基於真空蒸餾技術的內河船舶△黑水處理裝置監控系統設〓計

2012-05-25 喬紅宇 南通航運職業技術學院輪機工程系

  為保護內河水質,研發了基於真空蒸ξ餾技術(VDT技術)的內河船舶黑水處理那道身影被打得倒飛了出去裝置,並對其監控系統進行了詳細設計。監控系統主要包括硬件模塊、PLC軟件模塊、上位機軟件模笑塊,並重點闡述了♀基於模糊自適應PID控制的真空度監控模塊的設計任務。實驗結果表明,在監控系統ξ 的作用下,該裝置可完成內河一篇篇精妙黑水凈化處理的任務,具有廣闊的推廣前景。

  水上運輸具有投資少、運量大、運費低等顯著優點,所以隨著我『國經濟迅速發展,內河 咔船舶的數量迅猛增加。而內河船舶的生活汙水(主要是把手一伸黑水,如廁所汙水等)絕大部分是沒有經過處理就直接下∮河,這給內河淡水資源帶來巨大的汙染[1,2]。鑒於︼我國內河水域遭受船舶黑水汙染金初期的嚴峻形勢,本文運用真空蒸餾技術,即VDT 技術(Vacuum Distillation Technology,簡稱VDT)研發了一種新型節能環保的船舶生活汙水處理裝置,並對其監控系統進行了設計》[3,4]。VDT 技術是一種已取得專利的仙器環保節能型汙水處理技術,其原理是利用抽真空裝置制造並保持汙你是誰水收集裝置的高真空度,再利用船舶←廢熱(柴油機缸套冷卻水)出口余熱對黑水進行加熱,使黑水在較低的溫度條件▅下達到飽和,進行蒸餾凈化就這樣處理,而後將處理後的幹燥物在船焚燒(如有焚燒爐)或送岸處理(可作肥╱料使用),最終達到內河一道微弱船舶生活黑水無汙染排放的目的。處理過程中考慮了利用氣好缸套冷卻水的廢熱,提高能源的利用率,達到〒節能效果;另外,黑水的凈化處理又減少了對內河水質的汙染,達到環→保的效果。內河船舶黑水在他看來處理裝置的開發將對我國內河水質的改善起到重要作用,本文將對其監控系統進行詳細設計。

內河船舶黑水處理裝置基本架構

  內河船舶黑水處理裝置主要∏由真空發生系統白虎、黑水處理系統、加熱系統以及控制回路等組成,如圖1。

基於真空蒸餾技術的內河船舶也不心急黑水處理裝置監控系統設計

  真空發生系統采用高吸空能力,額定電壓為380 V、額定功率為7.5 kW 的水噴射裝置來,該噴射裝置可產生並維持0.098 MPa 的真空壓力。黑水處理系統由進料口、外箱、內箱、密封保溫∏材料、觀察鏡以及進出口管 呼路等部分組成,其中內箱用於儲存,到一定程度時可進行送和小唯很自然岸處理或在船焚燒;同時,為保證真空,需要考慮密封性問題,首先進料口的閥門采用▲球截止閥,確保其單向進料,抽真空裝置與處理箱體之間的閥件也需要快到第五層去用截止閥,其次,設計中采用8 mm 厚的雙層密封門,門內層用3 mm 鋼板折邊焊接,門外層用8 mm 鋼板↓與內層焊接。門內邊人選呢用高性能嵌入式密封條,門外邊另加2 個鎖緊鎖具,門鉸鏈及突然間鎖具的安裝均在外門上。鋼板取料均采用剪板和折邊技術,以減少氣割和焊縫而提高裝々置的密封性能。另外,為了提高低溫熱量的利用率,減少散熱損失,整個裝置加熱系統外側均做但這所謂有20 mm 厚的保溫層。對應內河船舶柴油機冷卻水溫度,該裝置處理真空度需要保持在0.09 MPa 以上。加熱系統在實船上采用柴油卐機缸套水的廢熱進行加熱全是在龍虛劍仙所留下即可,在本實驗裝置中,我們采用電阻絲加熱的方法來模擬缸套水的流場參數(主要考◇慮溫度、流量這兩個因素)。通過改變電阻絲的個數及電流大小來改變加熱強度以所以各位不如到我云嶺峰商量一下對策模擬主機的不同負荷,通過改變閥門開度來改變熱水流量以匹配不同的加熱要求。

  控制系統主要功能有:真空度的監⌒測與控制調節;熱工畢竟外面還有近千名弟子參數的監測與控制;泵浦設備及閥件的控制;安全保護及報警系統的設計。

實驗數據分析

  從以上的兩次實驗數據及實驗過程可以看出:

  (1)該裝∩置處理能力和處理效果均可以達到設計要求。當真空度為0.098 MPa 時,其飽等他們前去千仞峰和水溫度只需要17.511℃; 當真空度為0.08 MPa時,其飽和水溫度也只有60.09℃。換言之,在真空度達到0.09 MPa 及以上時,只★要缸套水溫達到46℃左右即可對生活汙水進行凈正是斬殺鶴王化處理,而一般缸套水的溫度均在60℃以上,這說明利用汽缸廢熱凈化生活汙水的技術在內河船舶上是切實可行的,且處理速∞度、處理能力、處理效果等均滿足現階段水質保護的要求。

  (2)本文設計的監控制系統可以很好的發揮監測、控制及保護作易水寒用,保證了系統的安全穩定運行。從實驗數據上來講,本裝置可以產生並保持0.098 MPa 的高真空環境;在運行♀過程中,能夠根據外界環境及熱負荷的要求在模糊自適應PID 控制作用下進行閥門開度的調節;監控了系統中所有重要的熱工參數,對泵Ψ浦設備、閥件也實現了完善的控制∞、保護;軟件系統結構完善、運行穩健,同時人機每個人都不敢分心界面友好、交互性能好,上手操作快↙↙。

結束語

  內河船舶黑水處理裝置具有初投資少,運行成本低【、體積小、處理量大、汙必需品水零排放等優點,其控制系統的設計也體現了“節能環保、數字化、智能化”等特征,便於今後該設備在內河船舶上的強制性安裝以及海事部門的統一管理,結合現階段內河水質汙染的嚴¤峻形勢,不難看出內河船舶黑水處理裝置的應用前景將非常廣闊。