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自動(dòng)控制技術(shù);工業(yè)用水;節(jié)水節(jié)能
自動(dòng)控制技術(shù)是在20世紀(jì)中發(fā)展的快、給人類生產(chǎn)生活帶來(lái)影響多的一門科學(xué)技術(shù),而在21世紀(jì)的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,自動(dòng)控制技術(shù)也是重要的技術(shù)之一。自動(dòng)控制技術(shù)從字面意義上來(lái)講就是通過電子機(jī)械、儀器儀表、計(jì)算機(jī)以及其他自動(dòng)化裝置來(lái)代替生產(chǎn)中的各種人工的手動(dòng)化操作,相較于人工手動(dòng)化操作來(lái)講,自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用為快捷、可靠,并且具備的準(zhǔn)確性。本文通過對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行分析,總結(jié)出了在工業(yè)用水節(jié)水節(jié)能的相關(guān)應(yīng)用性能及為工業(yè)用水帶來(lái)的節(jié)水節(jié)能效果。
1、自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)用水節(jié)水節(jié)能的應(yīng)用概述
通常來(lái)講,工業(yè)用水的節(jié)水節(jié)能通??梢苑譃樯a(chǎn)管理性和自動(dòng)控制技術(shù)性兩類。其中自動(dòng)控制技術(shù)性的節(jié)水節(jié)能措施包括在工業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)循環(huán)用水系統(tǒng)進(jìn)行建立和,以及對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)工藝和用水工藝進(jìn)行改革[1]。在工業(yè)生產(chǎn)過程中建立的循環(huán)用水系統(tǒng)可以從根本上提高工業(yè)生產(chǎn)過程中工業(yè)用水的重復(fù)使用率,而工業(yè)生產(chǎn)過程中所用水的重復(fù)率越高,越能降低工業(yè)生產(chǎn)的用水量和水消耗程度。與此同時(shí)該做法還能在大程度上降低工業(yè)生產(chǎn)過程中的污水排放數(shù)量,減少工業(yè)污水排放對(duì)環(huán)境的影響,繼而從根本上減緩工業(yè)生產(chǎn)過程中的水資源供給壓力。而通過自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)生產(chǎn)工藝以及用水工藝進(jìn)行改革,其中重要的技術(shù)手段包括在工業(yè)生產(chǎn)過程中采取省水新型工藝、選用或少污染的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)以及推廣新型節(jié)水器具[2]。
以吉林省長(zhǎng)春市綠園區(qū)汽車制造廠為例,在沒有將自動(dòng)控制技術(shù)融入工廠用水之前,該汽車制造廠每天用于廠內(nèi)清洗的用水大概在20噸以上,而且大量的洗刷污水的排除對(duì)周圍的環(huán)境也造成了的污染。但在使用了一系列相關(guān)的水資源自動(dòng)控制系統(tǒng)之后,該汽車制造工廠每日的用水量得到了大大的降低,每天都能控制在12噸左右。目前在我國(guó)常用的工業(yè)用水節(jié)水自動(dòng)控制技術(shù)包括自動(dòng)控制重復(fù)用水技術(shù)、自動(dòng)控制洗滌節(jié)水技術(shù)以及自動(dòng)控制冷卻節(jié)水技術(shù)。上面所提到的吉林省長(zhǎng)春市綠園區(qū)汽車制造廠就是將這三種技術(shù)進(jìn)行結(jié)合而達(dá)到終的節(jié)水效果。自動(dòng)控制重復(fù)用水技術(shù)可以使工業(yè)用水得到重復(fù)使用,用自動(dòng)控制技術(shù)的相關(guān)特性發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)外排污水回用以及“零排放”技術(shù)。該技術(shù)可以通過對(duì)企業(yè)污水進(jìn)行處理后將其還原進(jìn)行再利用,尤其是在供水困難的相關(guān)地區(qū)應(yīng)使用該種自動(dòng)化控制技術(shù),繼而完成對(duì)企業(yè)用水的節(jié)水節(jié)能。而自動(dòng)控制冷卻節(jié)水技術(shù)則是利用自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)蒸汽冷凝后的水回收再利用技術(shù),采用自動(dòng)化的技術(shù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程中的蒸汽冷凝水回收網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,建立以閉環(huán)控制技術(shù)為主的筆試回收系統(tǒng)。在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中,應(yīng)對(duì)蒸汽泠凝水回收設(shè)備裝置進(jìn)行大面積的使用,并對(duì)生產(chǎn)過程中對(duì)漏氣率小、背壓度大的自動(dòng)控制節(jié)水型疏水器進(jìn)行推廣。與此同時(shí),還應(yīng)通過自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中蒸汽冷凝除鐵、除油技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
2、自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)用水節(jié)水節(jié)能中的應(yīng)用分析
2.1自動(dòng)控制冷卻節(jié)水技術(shù)應(yīng)用分析。在對(duì)工業(yè)用水進(jìn)行節(jié)水節(jié)能的控制過程中,采用自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行的冷卻節(jié)水是為重要的環(huán)節(jié)。首先,應(yīng)將自動(dòng)控制技術(shù)的相關(guān)原理應(yīng)用到的工業(yè)用水換熱設(shè)備當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)用水換熱設(shè)備中換熱器以及其換熱流程的優(yōu)化,繼而是工業(yè)生產(chǎn)用水中的自動(dòng)化物料換熱節(jié)水技術(shù)得到推廣[3]。其次,利用自動(dòng)控制技術(shù)生產(chǎn)出節(jié)能型工業(yè)生產(chǎn)用水冷卻塔以及相應(yīng)的冷卻器具,使得循環(huán)冷卻水系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制,淘汰以往的用于工業(yè)生產(chǎn)用水冷卻的人工操作的冷卻池、冷水池以及冷卻器具,將自動(dòng)化的旁濾器應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)用水的冷卻環(huán)節(jié)當(dāng)中。后,利用相關(guān)的自動(dòng)控制技術(shù),建立起一套的循環(huán)冷卻水處理技術(shù),在工業(yè)生產(chǎn)用水的敞開式循環(huán)間接冷卻水系統(tǒng)中融入自動(dòng)化技術(shù),使得其的水處理運(yùn)行技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化工作以及濃縮倍數(shù)>4的相關(guān)水處理環(huán)節(jié),用自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)限制高磷鋅水在工業(yè)生產(chǎn)用水的冷卻環(huán)節(jié)當(dāng)中的使用,繼而從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)用水的節(jié)水和節(jié)能。自動(dòng)控制冷卻節(jié)水不僅能夠?yàn)楣I(yè)企業(yè)提供充足的用水,也能夠降低其成本支出,與我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)相吻合,因此,針對(duì)自動(dòng)控制冷卻節(jié)水技術(shù)在工業(yè)用水節(jié)水節(jié)能中的系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用對(duì)推動(dòng)我國(guó)工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要[4]。本文所討論的自動(dòng)控制冷卻節(jié)水技術(shù)其應(yīng)用流程如圖1所示。
首先,工業(yè)生產(chǎn)過程中溫度及雜質(zhì)較高的冷卻水經(jīng)過給水管道的引導(dǎo),流向了制冷器,本次研究中所設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制冷卻節(jié)水系統(tǒng)制冷設(shè)備采用石墨制冷器,其好處為工業(yè)循環(huán)冷卻水在經(jīng)過該處理器冷卻過程中能夠?qū)⒋罅抗I(yè)雜質(zhì)從冷卻水中分離出來(lái),提高了冷卻水質(zhì)量。同時(shí)的制冷設(shè)備也可以實(shí)現(xiàn)快速降溫,從而實(shí)現(xiàn)初步降溫的目的。此過程中需要工業(yè)生產(chǎn)中冷卻水量供給充足,以大化發(fā)揮制冷器的作用,提高工業(yè)用水降溫相率,為后續(xù)水處理工作提供幫助[5]。其次,經(jīng)過初步冷卻的工業(yè)冷卻水需要采用電導(dǎo)率檢測(cè)儀來(lái)實(shí)施檢測(cè),以確保電廠鍋爐給水和蒸汽冷凝水等高純水電阻率的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。同時(shí)也可以將檢測(cè)結(jié)果傳輸給廢酸水中和站,從而制定下一階段的冷卻水處理工作。此階段自動(dòng)控制冷卻節(jié)水技術(shù)主要是對(duì)已經(jīng)冷卻的冷卻水實(shí)施雜質(zhì)監(jiān)督,從冷卻水質(zhì)中分析水中所包含雜志、顆粒物、溫度等數(shù)據(jù)資料,如果工業(yè)用水經(jīng)處理后無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)需求而需要向外界排放,則可以將工業(yè)給水對(duì)環(huán)境的影響及損害降到低,有力的推動(dòng)了工作開展,為我國(guó)水資源可持續(xù)利用提供了較為科學(xué)的使用方法。如果工業(yè)用水經(jīng)電導(dǎo)率檢測(cè)儀檢測(cè)后相關(guān)指標(biāo)符合循環(huán)冷卻處理要求,那么將通過給水管道將冷卻水傳導(dǎo)至廢酸水中和站,以便實(shí)施接下來(lái)的循環(huán)水去除雜質(zhì)等工作[6]。 第三,廢酸水中和站循環(huán)冷卻水處理。目前,我國(guó)工業(yè)用水節(jié)水節(jié)能工作中循環(huán)冷卻水水質(zhì)管理和加藥管理主要采取人工作業(yè)方式,對(duì)工作人員數(shù)量及工作效率依賴性較高,在工業(yè)循環(huán)冷卻水處理過程中需要耗費(fèi)大量的人力物力來(lái)進(jìn)行操作,而且還存在著操作強(qiáng)度高,水質(zhì)波動(dòng)大,加藥滯后,容易過量和不足等影響水處理效果和運(yùn)行費(fèi)用等不利因素。不僅降低了整個(gè)工業(yè)用水節(jié)水節(jié)能工作效率,也在程度上影響了工業(yè)循環(huán)冷卻水的處理質(zhì)量,造成節(jié)水節(jié)能工作沒有取得理想的效果,經(jīng)濟(jì)成本支出較高。根據(jù)現(xiàn)有工業(yè)用水節(jié)水節(jié)能工作發(fā)展情況分析可知,我國(guó)冷卻水處理技術(shù)與歐美發(fā)達(dá)差距并不是很大,經(jīng)過二十多年的開發(fā)、研究和應(yīng)用,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的藥劑已經(jīng)能夠滿足工業(yè)循環(huán)冷卻水處理需求,同時(shí)與水平相比,具有較高的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。并且,適時(shí)地開發(fā)系列自動(dòng)控制系統(tǒng)和裝置,實(shí)現(xiàn)水處理運(yùn)行控制的智能化、自動(dòng)化,是當(dāng)前我們急需解決的問題。本文研究中充分利用現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備,將工業(yè)循環(huán)冷卻水從源頭開始,直到回水返回給工業(yè)生產(chǎn),整個(gè)過程均處在自動(dòng)控制冷卻節(jié)水系統(tǒng)監(jiān)控之中,經(jīng)過自動(dòng)加藥處理后工業(yè)循環(huán)冷卻水實(shí)現(xiàn)了總堿+總硬(CaCO3計(jì))控制1600ppm,濃縮倍數(shù)≥5,碳鋼腐蝕率≤0.075mm/a,污垢熱阻≤2.5×10-4m2〃k/w,異氧菌數(shù)<5×105個(gè)/ml的主體目標(biāo)[7]。后,經(jīng)過給水管道將已經(jīng)冷卻處理完畢的工業(yè)循環(huán)冷卻水重新回流給工業(yè)企業(yè),用于工業(yè)企業(yè)再次生產(chǎn)。
2.2自動(dòng)控制重復(fù)用水技術(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)用水過程中,大力推廣和發(fā)展自動(dòng)控制重復(fù)用水技術(shù),可以有效提高工業(yè)用水的重復(fù)使用效率,繼而達(dá)到工業(yè)用水節(jié)水節(jié)能的目的。首先,應(yīng)利用自動(dòng)控制技術(shù)的相關(guān)理論建立起自動(dòng)化的工業(yè)循環(huán)用水系統(tǒng)、工業(yè)串聯(lián)用水系統(tǒng)以及工業(yè)回用水系統(tǒng),大力推進(jìn)企業(yè)對(duì)于其自身用水網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā),對(duì)已有的企業(yè)用水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,并根據(jù)自動(dòng)化的控制技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的用水網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)進(jìn)行改建、擴(kuò)建和新建。其次,還應(yīng)利用自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)蒸汽冷凝后的水回收再利用技術(shù)。采用自動(dòng)化的技術(shù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程中的蒸汽冷凝水回收網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,建立以閉環(huán)控制技術(shù)為主的筆試回收系統(tǒng)。在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中,應(yīng)對(duì)蒸汽泠凝水回收設(shè)備裝置進(jìn)行大面積的使用,并對(duì)生產(chǎn)過程中對(duì)漏氣率小、背壓度大的自動(dòng)控制節(jié)水型疏水器進(jìn)行推廣。與此同時(shí),還應(yīng)通過自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中蒸汽冷凝除鐵、除油技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。后,利用自動(dòng)控制技術(shù)的相關(guān)特性發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)外排污水回用以及“零排放”技術(shù)。該技術(shù)可以通過對(duì)企業(yè)污水進(jìn)行處理后將其還原進(jìn)行再利用,尤其是在供水困難的相關(guān)地區(qū)應(yīng)使用該種自動(dòng)化控制技術(shù),繼而完成對(duì)企業(yè)用水的節(jié)水節(jié)能