[发明专利]中央空调水系统在线监测预判控制加药系统及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线监测预判控制加药系统及加药方法，特别是涉及一种中央空调水系统的在线监测预判控制加药系统及加药方法。

背景技术

大型循环冷却水系统(例如中央空调的循环水系统)的水质数据采集延迟滞后是造成循环水水质状差及药剂使用过量等情况发生的主要原因。大型循环水系统冷却水在循环过程中，由于保有水量庞大、水循环周期长，药剂完全混合到整个水系统需要较长时间，致使采集的水质数据始终滞后而无法反映出当前投加药剂实际应该对水质造成的影响，使得控制系统过量投加药剂，引发循环冷却水中的药剂浓度大幅波动，甚至超标的情况。

通过对整个循环冷却水系统建立数学模型、提前预判进行药剂投加是解决上述问题的有效途径之一。但目前行业常规的方法是回水管引流进行在线监测，依据实时检测数据来控制药剂的投加及系统的排污。大型循环冷却水系统的水循环周期长，药剂投加点的药剂扩散至整个循环水水体需要较长时间，实时在线检测数据存在滞后性，无法准确、及时的反应出系统的水质状况，进而影响到药剂投加的剂量。依据滞后的水质采集数据进行药剂投加，直接影响到循环冷却水的水质，另外还造成了药剂的浪费。传统的水处理加药方式存在一定的弊端。因此，循环冷却水药剂投加需要更为精确的水质数据处理及控制方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在线检测数据存在滞后性、无法准确、及时的反应出系统的水质状况、进而影响到药剂投加的剂量的缺陷，提供一种能够根据实时采集的在线数据修正误差、使得给药剂量尽可能精确投放的在线监测预判控制加药系统及加药方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种在线监测预判控制加药系统，该在线监测预判控制加药系统用于中央空调的循环冷却水系统的加药控制，其特点在于，该在线监测预判控制加药系统包括：补水和排污流量监测单元、进出水口温度监测单元、药剂浓度监测单元、pH值监测单元、电导率监测单元、药剂投加单元、自动排污单元、指令接收单元和控制单元，其中，

该补水和排污流量监测单元用于监测该循环冷却水系统中补充的原水的水量和排出的冷却水水量；

该进出水口温度监测单元用于监测冷却塔的进水口温度和出水口温度；

该药剂浓度监测单元用于监测该循环冷却水系统中循环冷却水的药剂浓度；

该pH值监测单元用于监测该循环冷却水系统中循环冷却水的pH值；

该电导率监测单元用于监测该循环冷却水系统中循环冷却水的第一电导率和/或该原水的第二电导率；

该自动排污单元用于监测从该循环冷却水系统中排出循环冷却水；

该指令接收单元用于接收用户输入的药剂特性浓度、药剂分解系数、药剂损耗系数和修正值权重系数；

该控制单元用于根据冷却塔形式、冷却塔进出口温差、该循环冷却水系统的保有水量和循环水量建立一静态模型，该静态模型用于计算得到蒸发水量和循环周期；并且根据该蒸发水量、该循环周期、该药剂特性浓度、该药剂分解系数、该药剂损耗系数、该修正值权重系数、该原水的水量、排出的冷却水水量、该pH值和该药剂浓度建立一动态模型，该动态模型用于计算药剂投加量，该控制单元还用于控制该药剂投加单元按照该药剂投加量来加药。

本发明解决了传统控制方式下大型循环水系统加药装置因循环水水体庞大，药剂混合迟滞造成的在线监测滞后，而引起药剂投加不准的问题。针对这一问题新开发出一种面向不同循环水系统，预先对系统特性进行数学建模，模型建立以循环冷却水系统保有水量(Qv)、系统循环量(Qh)、进出水口温差(Td)、冷却塔形式(X)(例如横流、逆流)、飞溅及渗漏水量(Qo)、系统排污水量(Qd)、系统补水流量(Qi)、在线药剂浓度(N1)、药剂分解系数(K1)、药剂损耗系数(K2)、pH值、电导率(Con)、药剂特性浓度(N3)(特性浓度是指药剂的投加浓度或运行浓度)、投加药剂浓度(N4)等与循环冷却水系统相关的参数作为依据，通过参数建立的模型能自动根据算法计算出该循环水系统所需要的药剂投加量，从而降低循环水系统中水质变化的大幅波动，避免水质变化超限的情况出现，以达到有效投加，减少经济损失，维持水质始终处于允许范围内的目的。

在本发明的在线监测预判控制加药系统中：

补水和排污流量监测单元：大型循环冷却水系统由于水汽蒸发、飞溅损耗和排污等方式，消耗大量循环冷却水，因此需要不断补充原水，保证系统的保有水量始终处于恒定。