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气源设备在配液系统中的改进 　　引言 　　在水处理工艺中，配液系统能否正常运行直接影响供水的水质及水量。水六厂在投药环节中对混合液进行气搅，一直是由水环式真空泵提供气源来完成，但水环式真空泵在使用过程中存在许多问题，如功率过大，加大了水厂供电负荷。在控制方面，启动水环式真空泵，进、出气阀的设置使得工序复杂，操作不便。在运行维护方面，需工作人员现场对水环式真空泵手动加水，同时设备一旦出现故障，维护工作量也较大。因此，在满足制水工艺需求的情况下，我们采用罗茨鼓风机替换水环式真空泵，以提高气搅气源以及手、自动控制的稳定性和可靠性，同时提高整个投药环节的工作效率。 　　1. 气搅设备的改进 　　1.1 气搅设备的基本参数 　　我厂原使用 SZ-3 水环式真空泵作为混合液搅拌的气源设备。共两组，一用一备，为 PAC(聚合氯化铝)与水的混合提供搅拌气体。现采用 BK 型罗茨鼓风机替代水环式真空泵，BK 型罗茨鼓风机的气压一般比较小(通常不会超过1kg/cm2)，但它的流量比较足，因此常用于混合液的搅拌。针对我厂使用的气搅设备罗茨鼓风机和水环式真空泵，其型号及基本参数如下。 　　罗茨鼓风机的功率远小于水环式真空泵的功率，极大的减小了水厂供电负荷，同时水环真空泵还需消耗大量的水用于抽吸气体。 　　1.2 水环式真空泵使用现状 　　我厂配药系统采用的水环式真空泵功率为 37kW, 启动时电流可达到 400A 以上，对我厂一、二期电网波动较大，特别是在使用发电机供电时，容易使发电机输出电流过大导致发电机停机。近几年水环式真空泵的故障主要集中在轴承损坏或润滑不足，轴封填料失效，水环式真空泵漏水，排水孔堵塞，加水玻璃管上沿处漏气更换填料(石棉绳)，进、出气阀门自动状态下无动作以及叶轮的损坏。 　　1.3 水环式真空泵存在的问题 　　由水环式真空泵的结构特点(如图 1 所示)和工作原理，结合其故障分析，我们得到水环式真空泵在使用时存在如下问题 ：(1)由于泵内主轴以及通过键连接的叶轮较笨重，工作时损耗的功率较多，导致水环式真空泵的效率一般在 30% 左右，较好时可达50% ;(2)当泵内没有水或水量不足时，叶轮与泵体、泵部压盖之间的间隙过大时，水温过高时，均将导致泵抽速不够或无法抽气;(3)由于工作液为常温清水，长期运行后形成了水垢，致使真空泵吸气明显下降，真空度降低;(4)与效率有关，泵内水过多时，叶轮与泵体或压盖间隙过小时，均导致水环泵轴功率过大 ;(5)需采用进气阀以防止进气管回水 ;(6)由于受环境温度影响，真空泵工作液体经常发生汽化，加速了真空泵的磨损和叶片汽蚀，不仅对过流部件(如叶轮)会产生破坏作用，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，无法正常工作。 　　2. 气搅环节的自动控制 　　2.1 程序设计及改进 　　在配液过程中，程序将逐步进行配液流程，分别为加水，加药，气搅，以下针对更换设备着重讲述气搅过程设计。 　　改造前使用的水环式真空泵，在程序启动过程中，最先是开启配液池的出气阀门，避免水环式真空泵启动后，气管不通而产生爆裂。水环式真空泵的启动顺序是先执行开启水环式真空泵出气阀，由于出气阀门和进气阀门都是电动阀，所以需要计时一段时间，待阀门开到位信号到再启动水环式真空泵，启动后，再开启水环式真空泵进气阀门。在气搅完成后，水环式真空泵的关闭顺序和开启顺序完全相反，一旦颠倒顺序，将导致设备无法正常工作。在程序中，较为复杂的开启方式，增添许多前置条件，在现场操作中，工作人员不经意的误操作，将启动顺序颠倒，也将会带来设备故障问题。改造后，更换为鼓风机，在程序中，将繁琐的启动方式变得相对简洁，只需要启动或关闭鼓风机，不但节省了开启和关闭阀门的时间，而且避免了设备启动顺序而带来的不便，提高了设备运行的可靠性。 　　2.2 现场硬件的改造 　　在改造前使用的水环式真空泵在启动过程中，因为泵的自身机械设计比较复杂，要实现远程控制，需要的控制点位相对来说较多，有开泵，开进气阀和出气阀，由此三个控制点位又派生出很多需要检测的信号，如泵的运行信号，又如阀门的开到位信号和关到位信号，这些控制信号不但在程序中体现出了繁琐，而且占用了大量的 PLC 模块的点位，这降低了模块的使用率，而且给技术员的设备检修以及线路维护加大了难度。在更换为罗茨鼓风机后，需要的控制点位就只有鼓风机的启动和关闭，并且只占用一个点位，所需要采集的信号也只有运行信号和设备故障信号，这不但简化了现场线路的敷设，而且余留出了更多 PLC点位，供将来的设备更新做备用。这次的改造为将来的设备维修提供了便利，机械阀门的故障不再出现，线路也就只