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反冲洗系统水泵达不到效果的原因及解决方法

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反冲洗系统水泵达不到效果的原因及解决方法:在污水处理站中,正常过滤时,滤料在滤罐内被压实;当过滤过程完成后,先导通流程,启动反冲洗泵,滤料被冲起。

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一、反冲洗系统达不到反冲洗效果的原因

 

1.水泵控制柜现状及存在问题


  在污水处理站中,正常过滤时,滤料在滤罐内被压实;当过滤过程完成后,先导通流程,启动反冲洗泵,滤料被冲起。反冲洗过程中需要控制反冲洗强度,强度低,达不到反冲洗效果;强度大,会破坏滤层的分布。因此,在反冲洗泵出口汇管设有流量计和调节阀,工艺要求一次滤罐每隔12h要进行一次自动反冲洗,二次滤罐每隔24h要进行一次自动反冲洗。


反冲洗过程存在以下问题:


(1)控制柜工频启动时,管道内流体经历一个突然启动的过程,当滤料板结程度较深时,容易整体被顶起,导致滤罐内部筛筐、筛板、配水管等部位损坏,进而造成滤料流失。不但出水水质较差,而且要经常补充滤料,造成资金浪费。
(2)污水处理站内的二次滤罐都要进行反冲洗,每个滤罐在反冲洗过程所表现的流通阻力特性不尽相同,而过程仅有十多分钟,反冲洗强度随时间变化的曲线很难把握得当。对于不同的滤罐,工人仅凭经验控制阀门的开度以控制水量及强度,想达到良好的反冲洗效果几乎是不可能的。

 


二、反冲洗系统达不到反冲洗效果的解决方法

 

1、采用变频控制柜设计控制方案


(1)变频控制柜主电路设计

 

  由变频器、低压断路器、熔断开关、接触器、电抗器等组成主电路。按照工艺和设备互备的要求,设计的主电路具有工频/变频与工频/工频组合方式,满足了安全和连续生产的要求。同时,使用电抗器可以抑制变频器产生的高次谐波对电网的污染,防止对现场敏感电子设备的干扰,符合EMC规范。


(2)变频控制柜控制电路设计

 

   由西门子s7—226、PLC可编程控制器、文本编辑器TD200、继电器、流量计信号等组成闭环变频调速系统的控制部分。可以实现本地/远程启停控制、工频/变频运行模式选择、自动故障检测及自动/手动控制的任务。当工况改变时,工人可通过安装在变频柜盘面的文本编辑器TD200更改反冲洗强度、反冲洗运行时间和上升时间。变频运行时PLC通过PID运算处理流量信号,输出4~20mA的变频器频率调节信号,调整电机转速,改变泵的排量和扬程,使反冲洗泵满足工艺上压力与流量的要求,控制流量与压力。


   变频控制柜PLC在线检测交流接触器的触点,确保变频器在电机过热或电机失速时可自动停止运行;在线检测低压断路器的触点,防止变频器在电源瞬间掉电的冲击下而导致变频器损坏。接触器互锁、继电器互锁、PLC内部编程互锁的三级互锁保护确保系统安全可靠的运行;在运行期间随时监测变频器、变频控制柜PLC、低压电器的状态,发现故障立即处理并报警,紧急情况可以自动停运,保护关键设备的安全。提供各种信号及状态指示,可直观地观察系统运行情况。

 

 

2.变频控制柜控制策略及编程思想


(1)变频控制柜安全可靠:

   由于现场环境较为恶劣,电磁干扰严重,而且变频器及控制柜自身也产生较强的电磁干扰和高次谐波,因此抗干扰性能和纠错能力是控制电路的首要指标。通过硬件三级互锁和
PLC软件编程相联合,有效地提高了系统的安全可靠性。


(2)变频控制柜冗余设计:

  低压电器及其它主令开关等元器件的电气与机械性能毕竟不是的,因此采用少量备用电器来完成冗余设计。即在主要设备正常时可用几个同级电路完成同级的控制任务。设计了变频器的启停冗余、变频器控制冗余、启动机泵运行冗余。三处冗余电路可确保变频器非正常时系统仍可连续运行,提高系统的运行时率。


(3)变频控制柜故障监测:

   系统运行时在线检测运行状态,实时处理并报警。提高了系统的安全可靠性,并且在系统正常维护保养时提供必要的技术数据,便于故障定位,减轻维护强度。

 

 

3.结语


   目前杏四联合站、杏五一联合站、杏五二联合站都已使用了该系统。以常用的泵洗核桃壳滤罐为例,通过应用反冲洗变频调速控制,不仅能冲洗掉滤层表面上的油污及杂质,而且使滤料内层的油污及杂质翻移到滤层表面而随水冲出,滤料清洗更彻底,提高了注入水质合格率。

 

可以用变频控制柜控制的水泵有:管道离心泵,也可以采用多级泵类产品直接背负变频器控制使用。

 

 

 

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