旋流池水位自动化控制系统分析与改进
2010/7/23 17:12:00
1、引言
水处理系统作为冶金工业生产企业环保节能降耗的主要措施之一，对企业经济循环发展、节能降耗、清洁生产发挥了重要作用。旋流池是轧线水处理系统中收集工业废水的工艺设施，它不但保证轧线系统冷却水的循环利用，而且有冲淋氧化铁皮并对其进行收集处理的作用，因而旋流池水位控制直接影响到整个轧线系统的正常运行。本文对旋流池水位自动化控制系统进了行分析，针对现场施工期间出现的问题提出相应的改进措施，为整个轧线系统的稳定运行提供了有力保障。
2、旋流池工艺及电气控制
2.1 旋流池工艺流程
在某大型钢铁企业720轧管系统中，旋流池整体构造及主要设备布局如图一所示：
在该系统中，旋流池主要作用是收集厂房内各种设备直接、间接冷却过程中的漏水及冲淋氧化铁皮的用水。这些水通过铁皮沟进入旋流池内，经沉淀后除去大颗粒的氧化铁皮，沉淀后的水一部分用水泵（P301泵组，安装于-4.9m处）加压后再次送轧制线用来冲淋氧化铁皮，另一部分水经提升泵（P302泵组，安装于-4.9m处）提升至平流沉淀池处理，其工艺流程如图二。旋流池底沉淀的氧化铁皮用位于旋流池上方的抓斗吊清除出池，装车运走。
该旋流池深19.1m，施工难度很大，且成本比普通平流池也要高出许多。之所以在该水处理系统中收集工业水采用的是旋流池而非一般的平流池，主要是因为收集来的水需要在生产厂区喷淋重复利用，从铁皮沟流回来的水中含有大量大颗粒氧化铁皮，如果是一般的平流池，铁皮不能充分沉淀，被水泵抽起后会堵塞水泵导致设备损坏。旋流池则不会出现以上问题。水到达旋流池内的流程如图三中箭头方向所示：水沿铁皮沟从旋流池侧边斜切面流入池内，斜切面可使流入池的水具有更大惯性，冲入池的水还会给池内水施以推力，在双重动力作用下，水在圆形池内形成强大旋涡状环流，从而产生向心力，在向心力作用下，水会继续环流，而那些密度大的大颗粒氧化铁皮，则在自身重力作用下完全沉入池底，而冲淋氧化铁皮的水泵是从-10.7m抽出的水，因此就不会含有大颗粒氧化铁皮。
2.2 电气控制
旋流池的排水系统采用两组泵组。第一组为P301组，将水送到轧线用以冲淋氧化铁皮。该组泵为两台，采用一用一备的工作方式，当工作泵出现故障时，备用泵自动或手动投入工作。工作泵和备用泵可任意选择。电机容量均为75KW，采用接触器直接起动。水泵与出口电动阀、旋流池吸水井液位联锁，联锁条件与提升泵组P302相同，在P302中详述。
第二组为P302提升泵组，当旋流池水位达到一定深度时，将多余的水抽送到平流沉淀池，以保证旋流池在水位突增、冲淋氧化铁皮用水量不大时旋流池不会被淹没。该泵组有三台，工作方式为两用一备。当某台工作泵出故障时，备用泵自动或手动投入使用，工作泵和备用泵可任意选择。电机容量均为185KW，额定电流为340A，由于电机容量大，直接起动电流太大会影响厂内电网，所以采用软启动装置起动并持续运行，软起动主要控制原理图见图四。水泵与出口电动阀、旋流池吸水井水位联锁，开启顺序为：在池内水位达到启泵水位时，先开泵3~6s，再开出口电动阀；停泵时，先关出口电动阀3~6s，再停泵。
回流电动阀根据旋流池吸水井内的水位自动开闭，其目的是为了调节水井的水位变化，防止电机频繁起动，造成对设备的损坏。
2.3 PLC程序调试
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