Позвоните нам

8-800-775-09-57
(звонок бесплатный)

Заказать звонок

Напишите письмо


info@rusautomation.ru

Открыть

YouTube-канал

Главная > Применение > Водоочистка и водоподготовка, сточные воды > Промышленная подготовка воды

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 подготовка воды

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»).

На иллюстрации показана технологическая схема полной системы подготовки воды с включением контрольно-измерительного (датчики, расходомеры) и частично – исполнительного (насосы, мешалки) оборудования, необходимого для процесса водоподготовки.


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, FineTek EB 43. 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
NivoPress NP, погружной гидростатический датчик уровня для чистой воды
До 200 м в.ст. ± 0,25% -10…+60°С 4…20 мА; HART Погружной
NivoPress NZ
NivoPress NZ, ввинчиваемый в стенку гидростатический датчик уровня для чистой воды
До 200 м в.ст. ± 0,25% -10…+60°С 4…20 мА; HART Врезка в водовод
LMP 307
LMP 307, погружной датчик уровня общего применения
До 250 м в.ст. 0,25…0,5% -10…+70°С 4…20 мА Погружной
LMP 308
LMP 308, высокоточный уровнемер для общего применения
До 250 м в.ст. 0,25…0,5% -10…+70°С 4…20 мА Погружной
LMK 458
LMK 458, высокоточный датчик для тяжелых условий эксплуатации
До 200 м в.ст. 0,1…0,2% -25…+125°С 4…20 мА Погружной
MPM4811
MPM4811 – экономичный датчик уровня и температуры жидкостей
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
EasyTREK для жидкостей, экономичный многофункциональный ультразвуковой измеритель уровня
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
EchoTREK для жидкостей, компактный ультразвуковой измеритель уровня и потока
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
INNOLevel ECHO недорогой ультразвуковой уровнемер для жидкостей
0,2…15 м -20…+80°С 1 бар IP65 Нет 4…20 мА; Modbus;
2 релейных выхода
Gauger GSM
Уровнемер Gauger GSM
0,15…9,5 м -30…+70°С 0,5...5бар IP68 Есть MiniUSB; RS485; GSM; GPRS
Gauger 420
Ультразвуковой уровнемер Gauger 420
0,15…9,5 м -30…+70°С 0,5...5бар IP68 Есть 4…20 мА; miniUSB; HART; Modbus
ZMICROFLEX-C
ZMICROFLEX-C – компактные ультразвуковые датчики общего применения
0,45…11 м -40…+70°С 0,25..3бар IP67 Есть 4…20 мА; HART
SmartScan-25/50
SmartScan-25/50 – семейство многофункциональных интеллектуальных ультразвуковых датчиков
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
SmartLite – бюджетный интеллектуальный ультразвуковой уровнемер для жидкостей
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
Nivoswitch
Вязкость <1000 сСт -40…+130°С ≤40 бар IP67, IP68 ATEX
INNOLevel Vibro A
INNOLevel Vibro A
700 г/л -40…+60°С ≤40 бар IP65 Сертификат
соответствия
ГОСТ Р
INNOLevel Vibro A TS
INNOLevel VIBRO A TS

>700 г/л

-40…+150°С ≤40 бар IP65 Сертификат
соответствия
ГОСТ Р
INNOLevel Vibro-U
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
NivoMAG
>700 г/л 250 В / 10 А AC
220 В / 0,6 А DC
Разрешение Ростехнадзора
FCH21PDD05X
FCH21PDD05X
>650 г/л 240 В / 0,5 А; 50 ВА коммутируемая мощность
FCH23FDD05X
FCH23FDD05X
>850 г/л 240 В / 0,5 А; 50 ВА коммутируемая мощность
FDMH50CBR
FDMH50CBR
>850 г/л 240 В / 0,5 А; 50 ВА коммутируемая мощность
FDMH50BR05X
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
Гидростатические датчики уровня. Уровнемеры для скважин. Nivopress D
До 400 бар ±0,25% -25…+125°С 4…20 мА; HART Сертификат взрывозащиты,
Свидетельство о внесении в реестр СИ РФ
LMP331
LMP331 – компактный датчик уровня вязких сред
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
LMP331i – интеллектуальный высокоточный датчик для измерения уровня
До 40 бар ±0,1% -25…+125°С 4…20 мА; HART;
RS232; ModBus
Сертификат взрывозащиты,
Свидетельство о внесении в реестр СИ РФ
LMK331
LMK331 – компактный уровнемер агрессивных жидкостей в широком диапазоне
До 60 бар ±0,5% ... ±1% -25…+80°С 4…20мА; 0…10В Сертификат взрывозащиты,
Свидетельство о внесении в реестр СИ РФ
LMK351
LMK351 – малогабаритный уровнемер агрессивных жидкостей для промышленного учета
До 10 бар ±0,25% ... ±1% -25…+125°С 4…20мА; 0…10В Сертификат взрывозащиты,
Свидетельство о внесении в реестр СИ РФ
EC1200
EC1200 – гидростатический датчик уровня высокотемпературных сред
До 100 бар 0,3 % -10…+150°С 4…20 мА
EC1500
EC1500 – компактный гидростатический датчик давления
До 100 бар 0,3 % -10…+80°С 4…20 мА

* - погрешность в процентах от полного диапазона измерений.

Заказать консультацию инженера

Водомер

АСУ ТП1
АСУ ТП2
АСУ ТП3
АСУ ТП4
АСУ ТП5
АСУ ТП6
АСУ ТП7
Новости
12
11.18
Стабильное и точное измерение на глубине от IFM
08
11.18
Деликатное измерение предельного уровня СОЖ
06
11.18
Тросовые датчики Pepperl+Fuchs - долговечность и выгода
01
11.18
Сигнальные лампы – эффективное световое оповещение
29
10.18
Эффективное измерение расхода воды