Промышленная подготовка воды
Природная вода используется в трех видах: атмосферная вода, содержащая минимальное количество примесей; поверхностная, содержащая минеральные и органические вещества; подземная – вода артезианских скважин, колодцев, ключей, с высоким содержанием минеральных веществ и низким содержанием органических.
Промышленная водоподготовка – это совокупность технических действий и физико-химических реакций, обеспечивающих улучшение качества воды и корректировку показателей состава воды до значений, устанавливаемых соответствующими нормативными документами. Правильно подготовленная вода позволяет увеличить срок службы оборудования, обеспечить высокое качество выпускаемой продукции и избежать санкций надзорных органов.
Промышленная водоподготовка - многоэтапный процесс. В каждом технологическом процессе требуется обеспечить различное качество используемой воды, поэтому подготовка воды осуществляется до минимально необходимого уровня для данного техпроцесса. На одном и том же промышленном объекте могут работать несколько систем водоподготовки, которые, однако, могут рассматриваться как части единой системы. Обобщенная система промышленной водоподготовки содержит три основные части:
- система забора воды из открытых водоемов или подземных источников и временное хранение воды в резервуарах-накопителях для последующей транспортировки (т. н. «первый подъём воды»);
- собственно водоподготовка; здесь осуществляется доведение параметров воды до требуемых значений;
- обеспечение бесперебойной подачи подготовленной воды в сеть потребителей (т. н. «второй подъём воды»).
Забор воды из источников – первый подъём воды
На этом этапе работы системы осуществляется забор воды и транспортировка подземной воды – из водозаборных узлов, и воды из открытых водоемов по водоводам в систему водоподготовки. Перекачка осуществляется насосными агрегатами при контроле уровня воды и скорости его изменения в водозаборных колодцах и резервуарах. Это дает возможность сбалансировать работу насосов для равномерного их износа, экономии электроэнергии, обеспечения суточного графика подачи воды потребителям, предотвращения аварий при наводнениях и усилении атмосферных осадков. Измерение уровня воды и скорости его изменения осуществляется: в водозаборных колодцах – гидростатическими погружными уровнемерами, а в водоводах – врезными гидростатическими уровнемерами с одновременным контролем температуры воды.
Это могут быть датчики типов NivoPress NP, NivoPress NZ, LMP 307, LMP 308, LMK 458, MPM 4811. Сводная таблица датчиков приведена в конечном разделе.
Постоянно контролируются и поддерживаются следующие параметры: давление в трубопроводах и расход воды. Для измерения давления рекомендуются врезные пьезорезистивные датчики типа NIPRESS. Для измерения расхода – расходомеры типа ISOMAG.
Водоподготовка
На этом этапе вода проходит несколько стадий очистки на различных видах фильтров и отстаивается в специальных отстойниках. При этом добиваются очистки от крупных механических примесей, удаления органических примесей – сорбционного осветления, удаления железа и солей. Обработка специальными приготовляемыми растворами реагентов позволяет провести умягчение воды, дегазацию и обеззараживание. Производится также корректировка кислотно-щелочного баланса. Задачи автоматизированной системы управления водоподготовкой сводятся на этой стадии в основном к следующим:
- поддержание скорости фильтрации на разных типах фильтров и учет отфильтрованной воды;
- дозирование и учет реагентов пропорционально расходу воды.
Регулирование скорости воды при прохождении фильтров и контактных осветлителей обеспечивается поддержанием её уровня в резервуарах и равномерным распределением по оборудованию. Автоматический вывод фильтров на промывку или регенерацию осуществляется по снижению качественных показателей отфильтрованной воды, либо по разнице показаний датчиков давления на входе и выходе фильтров – здесь также рекомендуются датчики типа NIPRESS.
Дозирование реагентов требует высокой точности из-за их токсичности и недопустимости передозировки. Подготовка растворов реагентов осуществляется во вспомогательных ёмкостях при контроле уровня посредством ультразвуковых преобразователей типа EchoTrek, Gauger GSM, SMARTScan 25/50 и других – см. сводную таблицу в последнем разделе.
Определение предельных уровней осуществляется посредством сигнализаторов вибрационного типа NIVOSWITCH или INNOLevel VIBRO-A, INNOLevel VIBRO-A TS, INNOLevel VIBRO-U.
После отстойников качественные показатели воды контролируются аналитическими датчиками. Основными показателями для дозирования реагентов являются величина электропроводимости жидкости и значение pH. Поэтому применяются аналитические преобразователи типов AnaCONT LEP и AnaCONT LCK.
В ёмкостях хранения подготовленной воды для поддержания давления в системе осуществляется непрерывный контроль уровня воды посредством ультразвуковых уровнемеров и определение максимального уровня заполнения с помощью магнитных поплавковых датчиков типов NivoMAG, FCH21PDD05X, FCH23FDD05X, FDMH50CBR и т. п. Расход очищенной воды также осуществляется датчиками ISOMAG.
Доставка воды потребителям – второй подъём воды
Теперь параметры воды доведены до требуемых норм. Задачей третьего этапа является бесперебойная транспортировка воды к потребителям в соответствии с технологическим регламентом. Насосные станции второго подъёма подают воду из резервуаров чистой воды в городской водопровод. При этом необходимо поддерживать следующие технологические параметры: давление в сети, расход и уровень в резервуарах, давление в территориально-распределенных точках.
Для поддержания расхода воды и давления в системе используются водонапорные башни и насосные станции. Для контроля давления, создаваемого пневматическими насосами, применяются все те же врезные пьезорезистивные датчики давления NIPRESS, что и на предыдущих стадиях водоподготовки. Непрерывный контроль уровня осуществляется ёмкостными уровнемерами стержневого исполнения типов NivoCap, FineTek EB. Выбор датчиков для контроля заполнения и расхода воды в водонапорной башне обусловлен необходимостью учета реальных климатических условий эксплуатации этого оборудования и трудностями монтажа. В наибольшей степени подходят ультразвуковые уровнемеры типов, указанных в таблице следующего раздела и врезные гидростатические датчики уровня: NivoPress D, LMP331, LMP331i, LMK331, LMK351, EC1200, EC1500.
Измерение расхода воды – расходомер NIVOMAG.
Для повышения давления на отдельных участках сети могут использоваться дополнительные насосные станции «третьего подъёма». При этом в территориально-распределенных точках осуществляется дополнительный контроль давления.
Сводные таблицы преобразователей и сигнализаторов уровня, применяемых на стадиях промышленной водоподготовки
Гидростатические погружные уровнемеры с датчиками температуры, устанавливаемые в водозаборных сооружениях и водоводах на этапе первого подъёма воды.
Тип датчика | Диапазон измерений | Погрешность * | Температура процесса | Выходной сигнал | Способ установки |
NivoPress NP |
До 200 м в.ст. | ± 0,25% | -10…+60°С | 4…20 мА; HART | Погружной |
NivoPress NZ |
До 200 м в.ст. | ± 0,25% | -10…+60°С | 4…20 мА; HART | Врезка в водовод |
LMP 307 |
До 250 м в.ст. | 0,25…0,5% | -10…+70°С | 4…20 мА | Погружной |
LMP 308 |
До 250 м в.ст. | 0,25…0,5% | -10…+70°С | 4…20 мА | Погружной |
LMK 458 |
До 200 м в.ст. | 0,1…0,2% | -25…+125°С | 4…20 мА | Погружной |
MPM4811 |
До 200 м в.ст. | ± 0,5% | -10…+80°С | 4…20 мА | Погружной |
* - погрешность в процентах от полного диапазона измерений.
Ультразвуковые датчики уровня, используемые для контроля уровня заполнения резервуаров на этапе водоподготовки.
Тип датчика | Диапазон измерения | Температура среды | Давление среды | Степень защиты чувствит. элемента | Сертифика-ция по ATEX | Тип интерфейса |
EasyTREK |
0,2…4м; 0,25…6м; 0,35…10м; 0,45…15м | -30…+90°С | 0,5…3бар | IP68 | Есть | 4…20 мА; HART; 2 релейных выхода |
EchoTREK |
0,25…6м; 0,35…10м; 0,45…15м; 0,6…25м |
-30…+90°С | 0,5…3бар | IP68 | Есть | 4…20 мА; HART; 2 релейных выхода |
INNOLevel ECHO |
0,2…15 м | -20…+80°С | 1 бар | IP65 | Нет | 4…20 мА; Modbus; 2 релейных выхода |
Gauger GSM |
0,15…9,5 м | -30…+70°С | 0,5...5бар | IP68 | Есть | MiniUSB; RS485; GSM; GPRS |
Gauger 420 |
0,15…9,5 м | -30…+70°С | 0,5...5бар | IP68 | Есть | 4…20 мА; miniUSB; HART; Modbus |
ZMICROFLEX-C |
0,45…11 м | -40…+70°С | 0,25..3бар | IP67 | Есть | 4…20 мА; HART |
SmartScan-25/50 |
0,6…10м; 0,4…12м; 0,6…25м; 0,6…40м |
-40…+80°С | 1 бар | IP67 | Есть | 4…20 мА; RS232; RS485; 5 релейных выходов. |
SmartLite |
0,6…10м; 0,4…12м; 0,6…25м; 0,6…40м |
-40…+80°С | 1 бар | IP67 | Есть | 4…20 мА; RS232; RS485; 5 релейных выходов. |
Вибрационные сигнализаторы уровня, используемые во вспомогательных ёмкостях при подготовке растворов реагентов на этапе водоподготовки.
Тип датчика | Плотность среды | Температура процесса | Давление процесса | Степень защиты | Сертификация |
NIVOSWITCH |
Вязкость <1000 сСт | -40…+130°С | ≤40 бар | IP67, IP68 | ATEX |
INNOLevel Vibro A |
700 г/л | -40…+60°С | ≤40 бар | IP65 | Сертификат соответствия ГОСТ Р |
INNOLevel Vibro A TS |
>700 г/л |
-40…+150°С | ≤40 бар | IP65 | Сертификат соответствия ГОСТ Р |
INNOLevel Vibro-U |
>700 г/л |
-30…+80°С | ≤20 бар | IP65 | – |
Магнитные поплавковые сигнализаторы уровня для ёмкостей хранения чистой воды.
Тип датчика | Плотность среды | Выходная нагрузочная способность | Сертификация |
NivoMAG |
>700 г/л | 250 В / 10 А AC 220 В / 0,6 А DC |
Разрешение Ростехнадзора |
FCH21PDD05X |
>650 г/л | 240 В / 0,5 А; 50 ВА коммутируемая мощность | – |
FCH23FDD05X |
>850 г/л | 240 В / 0,5 А; 50 ВА коммутируемая мощность | – |
FDMH50CBR |
>850 г/л | 240 В / 0,5 А; 50 ВА коммутируемая мощность | – |
FDMH50BR05X |
>920 г/л | 240 В / 0,5 А; 50 ВА коммутируемая мощность | – |
Врезные гидростатические уровнемеры, используемые для контроля заполнения и опорожнения водонапорных башен на этапе второго подъёма – доставке воды потребителям.
Тип датчика | Диапазон измерения | Погрешность * | Температура процесса | Выходной сигнал | Сертификаты |
Nivopress D |
До 400 бар | ±0,25% | -25…+125°С | 4…20 мА; HART | Сертификат взрывозащиты, Свидетельство о внесении в реестр СИ РФ |
LMP331 |
До 40 бар | ±0,1% ... ±1% | -25…+125°С | 4…20 мА; 0…20мА; 0…10В |
Сертификат взрывозащиты, Свидетельство о внесении в реестр СИ РФ |
LMP331i |
До 40 бар | ±0,1% | -25…+125°С | 4…20 мА; HART; RS232; ModBus |
Сертификат взрывозащиты, Свидетельство о внесении в реестр СИ РФ |
LMK331 |
До 60 бар | ±0,5% ... ±1% | -25…+80°С | 4…20мА; 0…10В | Сертификат взрывозащиты, Свидетельство о внесении в реестр СИ РФ |
LMK351 |
До 10 бар | ±0,25% ... ±1% | -25…+125°С | 4…20мА; 0…10В | Сертификат взрывозащиты, Свидетельство о внесении в реестр СИ РФ |
EC1200 |
До 100 бар | 0,3 % | -10…+150°С | 4…20 мА | – |
EC1500 |
До 100 бар | 0,3 % | -10…+80°С | 4…20 мА | – |
* - погрешность в процентах от полного диапазона измерений.
Менеджеры компании с радостью ответят на ваши вопросы, произведут расчет стоимости услуг и подготовят коммерческое предложение.
|
Заказать проект
|
Товары
Услуги
Специалисты «РусАвтоматизации» полностью контролируют приемку, распаковку и монтаж оборудования на площадке заказчика.
Последующие пусконаладочные работы являются продолжением работ по шефмонтажу и завершающим этапом по введению в эксплуатацию автоматизированных систем управления.