间水位， 水位〈0. 5m是低水位；
[0012] 第一液位计检测原水箱的水位，第二液位计检测中间水箱的水位，第三液位计检 测回用水箱的水位；控制中心根据检测的信号对应地输出控制信号控制进水阀、原水泵、中 间水泵、以及回用水泵的开闭，具体为，
[0013] 进水阀的作动执行判定：
[0014] 当原水箱的液位处于低水位和中水位，进水阀打开补水，当原水箱的液位处于高 水位，进水阀关闭停止补水；
[0015] 原水泵的动作执行判定：
[0016] 当原水箱的液位处于低水位或者中间水箱的液位处于高水位，原水泵停止抽水； 当原水箱的液位处于中水位和高水位且中间水箱的液位处于中低水位，原水泵开启抽水； 并且当原水泵开启的时候，控制中心同时控制絮凝剂过滤泵向管道供絮凝剂，原水泵抽送 水至过滤器，过滤器过滤完以后送至中间水箱，当中间水箱的液位处于低水位和中水位以 及原水箱的液位处于中高水位，原水泵开启补水，当中间水箱的液位处于高水位或者原水 箱的液位处于低水位，原水泵关闭停止补水；
[0017] 中间水泵的动作执行判定：
[0018] 当中间水箱的液位处于低水位或者回用水箱的液位处于高水位，中间水泵停止抽 水；当中间水箱的液位处于中水位和高水位且回用水箱液位处于中低水位，中间水泵开启 抽水；
[0019] 回用水泵的动作执行判定：
[0020] 当回用水箱的液位处于中高水位时，回用水泵对生产线供水；当回用水箱的液位 处于低时，回用水泵停止供水。
[0021] 相较于现有技术，本发明通过设计自动控制的脱盐水生产系统，实现自动产水，无 人值守，生产效率高，减少人工劳动强度。通过在刷洗的后阶段采用脱盐水清洗，既保证最 终清洗是使用脱盐水清洗，保证了钢带质量，又节省了脱盐水成本和消耗。清洗系统可彻底 将钢带表面的残留化学物质去除，保证了钢带的清洗质量，并且通过将后段的干净的水给 前段的刷洗机循环利用，从而节省水资源，尤其节省了脱盐水成本和消耗。
[0022] 本发明的优选实施方案及其有益效果，将结合【具体实施方式】进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体 实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，
[0024] 图1为本发明脱盐水生产系统的结构示意图；
[0025] 图2为应用本发明脱盐水生产系统的清洗系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026] 以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0027] 请参阅图1，本发明所示的脱盐水生产系统，包括原水箱1、中间水箱2、回用水箱 3、原水泵11、过滤器12、中间水泵21、反渗透系统22、回用水泵31、絮凝剂箱4、絮凝剂过滤 泵41以及控制中心（图未示）。
[0028] 原水箱1上设置有进水阀13与第一液位计14、原水箱1的出水口连接至原水泵 11，原水泵11连接过滤器12。絮凝剂箱4通过絮凝剂过滤泵41连接至过滤器12,过滤器 12连接至中间水箱2的进水口，中间水箱2上设置有第二液位计23,中间水箱2的出水口 连接中间水泵21，中间水泵21连接至反渗透系统22,反渗透系统22连接至回用水箱3的 进水口，回用水箱3上设置有第三液位计32,回用水箱31的出水口连接至回用水泵31、控 制中心分别连接各水箱上的液位计与各水泵，控制各水泵的开启或关闭。本实施例中控制 中心采用PLC。
[0029] 进水阀13控制原水箱1的进水，进水阀13可以采用气动蝶阀或者电磁阀控制，通 过PLC输出控制信号控制进水阀13的开启。第一液位计14,第二液位计23以及第三液位 计32分别装在原水箱1、中间水箱2,回用水箱3的顶部。液位计（14、23、32)采用超声波 液位计，可以检测水箱内水位的高度，输出模拟信号给PLC，PLC结合液位控制进水阀13和 各水泵（11、21、31、41)的开启和关闭。原水泵11将原水箱1的水经过过滤器12抽送至中 间水箱2。过滤器12包括有介质过滤器，活性炭过滤器，软化器，保安过滤器等，用来过滤原 水中的杂质。絮凝剂过滤泵41将絮凝剂箱4中的絮凝剂抽送至原水泵11与过滤器12连 接的管道，絮凝剂协助过滤器12过滤更加彻底，干净。中间水泵21将中间水箱2的水抽送 到反渗透系统22进行深度过滤后送至回用水箱3。回用水泵31可以将回用水箱3的水送 至生产线使用。
[0030] 控制脱盐水生产系统时，控制方法如下：
[0031] 通过PLC输出控制信号控制进水阀13打开，给原水箱1补水，第一液位计14检 测原水箱1的水位。PLC根据原水箱1和中间水箱2的水位控制原水泵11的启动与停止。 将水位进行设定，当水位>2m为高水位，水位在0. 5至2m之间是中间水位，水位〈0. 5m是低 水位。当原水箱1的液位处于低水位和中水位（水位<2m)，进水阀13打开补水，当原水箱 1的液位处于高水位（水位>2m)，进水阀13关闭停止补水；当原水箱1的液位处于低水位 (水位〈0. 5m)或者中间水箱2的液位处于高水位（水位>2m)，原水泵11停止抽水；当原水 箱1的液位处于中水位和高水位（水位>〇. 5m)且中间水箱2的液位处于中低水位（水位 <2m)，原水泵11开启抽水。当原水泵11开启的时候，PLC同时控制絮凝剂过滤泵41向管 道供絮凝剂。原水泵11抽送原水至过滤器12,过滤器12过滤完以后送至中间水箱2。
[0032] 当中间水箱2的液位处于低水位和中水位（水位<2m)以及原水箱1的液位处于 中高水位（水位>0. 5m)，原水泵11开启补水条件，当中间水箱2的液位处于高水位（水位 >2m)或者原水箱1的液位处于低水位（水位〈0. 5m)，原水泵11关闭停止补水；当中间水箱 2的液位处于低水位（水位〈0. 5m)或者回用水箱3的液位处于高水位（水位>2m)，中间水 泵21停止抽水；当中间水箱2的液位处于中水位和高水位（水位>0. 5m)且回用水箱3液 位处于中低水位（水位<2m)，中间水泵21开启抽水。
[0033] 当回用水箱3的液位处于中高水位时（水位>0. 3m)，回用水泵31对生产线供水； 当回用水箱3的液位处于低时（水位〈0. 3m)，回用水泵31停止供水。
[0034] 本发明所述的脱盐水生产系统进一步包括将生产的脱盐水使用的清洗系统。
[0035] 请参阅图2,所述清洗系统包括挤酸段51、冲洗段52、刷洗段53、喷洗段54、循环水 箱55、若干第一循环泵56、若干第二循环泵57以及污水排放管58。挤酸段51、冲洗段52、 刷洗段53、喷洗段54按一钢带70的前进方向依次设置。
[0036] 挤酸段51设置有挤酸辊511，挤酸辊511由若干耐酸胶辊组成，由电机驱动。挤酸 辊511主要去除钢带表面从酸洗槽中带不来的大量酸液，挤去的酸液直接留回酸槽，可以 节省酸成本，同时也避免了后续的污水处理酸带来的麻烦。
[0037] 冲洗段52设置有冲洗装置521与挤干辊522。钢带经过挤酸辊511后，首先经过 冲洗段52,此时通过大量的水进行冲洗钢带表面，由于钢带表面存在一些酸性物质，所以冲 洗后的水没有循环利用的价值，直接流至污水排放管58,通过污水排放水管58排放至污水 处理站。冲洗完钢带以后，通过挤干辊522去除钢带表面残留的冲洗的水，进入刷洗段。
[0038] 刷洗段53设置有刷洗机组531与挤干辊532,刷洗机组531包括若干毛刷辊（图 未标），挤干辊532设置在毛刷辊的两侧。毛刷辊用以对钢带表面进一步刷洗，挤干辊532 主要去除钢带表面从具有少量酸液的水分，挤去的水分直接留回刷洗段。此段的钢带表面 已较为清洁，越往后段的钢带表面残留化学物质越少，可以将刷洗后的水输送至循环水箱 55,在循环水箱55过滤后给前段的冲洗段52、以及刷洗段53自身循环利用，从而节省水资 源。
[0039] 喷洗段54设置有若干喷洗机组541与若干挤干辊542,喷洗机组541用以对钢带 进行喷淋，挤干辊542主要去除钢带表面前一次喷淋残余的水分，挤去的水分直接留回喷 洗段。本实施例中，喷洗段54本身内部采用二级循环喷淋设计，两台第二循环泵57分别连 接喷洗段与对应的喷洗机组541，进行自身循环喷淋，可以最大限度的利用水资源同时保证 钢带质量。
[0040] 喷洗段54连接有进水管543,以供脱盐水生产系统生产的脱盐水流入，对喷洗机 组541供水。喷洗机组541采用脱盐水进行清洗，因为喷洗段54决定钢带表面的质量，所 以采用脱盐水，脱盐水的氯离子含量低，可以减少对钢带表面质量的影响。由于脱盐水的生 产成本较高，所以冲洗段52、刷洗段53采用喷洗段54喷洗回流的脱盐水以及补给的工业水 刷进行刷洗。这样既保证最终喷洗段54是使用脱盐水清洗，保证了钢带质量，又节省了脱 盐水成本和消耗。具体方案为通过喷洗段54喷洗完的水流回至循环水箱55。循环水箱55 将水过滤后供回至冲洗段52、刷洗段53。
[0041] 循环水箱55内设置有若干滤网隔板551，对应地形成若干级滤箱。本实施例中，循 环水箱55内设置了两个滤网隔板551，对应地形成了第一滤箱552、第二滤箱553、第三滤箱 554。第一滤箱552接收从刷洗段53以及喷洗段54回流的水，然后过滤至第二滤箱553,然 后从第二滤箱553过滤至第三滤箱554。过滤后的第二滤箱553、第三滤箱554的水可供给 向冲洗段52、刷洗段53。第三滤箱554的水是过滤后最干净的水，第一滤箱552同时连接 污水排放管58,可以根据需要排放循环水箱55的污水或者在循环水箱55内过满的水。
[0042] 第一循环泵56连接循环水箱55分别至冲洗装置521、刷洗段刷洗机组531，以将 循环水箱55内过滤后的水分别供给至冲洗装置521、刷洗机组531。连接至循环泵的管道 上设置有阀门61，可以根据需要开启。刷洗段53以及喷洗段54分别连接至循环水箱55， 如此，通过第一循环泵56对冲洗装置521、刷洗机组531循环供水，同时刷洗段53以及喷洗 段54的回水流回循环水箱55。
[0043] 如果循环水箱55的液位较低，则通过一工业补水管60进行补水，保证循环水箱55 的液位。
[0044] 清洗时，钢带经过挤酸段51的挤酸辊511后，首先经过冲洗段52冲洗，冲洗完钢 带后，通过挤干辊542去除钢带表面残留的冲洗的水，然后依次经过刷洗段进行刷洗，且每 一次刷洗前后均有挤干辊对钢带表面挤干，刷洗后，钢带进入喷洗段54,在喷洗段54经过 二级循环喷淋，挤干后送出，如此可彻底将钢带表面的残留化学物质去除，保证了钢带的清 洗质量，并且通过将后段的干净的水给前段的刷洗机循环利用，从而节省水资源，尤其节省 了脱盐水成本和消耗。
[0045] 在清洗过程中，喷洗段54经过进水管543流入脱盐水进行清洗，并且脱盐水在第 二循环泵57的作用下循环喷淋，同时清洗后的脱盐水流入至循环水箱55的第一滤箱552， 并且过滤后流入至第二滤箱553与第三滤箱554。第一循环泵56作用下第二滤箱553与第 三滤箱554流入至冲洗段52的冲洗装置521、刷洗机组531，冲洗段52冲洗完的水流入至 污水排放水管58,刷洗段53刷洗的水回流至循环水箱55的第一滤箱552。此外，在循环水 箱55的液位较低时，通过工业补水管60进行补水。
[0046] 综上，本发明通过设计自动控制的脱盐水生产系统，实现自动产水，无人值守，生 产效率高，减少人工劳动强度。通过在刷洗的后阶段采用脱盐水清洗，既保证最终清洗是使 用脱盐水清洗，保证了钢带质量，又节省了脱盐水成本和消耗。清洗系统可彻底将钢带表面 的残留化学物质去除，保证了钢带的清洗质量，并且通过将后段的干净的水给前段的刷洗 机循环利用，从而节省水资源，尤其节省了脱盐水成本和消耗。
[〇〇47] 只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应 当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型 及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之 内。
【权利要求】
1. 脱盐水生产系统，其特征在于：包括原水箱（1)、中间水箱（2)、回用水箱（3)、原水 泵（11)、过滤器（12)、中间水泵（21)、反渗透系统（22)、回用水泵（31)、絮凝剂箱（4)、絮凝 剂过滤泵（41)以及控制中心，原水箱（1)上设置有进水阀（13)与液位计（14)、原水箱（1) 的出水口连接至原水泵（11)，原水泵（11)连接过滤器（12)，絮凝剂箱（4)通过絮凝剂过滤 泵（41)连接至过滤器（12)，过滤器（12)连接至中间水箱（2)的进水口，中间水箱（2)上 设置有液位计（23)，中间水箱（2)的出水口连接中间水泵（21)，中间水泵（21)连接至反渗 透系统（22)，反渗透系统（22)连接至回用水箱（3)的进水口，回用水箱（3)上设置有液位 计（32)，回用水箱（3)的出水口连接至回用水泵（31)、控制中心分别连接各水箱上的液位 计与各水泵，控制各水泵的开启或关闭。
2. 根据权利要求1所述的脱盐水生产系统，其特征在于：所述过滤器（12)包括介质过 滤器，活性炭过滤器，软化器，保安过滤器。
3. 根据权利要求1所述的脱盐水生产系统，其特征在于：还包括一清洗系统，所述清洗 系统包括冲洗段（52)、刷洗段（53)、喷洗段（54)、循环水箱（55)、第一循环泵（56)、第二循 环泵（57)以及污水排放管（58)，冲洗段（52)、刷洗段（53)、喷洗段（54)按序依次设置，冲 洗段（52)设置有冲洗装置（521)与挤干辊（522)，刷洗段（53)设置有刷洗机组（531)与 挤干棍（532)，喷洗段（54)设置有喷洗机组（541)与挤干棍（542)，循环水箱（55)内设置 有滤网隔板（551)，喷洗段（54)的喷洗机组（541)连接所述回用水泵（31)，以对喷洗机组 (541)供水，第二循环泵（57)连接喷洗段（54)与喷洗机组（541)，以在喷洗段（54)进行自 身循环喷淋，喷洗段（54)连接循环水箱（55)以向循环水箱（55)供给喷洗机组（541)喷 洗回流的水，若干第一循环泵（56)连接循环水箱（55)分别至冲洗装置（521)、刷洗段刷洗 机组（531)，以将循环水箱（55)内过滤后的水分别供给至冲洗装置（521)、刷洗段刷洗机组 (531)，刷洗段（53)以及喷洗段（54)分别连接至循环水箱（55)，以供刷洗或喷洗后的水流 入至循环水箱（55)以过滤，冲洗段（52)与循环水箱（55)分别连接至污水排放管（58)，以 将冲洗后的水或循环水箱（55)内过满的水排出至污水排放管（58)。
4. 根据权利要求3所述的脱盐水生产系统，其特征在于：所述清洗系统还包括挤酸段 (51)、挤酸段（51)设置在冲洗段（52)的上一工位，供钢带先经过挤酸段（51)后进入至冲 洗段（52)，挤酸段（51)有挤酸辊（511)。
5. 根据权利要求3所述的脱盐水生产系统，其特征在于：所述循环水箱（55)内设置两 个滤网隔板（551)，对应地形成了第一滤箱（552)、第二滤箱（553)以及第三滤箱（554)，第 一滤箱（552)容接刷洗段（53)以及喷洗段（54)回流的水，第三滤箱（554)向冲洗段（52)、 刷洗段（53)分别供水。
6. -种权利要求1所述的脱盐水生产系统的控制方法，其控制方法如下： 将各水箱的水位进行设定，水位>2m为高水位，水位在0. 5至2m之间是中间水位，水位 〈〇· 5m是低水位； 第一液位计（14)检测原水箱（1)的水位，第二液位计（23)检测中间水箱（2)的水位， 第三液位计（32)检测回用水箱（3)的水位；控制中心根据检测的信号对应地输出控制信号 控制进水阀（13)、原水泵（11)、中间水泵（21)、以及回用水泵（31)的开闭，具体为， 1)进水阀（13)的作动执行判定： 当原水箱（1)的液位处于低水位和中水位，进水阀（13)打开补水，当原水箱（1)的液 位处于高水位，进水阀（13)关闭停止补水； 2) 原水泵（11)的动作执行判定： 当原水箱（1)的液位处于低水位或者中间水箱（2)的液位处于高水位，原水泵（11)停 止抽水；当原水箱（1)的液位处于中水位和高水位且中间水箱（2)的液位处于中低水位， 原水泵（11)开启抽水；并且当原水泵（11)开启的时候，控制中心同时控制絮凝剂过滤泵 (41)向管道供絮凝剂，原水泵（11)抽送水至过滤器（12)，过滤器（12)过滤完以后送至中 间水箱（2)，当中间水箱（2)的液位处于低水位和中水位以及原水箱⑴的液位处于中高水 位，原水泵（11)开启补水，当中间水箱（2)的液位处于高水位或者原水箱（1)的液位处于 低水位，原水泵（11)关闭停止补水； 3) 中间水泵（21)的动作执行判定： 当中间水箱（2)的液位处于低水位或者回用水箱（3)的液位处于高水位，中间水泵 (21)停止抽水；当中间水箱（2)的液位处于中水位和高水位且回用水箱（3)液位处于中低 水位，中间水泵（21)开启抽水； 4) 回用水泵（31)的动作执行判定： 当回用水箱（3)的液位处于中高水位时，回用水泵（31)对生产线供水；当回用水箱 (3)的液位处于低时，回用水泵（31)停止供水。
【文档编号】G05B19/418GK104102197SQ201410317882
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】戴泽辉, 刘自然, 卢威 申请人:肇庆宏旺金属实业有限公司