循环水状态监测系统.ppt
电话：025-58813785 地 址：南京市方家营800号传真：025-58813963 邮 编：210015网址：E-mail：,南京苏仪环保应用技术研究所,3KIV智能化监测换热器,南京苏仪环保应用技术研究所简介,企业简介：苏仪环保应用技术研究所是由南京化工大学及南京市科委联合投资的独立核算的股份制企业。本研究所以工业冷却循环水系统的水质监测和处理为主要的业务方向。自成立以来，其主导产品3KIV系列智能化监测换热器在中国石油天然气公司和中国石油化工公司系统的炼油化工企业的循环水系统中得到了广泛应用。企业生产设施及其他情况：企业拥有技术人员30余人。2004年实现产值2520万。设备均由该所自行研制，生产。产品标准按冷却水动态模拟试验方法（HG/T216091）实行（该标准由南京化工大学负责起草）。2001年通过ISO-9000/9002质量体系认证。,企业拥有专用设备35台（套），通用设备：电焊机，氩弧焊机，折弯机等18台（套），检测仪器4台（套），中试装置1套。可年加工3KIV系列智能化监测换热器60套。,1.系统概况,由于大规模冷却循环水的水质稳定剂配方的好坏直接影响到换热器的换热效率及管道的腐蚀状况，维修周期，能源消耗等诸多方面，因此使用监测换热器就具有特别重要的意义。它不仅可以直观地反应出现场水质的实际状况，而且可以对现场水质稳定剂的配方筛选进行指导。监测换热器这种直接对现场水质的监测可以对循环水现场管理做到有据可依，有据可查。为实验人员配制符合实际的水质稳定剂提供可靠依据。迅速发现现场的异常，为及时处理赢得时间。通过后续水质管理软件包对水质进行分析和后处理，提高分析精度。,监测换热器简介,随着我国石油、化工、冶金、医药、纺织、轻工、电力工业的发展，大型冷却循环水系统的使用越来越广泛，由此引起冷却水在循环水系统中的腐蚀，结垢，积污的矛盾也越来越突出。为保证大型循环冷却水系统的正常运转和连续生产，必须有效地对循环系统的结垢、腐蚀等情况进行监测，从而评定出最佳的水处理方案。3KIV系列监测换热器装置能有效地使大型冷却水系统在不停工的情况下，利用冷却水旁路，对其腐蚀、结垢和生物粘泥情况进行监测，对循环水的PH值，电导率，浓缩倍数，浊度，总磷，余氯进行在线纪录。可对循环冷却水化学处理工艺进行监测和评价，对冷却水系统进行综合评估，具有较好的相关性。,运行监视在线仪表按需设置的工作站 化学加药系统选择控制软件,监测换热器外观图,系统构成要素,模拟能力,控制软件,监测软件,分析、校正、控制,运行监视技术,材质流速温度变化水质性能,其它循环冷却水监测技术,监测系统意示图：,污垢热阻在线检测,流量计显示,数据收集器,PLC控制设备,从循环冷却水来的进水,现场,清洗开关,出水回到低压循环水管线或排污管线,(RS485 to RS232),直拨电话,解调器,控制室,RS485 通讯最大4000 英尺距离,输入电源120 Vac 60 Hz30 AMP,终端,清洗开关,冷却塔,换热器,其它循环冷却水系统数据 e.g.from 930A,厂供蒸汽,冷凝液汇流,2.系统技术,技术初步介绍,仪表及传感器技术参数,3KIV系列监测换热器的主要检测数据的仪表和探头采用美国ASI 公司、GF公司、HACH公司的产品，其性能指标、可靠性和寿命在目前国内的主流在线检测仪表中是一流的。,仪表及探头：PH,范围:pH：0-14pH；ORP:2000mVpH或ORP自动识别功能显示mV、工艺温度（pH模式时）、mA等自动温度补偿（pH）LCD显示216字符外形尺寸:969641;安装开孔尺寸:9292兼容电极:ASI ABB-P-01环境要求:极限温度:-15至80;湿度:0-95%继电输出:最大额定电压:5A/250VAC 防护等级:NEMA4X/IP65,仪表及探头：电导率,特点:1.可显示S,mS,k,M,ppm(TDS)2.温度补偿 3.环境要求:极限温度:-15至80;4.湿度:0-95%5.最大216位字符LCD显示 6.防护设计NEMA 4X/IP65(前面板)7.兼容电极:ASI ABB-W-11,精度:2%8.外形尺寸:969641 9.安装开孔尺寸:9292,仪表及探头：浓缩倍数,仪表及探头：浊度,特点:1.显示单位:psi,Bar,或kPa2.一体化或远程安装3.单点标定，双输入/输出选项4.继电器输出选项5.最大216位字符LCD显示6.兼容电极:ASI HAN-21C,精度:2%7.大按钮和清晰的接线柱标签,仪表及探头：油水检测,仪表及探头：余氯,仪表及探头：腐蚀率,4-20mA远距离传输信号输出。适合任何工程单位。外形尺寸:969641。安装开孔尺寸:9292 兼容电极:ASI在线腐蚀传感器精度:0.1mere/a 环境要求:极限温度:-15至80湿度:0-95%量程范围:0-10mere/a继电输出:最大额定电压5A/250VAC,仪表及探头：黏附速率,4-20mA远距离传输信号输出。适合任何工程单位。外形尺寸:969641。安装开孔尺寸:9292 兼容电极:ASI在线波轮黏附传感器精度:0.1mere/a 环境要求:极限温度:-15至80湿度:0-95%量程范围:0-10mere/a继电输出:最大额定电压5A/250VAC,仪表及探头：结垢速率,4-20mA远距离传输信号输出。适合任何工程单位。外形尺寸:969641。安装开孔尺寸:9292 兼容电极:ASI在线结垢速率传感器精度:0.1mere/a 环境要求:极限温度:-15至80湿度:0-95%量程范围:0-10mere/a继电输出:最大额定电压5A/250VAC,仪表性能指标及技术参数，型号,传感器性能指标及技术参数，型号,腐蚀 corrsion rate：0-0.03 mer/y 精度：5 结垢 scale deposite rate：0-0.05 mer/y 5 污垢热阻 fouling resistance：0-0.05 5 流量 flow rate of cooling water：0-2.0 m3/h 3 电导 conductivity：0.1-1x10-5 uS 1.5 酸碱度 PH：0-12 pH 0.05 温度 temperture：0-200 0.1 浓缩倍数 cycle of concentration:2-6 0.01,系统测试精度 System test precision：,模拟能力,传感器的材料与换热器一样 物理检测设计流速 1 3.6 m/sec模拟管壁温度 120水源与冷却循环水连接在热交换条件下每5分钟测量 一次腐蚀和污垢,监测换热器技术指标,工作原理,监测换热器安装在冷却循环水旁路上进行测试，用经过减温减压后稳定的蒸汽作介质。根据获取的参数计算并预测冷却介质的整体运行状况。监测换热器本身是可以拆卸的，旁路安装方法又可以把试验系统从运行着的冷却循环水系统中隔离开来，因此试验周期可以根据试验要求来定。,测试装置,结构设计为列管式平行排列。换热管管径采用192毫米；材质采用20号碳钢，也可采用其它材质。换热管的外壁采用不抛光镀铬处理，以消除壳侧流体腐蚀的影响。热介质为中低压蒸汽。现场蒸气经过减压后进行自动稳压，使监测换热器能得到一定压力的平稳蒸气，从而消除由于现场蒸气不平稳而造成测试数据无规律的状况。监测系统能直接从监测换热器上采集 数据，然后自动进行处理。,监测换热器系统流程,1 进入监测换热器的冷却水，由经过冷却塔冷却后的循环水总管供给；出口的冷却水可返回循环系统，也可作为污水排入下水道。监测换热器的热流体，采用中低压蒸汽，减压后自动稳压进入监测换 热器.监测换热器的配管，因各厂现场条件不尽相同，不作统一设计，可由 各单位因地制宜决定。监测换热器系统尽可能布置在冷却塔或泵房、加药间附近，以缩短 管线，并可使热交换后升温的冷却水返回冷却塔池。,3.系统使用,信号采用4-20mA或0-12V制式，每个探头均为一点双探头制式，采集点均为双点，保证了信号采集的可靠性。信号采集自动作冗余处理。系统内部为93欧姆屏蔽电缆（RG62/93）。传输距离1000M，再要增长传输距离，可加信号放大器。每增加一个信号放大器可增加传输距离100M。,1、信号传输流程,信号矫正器,双制式传感器,信号放大器,信号转制为420mA标准,模拟或数字信号输入,数字信号输入,回控信号输出,信号转制为420mA标准,设 备1,设 备2,设备4,设备3,说明：设备1：组态编辑器 设备2：DCS信号转制器设备3：输入信号接受器 设备4：输出信号放大器,信号送DCS,2、系统构成,3、软件,分析对比平台（被动）控制模拟（主动）探测和报警化学加药程序的优化商业报告信息快速解决问题一个平台：更多的控制，更少的资源。,控制软件,监视软件,分析、校正、控制,软件系统总图,开始菜单,选择输入（模拟式数字）信号进入系统 外部产生（传感器）和内部产生（软件）设定控制盘 指定继电器“让xx发生”的信号选择缺陷设置点可通过软件的统计分析更新选择控制方式比如:浓缩倍数、加药量，浓缩倍数或加药水平调节时间的比例(lag time 时滞)加药延迟多长时间？选择处理方式系统中适用的药剂配套选择系数加药量多少的触点,过程控制要件:,软件开始菜单过程控制盘事故纪录,硬件运行监视仪表不同的输入信号电脑工作站输出信号继电器加药方案选择,系统图样,4.总结、演示、讨论,1、腐蚀、结垢监测实例,2、黏附速率监测实例,3、处理良好的监测换热管,对比的水冷器刨面,4、处理效果好的监测试片,对比的水冷器花板,5、浊度对腐蚀速率影响实测,6、在线水质分析结果与实测对比（扬子石化炼油厂）腐蚀速率对比,在线水质分析结果与实测对比（扬子石化炼油厂）黏附速率对比,谢谢！,
