一种扩容蒸发器淡碱循环自控装置的制造方法
【专利摘要】一种扩容蒸发器淡碱循环自控装置，其特征是：在进碱管上依次分别装有第一球阀、进碱阀、进碱电磁流量计；在第一循环管道上装有第三球阀；在第二循环管道上依次装有第四球阀、止回阀、电动调节循环阀和温度传感器；由第一级蒸发箱内的蒸发器管至第十级蒸发箱的蒸发器管串联连接组成蒸发器，分别用管道将加热器与蒸发器和储液箱连接；温度传感器、液位检测头、电磁流量计通过信号线与智能温度调节器和PLC可编程序控制器连接；电动调节循环阀和电动调节进碱阀用导线与PLC可编程序控制器连接；三相四线制电源,分别向原控制柜、PH扩容器控制柜中的变频器、PLC可编程序控制器、智能温度调节器通过导线供电。
【专利说明】
一种扩容蒸发器淡碱循环自控装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种循环自控系统，具体地说是一种扩容蒸发器淡碱循环自控装置。
【背景技术】
[0002]目前，在纺织印染行业中，为了减少生产中碱性废水的排放，降低生产废水化学需氧量COD的排放，提高碱的综合利用率，降低生产成本和环境治理成本，使用淡碱回收装置一扩容蒸发器对生产过程中产生的废碱液进行回收。扩容蒸发器是一种运用海水淡化多级闪蒸原理的蒸发浓缩设备，将生产中产生的废淡碱液经过过滤、蒸发、浓缩成可直接使用浓度指标的液碱。现行应用的扩容蒸发器的淡碱循环采用人工操作控制，因受操作人员监控因素的影响，淡碱循环的波动性较大，直接影响到制碱的效率，PH型扩容蒸发器就属于该类型设备。为了减少人为因素的影响，保障扩容蒸发器高效平稳的制碱，同时有效预防监控不当原因造成的设备故障，采用变频恒流控制技术提高扩容蒸发器运行的安全性能和制碱的稳定性，提高设备的工作效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对扩容蒸发器淡碱循环自控装置，在运行的过程中，淡碱循环存在的问题，提供一种扩容蒸发器淡碱循环自控装置，该装置适用于印染行业进行废碱回收，即将丝光工艺产生的淡碱，经净化、浓缩回收后，再补充一部份新碱液，再供丝光、退浆、煮练工序用，以达到降低生产成本和减少污染环境。扩容蒸发器淡碱循环自控装置，是在充分考虑到资源循环利用、环境保护、安全生产、职业卫生、节约能源、实现清洁生产，其结构简单，投资少，易制造，操作方便。
[0004]本发明的技术方案是:一种扩容蒸发器淡碱循环自控装置，主要包括蒸发器、储液箱、PLC可编程序控制器、加热器、变频器、、管道、循环管道、进碱阀、电磁流量计、球阀、循环泵、止回阀、调节阀、温度传感器、液位检测头、扩容器控制柜、信号线和断路器。
[0005]所述的扩容蒸发器淡碱循环自控装置:第一进碱管的两端分别与第一循环管道和淡碱储存罐的出碱管口连接；在第一进碱管上依次分别装有第一进碱球阀、并联安装电动调节进碱阀和手控进碱阀、进碱电磁流量计和第二球阀。第一循环管道两端分别与储液箱出液管口和循环泵的进液管口相连接，在第一循环管道上装有第三球阀。第二循环管道两端分别与循环泵的出液管口和第十级蒸发器中的冷凝列管管口相连接；在第二循环管道上依次装有第四球阀、止回阀、并联安装电动调节循环阀和手控循环阀和温度传感器。由第一级蒸发箱内的蒸发器管至第十级蒸发箱的蒸发器管串联连接组成蒸发器，第一级蒸发箱内蒸发器管的出液管口与第三循环管道一端管口连接，第三循环管道另一端管口与加热器进液管口连接；第四循环管道两端，分别连接在第一级蒸发箱内的蒸发器管的进液管口和加热器上的出液管口上；
在蒸发箱底部设有隔板，从蒸发器管上冷凝水滴入隔板上，经排流管流出。丛加热器出液管口流出浓减，经第四循环管道回流进入蒸发器的底部储液箱内；分别在每个蒸发器设有液位观测孔。
[0006]温度传感器通过第一信号线与智能温度调节器连接；第二信号线两端分别连接在储液箱内的液位检测头和PLC可编程序控制器的第二接线端子上，液位检测头将第十级储液箱内的液位信号传输给PLC可编程序控制器；第三信号线两端分别连接在电磁流量计和PLC可编程序控制器的第三输入端子上；第一导线两端分别连接在电动调节循环阀和PLC可编程序控制器的第四输入端子上；第二导线两端分别连接在电动调节进碱阀和PLC可编程序控制器的第五输入端子上。
[0007]本发明380V三相四线制(L1、L2、L3、N)电源，分别向原控制柜18、PH扩容器控制柜中的变频器、PLC可编程序控制器、智能温度调节器供电。所述的380V三相电源经隔离刀开关QS、接触器KM和热继电器FR并联连接。循环泵由原控制柜通过导线供电，同时在变频器上还配备了由原控制柜通过第3三相断路器QF3连接的备用电源，该备用电源由第3三相断路器QF3控制；第3三相断路器QF3平时处于断开状态，一旦变频器17电源发生故障，就立即断开第2三相断路器QF2，改由第3三相断路器QF3供电。
[0008]所述的380V三相负载电源(U、V、W)线与PH扩容器控制柜中的第I三相断路器QF1、第2三相断路器QF2与变频器电源接口连接；所述380V三相负载电源的第三相线(W)通过第一单相断路器QF4、第二单相断路器QF5分别与PLC可编程序控制器和智能温度调节器连接，电源零线N分别与变频器、PLC可编程序控制器和智能温度调节器接地端子连接。
[0009]在本发明给出图2所示的实施例中:一种扩容蒸发器淡碱循环自控装置，扩容蒸发器运行时，监测循环淡碱蒸发温度的温度传感器12将检测到的温度信号传送给智能温度调节器，智能温度调节器再将其转换成4-20mA控制信号，通过第四信号线输送给PLC可编程序控制器的第一输入端子，PLC可编程序控制器将温度信号、进碱流量信号和第十级蒸发器液位信号进行逻辑比较，对进碱量和循环碱量进行调节控制，通过PLC可编程序控制器的6脚输出一个4-20mA控制信号，经过第五信号线给变频器，变频器根据输入信号开启运行输出相应频率电压给循环泵，循环泵运行；PLC可编程序控制器输出一个4-20mA控制信号给电动调节循环阀，电动调节循环阀开启。当第十级蒸发器储液箱碱量小于设定值时，PLC可编程序控制器输出4-20mA控制信号给电动调节进碱阀开启进碱，电磁流量计将检测到的进碱流量转换成4-20mA的电信号输送给PLC可编程序控制器，与编程设置量比较后，PLC可编程序控制器输出4-20mA控制信号给电动调节进碱阀，电动调节进碱阀控制均匀进碱量，以保证扩容蒸发器的高效运行。
[0010]本发明在实施过程中，在原淡碱输送管道上加装电动调节进碱阀，将玻璃转子流量计更换成电磁流量计，在手控循环阀处并联安装一台电动调节阀，将测碱温的双金属温度计更换成PtlOO测温传感器，在第十级蒸发器储液箱底部1cm处设有液位检测头，智能温度调节器安装在扩容蒸发器循环泵的操作箱上，PLC可编程控制器和变频器安装在扩容器(PH)的控制柜中。
[0011]本发明有益效果是:扩容蒸发器淡碱循环自控装置:从尾端的十二级开始逐级逆向抽取(扩容器)真空，在第十二级蒸发器至第一级蒸发器每级之间形成真空压力差。淡碱通过循环泵加压后，从第十级蒸发器开始逐级逆向输送至第一级蒸发器后进入加热器加热，加热后的淡碱液进入第一级储液箱，在真空压差的作用下，淡碱液从第一级储液箱逐级流至第十级储液箱。通过第十二级储液箱中的液位控制阀调节进入第十一级储液箱和第十二级储液箱内，在第i^一级和第十二级喷淋循环泵的作用下，将浓缩后碱液排放至浓碱储存罐备用。采用此套自动化控制装置，能够保障制碱系统的安全高效的运行，且与原设备运行控制相兼容节约能源、降低成本、起到了节能降耗作用。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1是本发明结构示意图；
图2是工艺流程图。
[0013]在图1和图2中，1.第一进碱球阀，2.电动调节进碱阀，3.手控进碱阀，4.电磁流量计，5.第二球阀，6.循环泵，7.第三球阀，8.第四球阀，9.止回阀，10.电动调节循环阀，11、手控循环阀，12.温度传感器，13.液位观测孔，14.蒸发器管，15.智能温度调节器，16.PLC可编程序控制器、17.变频器，18.控制柜，19.PH扩容器控制柜，20.第二循环管道，21.第三循环管道，22.第四循环管道，23.第一信号线，24.第二信号线，25.第三信号线，26.第一导线，27.第二导线，28.第三导线，29.第四信号线，30.第五信号线，QFl.第I三相断路器，QF2.第2三相断路器，QF3.第33三相断路器，QS.隔离刀开关，KM.接触器，KF.热继电器，QF4.第一单极断路器，QF5.第二单极断路器，a.第一进碱管道，b.第一循环管道c.液位检测头。
【具体实施方式】
[0014]本发明实施方式，如图1所示，第一进碱管道a的两端分别与第一循环管道b和淡碱储存罐的出碱管口连接；在第一进碱管a上依次分别装有第一进碱球阀1、并联安装电动调节进碱阀2和手控进碱阀3、进碱电磁流量计4、第二球阀5。第一循环管道b两端分别与储液箱出液管口和循环泵6的进液管口相连接，在第一循环管道b上装有第三球阀7。第二循环管道20两端分别与循环泵6的出液管口和第十级蒸发器中的冷凝列管管口相连接；在第二循环管道20上依次装有第四球阀8、止回阀9、并联安装电动调节循环阀10和手控循环阀11、温度传感器12。由第一级蒸发箱内的蒸发器管14至第十级蒸发箱的蒸发器管串联连接组成蒸发器，第一级蒸发箱内蒸发器管14的出液管口与第三循环管道21 —端管口连接，第三循环管道21另一端管口与加热器进液管口连接；第四循环管道22两端，分别连接在蒸发器管(第一级蒸发箱)上的进液管口和加热器21上的出液管口上。
[0015]在蒸发箱底部设有隔板，从蒸发器管14上冷凝水滴入隔板上，经排流管流出。丛加热器21出液管口流出浓减，经第四循环管道2回流进入蒸发器的底部储液箱内；分别在每个蒸发器设有液位观测孔13。
[0016]温度传感器12通过第一信号线23与智能温度调节器15连接；第二信号线24两端分别连接在储液箱内的液位检测头c和PLC可编程序控制器16的第二接线端子上，液位检测头c将第十级储液箱内的液位信号传输给PLC可编程序控制器16 ;第三信号线25两端分别连接在电磁流量计4和PLC可编程序控制器16的第三输入端子上；第一导线27两端分别连接在电动调节循环阀10和PLC可编程序控制器16的第四输入端子上；第二导线28两端分别连接在电动调节进碱阀2和PLC可编程序控制器16的第五组输入端子上。
[0017]本发明380V三相四线制(L1、L2、L3、N)电源，分别向原控制柜18、PH扩容器控制柜19中的变频器17、PLC可编程序控制器16、智能温度调节器15供电；所述的380V三相电源经隔离刀开关QS、接触器KM和热继电器FR并联连接；循环泵6由原控制柜18通过导线27供电，同时在变频器17上还配备了由原控制柜18通过第3三相断路器QF3连接的备用电源，该备用电源由第3三相断路器QF3控制；第3三相断路器QF3平时处于断开状态，一旦变频器17电源发生故障，就立即断开第2三相断路器QF2，改由第3三相断路器QF3供电；
所述的380V三相负载电源(U、V、W)线与PH扩容器控制柜19中的第I三相断路器QF1、第2三相断路器QF2与变频器17电源接口连接；所述380V三相负载电源的第三相线(W)通过第一单相断路器QF4、第二单相断路器QF5分别与PLC可编程序控制器16和智能温度调节器15连接，电源零线N分别与变频器17、PLC可编程序控制器16和智能温度调节器15接地端子连接。
[0018]在本发明给出图2所示的实施例中:一种扩容蒸发器淡碱循环自控装置，扩容蒸发器运行时，监测循环淡碱蒸发温度的温度传感器12将检测到的温度信号传送给智能温度调节器15，智能温度调节器15再将其转换成4-20mA控制信号，通过第四信号线29输送给PLC可编程序控制器16的第一输入端子1，PLC可编程序控制器16将温度信号、进碱流量信号和第十级蒸发器液位信号进行逻辑比较，对进碱量和循环碱量进行调节控制，通过PLC可编程序控制器16的6脚输出一个4-20mA控制信号，经过第五信号线30给变频器17，变频器17根据输入信号开启运行输出相应频率电压给循环泵6，循环泵6运行；PLC可编程序控制器16输出一个4-20mA控制信号给电动调节循环阀10，电动调节循环阀10开启。当第十级蒸发器储液箱碱量小于设定值时，PLC可编程序控制器16输出4-20mA控制信号给电动调节进碱阀2开启进碱，电磁流量计4将检测到的进碱流量转换成4-20mA的电信号输送给PLC可编程序控制器，与编程设置量比较后，PLC可编程序控制器16输出4-20mA控制信号给电动调节进碱阀2，电动调节进碱阀2控制均匀进碱量，以保证扩容蒸发器的高效运行。
[0019]本发明在实施过程中，在原淡碱输送管道上加装电动调节进碱阀2，将玻璃转子流量计更换成电磁流量计4，在手控循环阀处并联安装一台电动调节阀，将测碱温的双金属温度计更换成PtlOO测温传感器，在第十级蒸发器储液箱底部1cm处设有液位检测头C，智能温度调节器15安装在扩容蒸发器循环泵的操作箱上，PLC可编程控制器和变频器安装在扩容器(PH)的控制柜中。
[0020]本发明的工作原理是:380V三相四线制(L1、L2、L3、N)电源向控制柜18上刀开关供电、同时变频器17通电待命、PLC可编程控制器16开始工作、智能温度调节器15开始工作。第十级蒸发器储液箱上的液位检测头c将检测到的液位转换成4-20mA的电信号传输给PLC可编程序控制器16，PLC可编程序控制器16与编程设置量比较后，输出一个4_20mA控制信号给变频器17，变频器17根据输入信号开启运行输出相应频率电压给循环泵6，循环泵6运行；PLC可编程序控制器16输出一个4-20mA控制信号给电动调节循环阀10，电动调节循环阀10开启。当第十级蒸发器储液箱碱量小于设定值时，PLC可编程序控制器16输出4-20mA控制信号给电动调节进碱阀2开启进碱，电磁流量计4将检测到的进碱流量转换成4-20mA的电信号输送给PLC可编程序控制器，与编程设置量比较后，PLC可编程序控制器16输出4-20mA控制信号给电动调节进碱阀门2控制其均匀进碱。
[0021]本发明工作过程:扩容蒸发器开机，射流泵工作，从尾端的十二级开始逐级逆向抽取(蒸发器)真空，在第十二级蒸发器至第一级蒸发器每级之间形成真空压力差。淡碱通过循环泵加压后，从第十级蒸发器开始逐级逆向输送至第一级蒸发器后经第三循环管道21进入加热器加热，加热后的淡碱液经第四循环管道22进入第一级储液箱，在真空压差的作用下，淡碱液从第一级储液箱逐级流进入第i^一级储液箱内，再由喷淋泵将i^一和第十二级储液箱内的浓碱液泵入第i^一和第十二级蒸发器喷淋管继续蒸发(第i^一级和第十二级储液箱为现有设备未画图)，然后将浓缩后碱液排放至浓碱储存罐中备用(为现有设备未画图)。采用此套自动化控制装置，提高设备的工作效率，起到了节能降耗作用，且与原设备运行控制相兼容。
【主权项】
1.一种扩容蒸发器淡碱循环自控装置，包括蒸发器、储液箱、PLC可编程序控制器、力口热器、变频器、、管道、循环管道、进碱阀、电磁流量计、球阀、循环泵、止回阀、调节阀、温度传感器、液位检测头、扩容器控制柜、信号线和断路器；其特征是:第一进碱管的两端分别与第一循环管道和淡碱储存罐的出碱管口连接；在第一进碱管上依次分别装有第一进碱球阀、并联安装电动调节进碱阀和手控进碱阀、进碱电磁流量计和第二球阀；第一循环管道两端分别与储液箱出液管口和循环泵的进液管口相连接，在第一循环管道上装有第三球阀；第二循环管道两端分别与循环泵的出液管口和第十级蒸发器中的冷凝列管管口相连接；在第二循环管道上依次装有第四球阀、止回阀、并联安装电动调节循环阀和手控循环阀和温度传感器；由第一级蒸发箱内的蒸发器管至第十级蒸发箱的蒸发器管串联连接组成蒸发器，第一级蒸发箱内蒸发器管的出液管口与第三循环管道一端管口连接，第三循环管道另一端管口与加热器进液管口连接；第四循环管道两端，分别连接在第一级蒸发箱内的蒸发器管的进液管口和加热器上的出液管口上；温度传感器通过第一信号线与智能温度调节器连接；第二信号线两端分别连接在储液箱内的液位检测头和PLC可编程序控制器的第二接线端子上，液位检测头将第十级储液箱内的液位信号传输给PLC可编程序控制器；第三信号线两端分别连接在电磁流量计和PLC可编程序控制器的第三输入端子上；第一导线两端分别连接在电动调节循环阀和PLC可编程序控制器的第四输入端子上；第二导线两端分别连接在电动调节进碱阀和PLC可编程序控制器的第五输入端子上；380V三相四线制(L1、L2、L3、N)电源，分别向原控制柜、PH扩容器控制柜中的变频器、PLC可编程序控制器、智能温度调节器供电；380V三相电源经隔离刀开关QS、接触器KM和热继电器FR并联连接；循环泵由原控制柜通过导线供电，同时在变频器上还配备了由原控制柜通过第3三相断路器QF3连接的备用电源，该备用电源由第3三相断路器QF3控制；第3三相断路器QF3平时处于断开状态，一旦变频器17电源发生故障，就立即断开第2三相断路器QF2，改由第3三相断路器QF3供电；380V三相负载电源(U、V、W)线与PH扩容器控制柜中的第I三相断路器QF1、第2三相断路器QF2与变频器电源接口连接；所述380V三相负载电源的第三相线(W)通过第一单相断路器QF4、第二单相断路器QF5分别与PLC可编程序控制器和智能温度调节器连接，电源零线N分别与变频器、PLC可编程序控制器和智能温度调节器接地端子连接。2.根据权利要求1所述的一种扩容蒸发器淡碱循环自控装置，其特征是:扩容蒸发器运行时，监测循环淡碱蒸发温度的温度传感器将检测到的温度信号传送给智能温度调节器，智能温度调节器再将其转换成4-20mA控制信号，通过第四信号线输送给PLC可编程序控制器的第一输入端子，PLC可编程序控制器将温度信号、进碱流量信号和第十级蒸发器液位信号进行逻辑比较，对进碱量和循环碱量进行调节控制，通过PLC可编程序控制器的6脚输出一个4-20mA控制信号，经过第五信号线给变频器，变频器根据输入信号开启运行输出相应频率电压给循环泵，循环泵运行；PLC可编程序控制器输出一个4-20mA控制信号给电动调节循环阀，电动调节循环阀开启；当第十级蒸发器储液箱碱量小于设定值时，PLC可编程序控制器输出4-20mA控制信号给电动调节进碱阀开启进碱，电磁流量计将检测到的进碱流量转换成4-20mA的电信号输送给PLC可编程序控制器，与编程设置量比较后，PLC可编程序控制器输出4-20mA控制信号给电动调节进碱阀，电动调节进碱阀控制均匀进碱量，以保证扩容蒸发器的高效运行。
【文档编号】G05B19/05GK105836826SQ201510013215
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月12日
【发明人】邓小红, 刘贤红, 汪殿来, 胡齐更, 郑志刚
【申请人】湖北际华新四五印染有限公司