水质管理机组的制作方法

本发明涉及一种水质管理机组。

背景技术：

工业或中央空调开式循环水系统中，其原理是利用水的蒸发带走热量来实现系统制冷的效果，随着水的增发系统中保有水量会越来越少，这时候人们就补充新水，如此循环会导致系统的浓缩倍数不断升高；此时，结垢和腐蚀是最令人头疼的两大问题，往往采用往系统中投加阻垢、缓蚀药剂的方法进行水质处理，而水质处理的效果往往跟循环水中所含的阻垢、缓蚀药剂的浓度密切相关。

目前市场上药剂浓度的监控方法是采用荧光示踪仪来检测水中的药剂浓度值，其方法是往需要标定的药剂中按比例混合一定的荧光粉或荧光试剂，当定时取样检测时，循环水经过荧光示踪仪时候，采用特定频谱的光照射经荧光反光后通过电极板转换成微弱电流信号再放大电流信号后反馈到plc，然后通过标定（检测预设的低值和高值再按线性比例刻度）的方法得出系统中的药剂浓度。再通过监测到的药剂浓度值与设定浓度值进行对比，低于设定值则往系统中加药，高于设定值则停止加药；通过此法控制系统中药剂浓度在一定的范围。

此方法有几个严重问题：1、荧光剂的严重危害；2、监测过程理论上可行，但影响因素太多太多（如浊度、余氯、菌藻）等；3、光电信号的转换效率等；4、投加药剂一般都是属于有机药剂，在循环水系统中会降解，而荧光试剂属于无机物质不会降解；这就导致荧光试剂的量会越来越高于系统中实际的有效药剂浓度值；5、属于定时取样检测，不能在线式使用检测，导致数据滞后，加药滞后。其综上这些都决定了此法不可靠且不宜大范围推广。

冷却塔通过汽—水换热装置带走热量的过程中，相当于通过风机带动空气吹洗循环冷却水，而此过程会将大气中的粉尘、杂质带入循环水系统；其次冷却塔中滋生的菌藻的代谢、循环水腐蚀的腐蚀产物等等都会导致循环水系统的悬浮物、杂质等等不停的增多，其中比重大于水或略大于水的微小杂质会在最不利环路或流速最慢的地方沉积，时间一久往往会堵塞系统管路，影响主机的换热效率，降低管网寿命，系统能耗大幅增加。（规范要求最不利环路设计流速不得低于0.3米/秒，系统中流速最低的地方往往是系统主机的蒸发器、冷凝器、末端风机盘管等）。

为了防止堵塞，现有主要通过两种工艺，其一直接在主管路上安装各种滤网式的过滤器来过滤杂质，这种方法受限与过滤网的网孔孔径，做大了起不到过滤效果（杂质的粒径微米级），做小了会增加管网阻力还会造成过滤器自身的堵塞。此法基本没有能达到期望过滤效果的成功经验。

其二，采用旁滤的方式（规范要求过滤量是循环水量的1-5%）,旁滤器采用填料式过滤器，此类过滤器过滤效果好，但是弊端亦比较明显。如：1、体积巨大而机房空间有限；2、精度高但是容易污堵，反洗水量消耗大；3、要实现自动运行难度大，控制困难。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种可靠、环保的水质管理机组。

本发明提供如下技术方案：

水质管理机组，该机组中设置有循环泵组、制冷主机和冷却塔，所述冷却塔的出水管路连接循环泵组，所述循环泵组两端并联旁路管，所述循环泵组供水给制冷主机，所述制冷主机通过管路与冷却塔顶部的进水管连接，自来水补水管供冷却塔补水，所述旁路管上接入药剂浓度控制装置和循环水高效旁滤装置。

进一步的，所述药剂浓度控制装置包括多路加药管路和一路排污管路，多路加药管路和一路排污管路连接至冷却水循环系统中的旁路管上，每路加药管路上设置一个止回阀，所述加药管路通过加药计量泵与药剂存储桶连接，每个药剂存储桶上安装低液位报警装置，所述加药计量泵和低液位报警装置均与plc自控柜电连接，所述排污管路上设置排污流量计和排污电动阀，所述排污流量计和排污电动阀均与plc自控柜连接，所述plc自控柜还与补水流量控制装置电连接，所述补水流量控制装置安装在自来水补水管处。

进一步的，所述补水流量控制装置包括安装在自来水补水管处的流量计和流量开关。

进一步的，循环水高效旁滤装置，包括罐体，所述罐体的一端为进水口，所述罐体的另一端为出水口，所述出水口接循环泵组的进水口，所述罐体内布置有滤芯组件，所述滤芯组件由30-50层楔形网组成，相邻楔形网之间通过磁力棒串联，靠近进水口处的罐体内设置有进水导流孔板，靠近出水口处的罐体内设置有出水导流孔板，进水导流孔板和出水导流孔板上均匀开有多排小孔，靠近出水口侧的所述罐体顶部安装排气阀，靠近出水口侧的罐体底部设置排污口。

进一步的，所述楔形网沿来水方向倾斜45度角设置。

进一步的，相邻楔形网之间间隔3-5㎝。

进一步的，所述罐体和滤芯组采用sus304材质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在冷却水循环系统中的循环泵组的旁路管上接入药剂浓度控制装置，根据预先设定的药剂浓度值开启加药计量泵，往系统中投加对应数量的化学药剂，系统自动补充新水触发自动加药，使药剂效果一直处于最佳状态。无需往药剂中投加荧光试剂，无需进行光电转换，且可一直稳定的控制冷却水循环系统中的药剂浓度值始终稳定在预设定范围；循环水高效旁滤装置的出水口接循环泵组的进水口，设备体积小、过滤效果好、压力损失低、无需反冲洗复活滤体、排污水量小且能在不停机的情况下实现排污,能高效分离达到5微米级的比重大于水的杂质。

附图说明

图1为本发明制冷机房冷却水循环系统示意图。

图2为本发明药剂浓度控制装置的结构示意图。

图3为本发明循环水高效旁滤装置的结构示意图。

图4为本发明循环水高效旁滤装置的立体图。

图5为图3中沿a-a处剖视图。

图6为图3中沿b-b处剖视图。

图7为图3中沿c-c处剖视图。

图中：110、循环泵组；220、制冷主机；330、冷却塔；440、出水管路；550、进水管；

1、补水流量控制装置；2、排污流量计；3、排污电动阀；4、加药计量泵；5、药剂存储桶；6、低液位报警装置；7、止回阀；8、plc自控柜；9、自来水补水管；10、加药管路；11、排污管路；12、旁路管；13、流量计；14、流量开关；

101、罐体；102、进水口；103、出水口；104、滤芯组件，1041、楔形网，1042、磁力棒；105、进水导流孔板；106、出水导流孔板；107、小孔；108、排气阀；109、排污口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在整个循环水系统运行的过程中，不可避免的会产生杂质，随着杂质的增多，危害会越来越大；因此，我们需要通过有效的方法确保循环水系统的安全经济的运行。不妨把冷却塔带入或系统管网本身因腐蚀等原因产生的杂质看做杂质加法，对应的在系统中增加一个设施对杂质做减法，由此确保系统处于安全经济运行状态，旁滤装置因此产生；另一个方面，水质处理的效果往往跟循环水中所含的阻垢、缓蚀药剂的浓度密切相关，因此，需要控制冷却水循环系统中的药剂浓度。

请参阅图1-2，本发明的水质管理机组，该机组中设置有循环泵组110、制冷主机220和冷却塔330，冷却塔330的出水管路440连接循环泵组110，循环泵组110两端并联旁路管12，循环泵组110供水给制冷主机220，制冷主机220通过管路与冷却塔330顶部的进水管550连接，自来水补水管9供冷却塔330补水，旁路管12上接入药剂浓度控制装置和循环水高效旁滤装置。

药剂浓度控制装置包括多路加药管路10和一路排污管路11，多路加药管路10和一路排污管路11连接至冷却水循环系统中的旁路管12上，每路加药管路10上设置一个止回阀7，加药管路10通过加药计量泵4与药剂存储桶5连接，每个药剂存储桶5上安装低液位报警装置6，加药计量泵4和低液位报警装置6均与plc自控柜8电连接，排污管路11上设置排污流量计2和排污电动阀3，排污流量计2和排污电动阀3均与plc自控柜8连接，plc自控柜8还与补水流量控制装置1电连接，补水流量控制装置1安装在自来水补水管9处。

补水流量控制装置1包括安装在自来水补水管处的流量计13和流量开关14。

工作原理：

从全系统的角度出发，不仅仅纠结与循环水系统本身，把系统补充水、排污、加药装置纳入药剂浓度管理范围。

首先，根据系统工况、补充水质情况、药剂情况，预先设定好补充水水质所对应的药剂浓度值。当系统运行开始浓缩的时候，蒸发出去纯水，系统中药剂浓度随着水的浓缩倍数的升高而线性升高，此时药剂的阻垢及缓蚀效果仍然处于最佳状态。

其次，当系统中水减少后，会自动补充新鲜水；此时采用在补水管上增加流量计，计算每次补充新鲜水的水量数据给plc自控柜，plc自控柜根据预先设定的药剂浓度值开启加药计量泵，往系统中投加对应数量的化学药剂，药剂效果依旧处于最佳状态。

第三，当系统浓缩到一定浓缩倍数后，系统开启排污，高浓度的水排出（亦带出对应量的药剂），系统自动补充新水触发自动加药，使药剂效果一直处于最佳状态。

第四，根据药剂降解特性，对每次加药量做一定系数的补偿参数设定，这样可避免药剂降解带来的系统药剂浓度偏低的情况。

图3-7所示，循环水高效旁滤装置，包括罐体101，罐体101的一端为进水口102，罐体101的另一端为出水口103，出水口103接循环泵组110的进水口，罐体101内布置有滤芯组件104，滤芯组件104由30-50层楔形网1041组成，相邻楔形网1041之间通过磁力棒1042串联，在楔形网1041一边过滤的过程中，有部分金属杂质会被磁力棒1042吸附，有效去除了，靠近进水口102处的罐体101内设置有进水导流孔板105，靠近出水口102处的罐体101内设置有出水导流孔板104，进水导流孔板105和出水导流孔板106上均匀开有多排小孔107，通过导流孔板，进出水顺畅，靠近出水口103侧的罐体顶部安装排气阀108，靠近出水口103侧的罐体101底部设置排污口109。可以快速实现排气和排污。

为了增加过滤效果，更好的接触网面，楔形网1041沿来水方向倾斜45度角设置。

相邻楔形网之间不能设置的太紧密，也不能离的太远，影响过滤效果，控制整个旁滤装置的体积，不能太大或者太小，所以相邻楔形网1041之间间隔3-5㎝。

罐体101和滤芯组104采用sus304材质。不锈钢材质好，不会生锈，影响这个装置的过滤效果。

工作原理：

1、在工业或中央空调开放式循环水系统中，接入旁滤装置，具体的：循环水泵出水口设计一个取水口接管，流量按循环量的1-5%，进入本过滤装置，旁滤装置的出水口接循环水泵的进水口。此接法是利用循环泵的进出水口的压差解决本高效旁滤装置的水流动力需求。

2、对应旁滤水量，旁滤管径假设是dn50，则本高效旁滤装置设计过水直径为dn500；则当旁滤水以同主管流速（3米）流进本装置时会因为管径突然增加到dn500而流速降低到主管流速的1/100。在本装置内的水流速度会远远低于最不利环路的流速，此时，杂质会在本装置内自然沉积；在本装置内不能沉积的杂质亦不可能在系统的其他地方沉积（本装置内液体流速比系统其他任何最低流速都低10倍不止）。

当循环水流经本高效旁滤装置时，首先水流流速急剧降低到1%初始流速，经布水导流孔板均匀流经高效滤芯组件，形成紊流状态，杂质流经楔形网因流离作用（如河道，河道中间流速快，河道两岸水流速较低，杂质往两岸聚集，因此中间的水显得干净而两岸则越来越脏）加速沉积，通过在出水孔板附近的排污阀排出系统；而同时循环水中含有的流离气体也会向上分离析出聚集在上部通过排气阀排出。

通过上述过程完成对循环水杂质的减法功效。

本发明的有益效果：

1、本装置操作使用极简化，平时无需人员管理。

2、不添加额外试剂，无污染，在线式药剂浓度控制，药剂浓度控制受影响因素少，准确度高，避免药剂浪费。

3、过滤效率高，过滤精度高，排污水量小、无需增加动力，节水。

4、占地面积小，易于安装，高效降低系统主机、末端的污堵风险，提高系统的换热效率，节能减排，适合所有的循环水系统。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。