Страница 2: Пособие по проектированию автоматизации и диспетчеризации систем водоснабжения (к снип 2.04.02-84) (31184)

2.16. Выбор типа регулируемого привода должен обосновываться технико-экономическим расчетом.

2.17. Многоскоростные электродвигатели рекомендуется использовать в тех случаях, когда применение плавно регулируемых приводов экономически не оправдано, например при ступенчатом изменении водопотребления, а также в тех случаях, когда отсутствуют подходящие по своим параметрам плавно регулируемые приводы. Двух- и многоскоростные двигатели позволяют увеличивать число напорных характеристик насосной установки без увеличения числа насосных агрегатов.

2.18. Регулируемым приводом из экономических соображений оборудуется, как правило, один агрегат в группе из двух-трех рабочих. В качестве регулируемого принимается наиболее крупный агрегат с наиболее пологой характеристикой. Эта мера препятствует образованию „мертвых зон". Оборудовать регулируемым приводом все работающие агрегаты следует в тех случаях, когда изменение частоты вращения регулируемого агрегата выводит остальные агрегаты в ненормальный режим работы, например в зону низких КПД или кавитации.

2.19. Технологические параметры, подлежащие контролю на насосных станциях, приведены в табл. 2.

Таблица 2

2.20. Электрические и трубные проводки, монтаж и установку контрольно-измерительных приборов следует выполнять в соответствии с руководящими материалами (РМ 4), типовыми чертежами и нормалями Главмонтажавтоматики.

2.21. Расход воды, подаваемой по водоводам насосных станций, следует измерять расходомерами переменного перепада с диафрагмами или трубами Вентури, ультразвуковыми или электромагнитными расходомерами. На насосных станциях с подачей воды до 100 м3/ч по каждому водоводу допускается использовать турбинные водосчетчики для измерения объема поданной воды.

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Реагентное хозяйство

2.22. Для уменьшения трудоемкости, исключения контакта людей с реагентами и экономного расходования реагентов все операции, связанные с использованием химических реагентов на водоочистных станциях, максимально автоматизируются.

Для упрощения автоматизации технологическая схема реагентного хозяйства должна быть построена по блочному принципу, без усложняющих переключений оборудования.

2.23. В качестве дозирующих устройств растворов коагулянтов и других реагентов в автоматизированных системах рекомендуется применять насосы-дозаторы, регулирующие клапаны и бункерные дозаторы.

При использовании плунжерных насосов-дозаторов необходимо предусматривать полную очистку раствора от абразивного шлака в отстойниках, гидроциклонах или других устройствах.

Применение плунжерных насосов-дозаторов для дозирования известковой суспензии не рекомендуется. Для дозирования известковой суспензии рекомендуется применять бункерные дозаторы.

Плунжерные насосы-дозаторы предусматриваются, как правило, при постоянных расходах обрабатываемой воды.

Регулирующие клапаны должны записываться из баков постоянного уровня или через регуляторы напора.

Бункерные дозаторы следует устанавливать выше расходных баков. При дозировании в напорный трубопровод растворы реагентов подаются во всасывающую линию насосов.

2.24. Системы автоматического дозирования раствора коагулянта в обрабатываемую воду рекомендуется выполнять:

по соотношению расходов обрабатываемой воды и раствора коагулянта;

по заданному приращению удельной электрической проводимости (УЭП) воды, смешанной с коагулянтом.

При всех системах дозирования оптимальную дозу коагулянта следует устанавливать пробным коагулированием.

2.25. Системы автоматического дозирования по заданному соотношению расходов обрабатываемой воды и раствора коагулянта строятся на базе расходомеров воды (обычно существующих на водоочистных станциях для учета воды), электромагнитных и иных расходомеров раствора коагулянта с преобразователем, футерованных эмалью или фторопластом.

Системы дозирования, построенные по соотношению расходов обрабатываемой воды и раствора коагулянта, требуют постоянной стабилизации концентрации рабочего раствора коагулянта.

2.26. Системы дозирования коагулянта, действующие по заданной УЭП воды, строятся на базе узкопредельных кондуктометрических концентратомеров повышенной чувствительности с дифференциальной измерительной схемой.

Кондуктометры, предназначенные для этой цели, должны быть рассчитаны на измерение приращения УЭП воды в диапазоне 0,5—35 мСм/см и иметь чувствительность не менее 0,0025 мСм/см. Кондуктометры с указанными данными практически пригодны для контроля процессов коагуляции природных вод бассейнов рек на всей территории СССР.

В качестве кондуктометров для измерения приращения УЭП воды за счет введенного коагулянта могут использоваться приборы, разрабатываемые на базе серийных приборов КК-1.

При колебаниях расходов обрабатываемой воды, не превышающих 5 % среднего часового расхода, можно применять одноконтурные CAP потока коагулянта, не связывая их с расходом обрабатываемой воды.

2.27. Систему стабилизации концентрации рабочего раствора коагулянта рекомендуется строить на базе бесконтактных (индукционных), кондуктометрических концентратомеров и запорных задвижек с электрическим приводом.

Кондуктометры должны быть рассчитаны на диапазон измерения 1-6??10-2 См/см [растворы коагулянта с концентрацией 3-15 % AL2(SO4)3].

В качестве кондуктометрических концентратомеров для рабочих растворов коагулянта на указанные пределы измерения разрабатываются приборы на базе приборов КК-8,9.

Подача в обрабатываемую воду растворов полиакриламида, кремниевой кислоты и других флокулянтов ввиду их весьма малых расходов может строиться по упрощенным схемам без применения кондуктометрии, с использованием дистанционно управляемого клапана, регулирующего подачу раствора. При необходимости может быть применена схема пропорционального дозирования по расходу.

2.28. Подача щелочного реагента (известкового молока) в процессе коагуляции воды автоматизируется по величине рН (характеризующей в данном случае гидратную щелочность). Ввиду медленного изменения щелочности в природных водах следует ограничиться одноконтурной CAP, действующей по отклонению от заданного значения величины рН, реализующей законы ПИ-регулирования. Датчик рН-метра рекомендуется устанавливать в створе полного перемешивания реагента с обрабатываемой водой (на выходе из смесителя или вблизи него).

При выборе электродов следует руководствоваться техническими данными на них и технологической характеристикой контролируемой среды.

2.29. При фторировании воды автоматическое дозирование фторсодержащих реагентов следует производить при помощи CAP, построенных с применением ионоселективных фторидных электродов. В паре с электродом на фтор-ионы применяются вспомогательные электроды ЭХСВ-1 или ЭВП-ЛЗ. В качестве первичных и вторичных преобразователей при измерении концентрации фтор-ионов рекомендуется менять датчики и преобразователи промышленных иономеров (рН-метров).

Необходимо обеспечить постоянный расход контролируемой среды через датчик.

CAP подачи фторсодержащих реагентов рекомендуется проектировать одноконтурными, действующими по принципу отклонения от заданной концентрации фтор-ионов в обработанной воде.

Процесс обесфторивания рекомендуется контролировать теми же средствами.

2.30. Все CAP процесса обработки воды газообразным (жидким) хлором для обеззараживания и иных целей строятся на базе автоматизированных вакуумных дозаторов (хлораторов).

В качестве автоматизированных хлораторов рекомендуется применить дозаторы хлора комплексной системы „Аквахлор" НИКТИ ГХ УССР.

Дозаторы системы „Аквахлор" выпускаются производительностью от 5 до 150 кг/ч. Автоматизированный дозатор входит в состав комплексной системы „Аквахлор", состоящей из автоматически управляемых испарителей, эжекторов, анализаторов хлора, панелей управления и сигнализации.

Лучшими дозаторами хлора признаны хлораторы Таллинского водопровода. Они имеют две модификации: с ручным (С-0277) и с автоматическим (С-0378) управлением.

Хлораторы Таллинского водопровода серийно не выпускаются, однако на указанные хлораторы эстонским институтом Коммуналпроект разработаны техническая документация и рабочие чертежи.

2.31. Современные CAP процесса хлорирования воды относятся к типу стабилизационных, действующих по отклонению от заданных концентраций остаточного хлора в обработанной воде, с автоматическим анализатором в канале обратной связи. САР хлора должна обеспечивать содержание хлора в обработанной воде с отклонением от норм ±0,05 мг/л.

Характерной особенностью CAP процесса обеззараживания воды хлором является большое запаздывание сигнала, поступающего на регулятор и исполнительный механизм от анализатора хлора.

Продолжительность контакта свободного активного хлора с водой должна быть не менее 30 мин, связанного хлора - не менее 1 ч. Такая продолжительность контакта определяет расстояние между точкой ввода хлора в воду и точкой отбора хлорированной воды на анализ, т.е. основное время транспортного запаздывания.

Указанные неблагоприятные динамические свойства объекта регулирования требуют применения в CAP процесса хлорирования воды регулирующих устройств с высокими динамическими качествами (например, регуляторов Р27, системы „Каскад-2" или РБИЗ-П системы АКЭСР) и динамических преобразователей с памятью (например, Д07 или БДП-П).

Динамические качества CAP процесса хлорирования воды можно повысить, уменьшив время запаздывания путем приближения точки отбора хлорированной воды к точке ввода хлора. В этом случае для контроля за содержанием остаточного хлора устанавливается второй анализатор в створе, где обеспечивается нормированная продолжительность контакта хлора с водой.

Наиболее распространенный способ улучшения динамических свойств CAP процесса хлорирования воды заключается в устройстве двухконтурной (двухкаскадной) CAP.

Первый контур обеспечивает заданное соотношение между расходом хлор-газа и расходом обрабатываемой воды, второй корректирует эти соотношения по отклонению от нормы количества остаточного хлора в обработанной воде.

Если надежность автоматического анализатора хлора недостаточно высокая, в длительном режиме работы ограничиваются устройством первого контура, т.е. строят CAP стабилизации принятой дозы хлора в зависимости только от расхода обрабатываемой воды, корректируя эту дозу вручную по данным лабораторных измерений или по показаниям анализаторов.

2.32. При обработке воды хлором с целью ее обесцвечивания или борьбы с биологическими отложениями, когда оптимальная доза хлора устанавливается по опытным данным, системы управления хлораторами строятся также по схемам стабилизации с коррекцией дозы хлора по концентрации остаточного хлора.

2.33. При проектировании и устройстве систем автоматизации и технологического контроля процесса хлорирования воды следует иметь в виду, что современные анализаторы хлора в воде построены по амперметрическому методу измерения. В режиме работы с применением реагентов (йодистого калия — для перевода хлора в эквивалентное количество йодида и буферного раствора — для создания кислой среды с рН = 4,5 в пробе воды, поступающей в электрохимическую ячейку анализатора) анализаторы амперметрического типа измеряют содержание общего активного хлора (свободного + связанного). В режиме работы без применения йодистого калия анализатор измеряет только содержание свободного активного хлора.

Отстойники, осветлители

2.34. В отстойниках и осветлителях предусматривается устройство для автоматического контроля предельного уровня осадка. Автоматизации выпуска осадка должна осуществляться в тех случаях, когда предусмотренная проектом частота выпуска осадка из каждой секции больше одного раза в сутки.