一种循环冷却水处理控制方法及系统与流程

1.本发明涉及水处理控制技术领域，尤其涉及一种循环冷却水处理控制方法及系统。


背景技术：

2.在工业用水中，循环冷却水发挥了重要的作用，被广泛应用于石化、电力、化工等行业。由于水的比热容较大，在工业生产过程中，常常利用水作为设备冷却降温的物料。在循环冷却水系统中，循环冷却水的用量比较大，为了降低用水成本，企业普遍使用硬水作为冷却降温的物料。硬水在循环冷却系统使用过程中，水受热温度逐渐升高，加速了水中碳酸氢根的分解，生成的碳酸根和钙、镁离子结合，形成了难溶于水的碳酸钙和碳酸镁沉淀，附着沉积在管道壁上形成水垢。水垢的成分主要是碳酸钙和碳酸镁等碳酸盐类沉淀，水垢会对循环冷却系统产生极大的危害。水垢的形成，不仅降低传热效率，而且增大了能源的消耗",同时，需要企业按时停产来处理换热设备和管道上的水垢，增加了企业成本的投入。随着时间的推移，水垢还容易腐蚀管道，加速了管道设备的使用寿命，修复和更换设备将给企业带来巨大的损失。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种循环冷却水处理控制方法及系统。
4.第一方面，本发明公开了一种循环冷却水处理控制方法，包括：
5.硬件初始化，启动检测模块，所述检测模块用于检测吸垢篮是否置入水中；
6.获取所述吸垢篮的置入信号，依据所述置入信号控制系统正常工作；
7.产生变频信号作用于所述吸垢篮的电极上，使变频电厂作用于循环水中；
8.产生电极选通信号，依据所述电极选通信号控制所述吸垢篮中的电极工作；
9.实时采集所述吸垢篮中的电极的工作电流；
10.将所述工作电流与预设的电流阈值比较；
11.依据比较结果实时调整可控电源的输出电压以获取最佳工作电流；
12.依据所述最佳工作电流调节所述变频信号。
13.优选地，所述产生电极选通信号，依据所述电极选通信号控制所述吸垢篮中的电极工作包括；所述吸垢篮中的电极为三组。
14.优选地，所述产生电极选通信号，依据所述电极选通信号控制所述吸垢篮中的电极工作还包括：
15.在同一时刻控制三组所述吸垢篮中的电极的任意两组导通；
16.依据导通信号控制所述吸垢篮中的电极两两循环工作，形成循环电场。
17.优选地，所述一种循环冷却水处理控制方法还包括：
18.若未获取到所述吸垢篮的置入信号，通过二极管指示灯闪烁报警；
19.依据报警信号，控制所述检测模块再次启动。
20.优选地，所述产生变频信号作用于所述吸垢篮的电极上，使变频电厂作用于循环水中包括：
21.将定时器配置成pwm工作模式；
22.控制微控制器输出预设频率的方波信号；
23.通过所述定时器产生pwm信号；
24.当所述定时器产中断时，在中断服务程序中，给pwm重新设置频率，产生频率变化的pwm信号。
25.优选地，所述pwm信号包括第一路pwm信号及第二路pwm信号；所述第一路pwm信号为变频信号，所述第二路pwm信号为固定载波信号。
26.优选地，所述一种循环冷却水处理控制方法还包括：
27.实时检测所述吸垢篮的工作温度值；
28.将所述工作温度与预设温度值比较；
29.若所述工作温度值大于所述预设温度值，进行报警输出。
30.优选地，所述一种循环冷却水处理控制方法还包括：
31.上位机通过can总线将系统的初始工作参数发送给微控制器；
32.所述微控制器将实时的电流、电压及温度数据通过can总线传输给上位机系统。
33.第二方面，本发明还公开了一种循环冷却水处理控制系统，其特征在于，包括第一方面所述的一种循环冷却水处理控制方法。
34.本发明的一种循环冷却水处理控制方法具有如下有益效果，本发明公开的一种循环冷却水处理控制方法包括：硬件初始化，启动检测模块，所述检测模块用于检测吸垢篮是否置入水中；获取所述吸垢篮的置入信号，依据所述置入信号控制系统正常工作；产生变频信号作用于所述吸垢篮的电极上，使变频电厂作用于循环水中；产生电极选通信号，依据所述电极选通信号控制所述吸垢篮中的电极工作；实时采集所述吸垢篮中的电极的工作电流；将所述工作电流与预设的电流阈值比较；依据比较结果实时调整可控电源的输出电压以获取最佳工作电流；依据所述最佳工作电流调节所述变频信号。本发明能够有效去除水垢，延长管道设备的使用寿命，降低修复和更换设备将给企业带来巨大的损失。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
36.图1是本发明较佳实施例的一种循环冷却水处理控制方法的流程图；
37.图2是本发明另一较佳实施例的一种循环冷却水处理控制方法的流程图；
38.图3是本发明较佳实施例的一种循环冷却水处理控制方法的所述产生变频信号作用于所述吸垢篮的电极上，使变频电厂作用于循环水中的流程图。
具体实施方式
39.为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施
例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
40.本发明较佳实施例的如图1所示，一种循环冷却水处理控制方法包括：
41.s1、硬件初始化，启动检测模块，所述检测模块用于检测吸垢篮是否置入水中；
42.s2、获取所述吸垢篮的置入信号，依据所述置入信号控制系统正常工作；
43.s3、产生变频信号作用于所述吸垢篮的电极上，使变频电厂作用于循环水中；
44.s4、产生电极选通信号，依据所述电极选通信号控制所述吸垢篮中的电极工作；
45.s5、实时采集所述吸垢篮中的电极的工作电流；
46.具体地，为了满足不同水质需要不同的工作电压的要求，当水质硬度低时，离子导电性能弱，使得工作电流小，需要提高电极的工作电压；当水质硬度高时，离子导电性能增强，使得电流大，需要降低电极的工作电压，因此要求对电极的工作电流进行实时检测，通过电流大小来调整工作电压。
47.s6、将所述工作电流与预设的电流阈值比较；
48.s7、依据比较结果实时调整可控电源的输出电压以获取最佳工作电流；
49.s8、依据所述最佳工作电流调节所述变频信号。
50.具体地，电解吸垢法是一种主动除垢的方法，它是将电极放入循环水中，由主控电路产生低压变频脉冲信号，作用于电极上，在电极之间产生电场作用于循环水中，形成电解电流。通常许多水分子之间通过氢键结合在一起，形成缔合态的水分子簇团，在变频电场作用下，水分子作为电偶极子将被不断反复极化，产生扭曲、变形、反转及振动,氢键受到作用力发生断裂，原来缔合形成的大分子将被细化为活泼的小分子还原水。不同的水质具有不同的水分子团价键振动频率，采用宽范围的变频脉冲电压信号，这样能够使被处理的水体产生不间断的复合变频电场，覆盖了各种水质条件的价键振荡频率，从而使得水分子团簇变化为小分子还原水更加高效。水体还原电位下降，改善了水的溶解度，使得钙镁离子等的溶解度增大，有利于把钙镁离子稳定在水溶液中。再通过电场的作用，水溶液中的正离子将向阴极区迁移，而负离子将会向阳极区迁移，并且将会发生电子得失。水分子发生电离时将会生成h

和oh
‑
,h

在电场的作用下，向阴极区迁移，h

在阴极区被还原成h2。h

向阳极区迁移，使得阴极区碱性化，与空气中的二氧化碳结合，生成碳酸氢根离子，碳酸氢根离子与钙离子结合，生成碳酸钙沉淀析出，从而降低循环水的硬度，达到水处理的目的。
51.优选地，所述产生电极选通信号，依据所述电极选通信号控制所述吸垢篮中的电极工作包括；所述吸垢篮中的电极为三组。
52.优选地，所述产生电极选通信号，依据所述电极选通信号控制所述吸垢篮中的电极工作还包括：
53.在同一时刻控制三组所述吸垢篮中的电极的任意两组导通；
54.依据导通信号控制所述吸垢篮中的电极两两循环工作，形成循环电场。
55.具体地，本发明通过控制器产生两路pwm信号和三路工作控制信号，一路pwm信号是20hz至30khz的变频信号，另一路pwm是10hz固定载波信号，将两路pwm信号进行调制后，使得20hz至30khz的变频信号在每个波段都能工作一段时间，将调制信号送给驱动电路，驱动mosfet导通和关断，使得电极处于接通电源和关断电源状态；该变频低压信号作用于吸
垢篮的电极上，将产生频率变化的电场。三路工作控制信号用于控制3组电极在同一时刻只允许两路电极工作，同时电流检测电路，把电流信号(反映水质好坏)反馈给控制器，将不断调整可控电源的输出电压，调到最佳工作电流，将此电场作用于循环冷却水中，钙镁等正离子会被吸附在吸附网上结晶析出。
56.优选地，系统检测吸垢篮是否置入水中，当检测到吸垢篮未置入水中时，发光二极管会闪烁报警，直至将吸垢篮置入水中后，系统才开始正常工作，控制器产生变频信号作用于吸垢篮的电极上，产生变频的电场作用于循环水中，电极选通信号用于控制吸垢篮中的三组电极，同一时刻只允许其中两组导通，这样三组阳电极两两循环工作，既节能又能形成一个循环的电场；系统不断检测电极的工作电流，通过与设定值电流相比较，不断调整可控电源的输出电压，得到最佳工作电流，在系统运行过程中，能够实时显示工作电压和电流值。
57.优选地，请参阅图2，所述一种循环冷却水处理控制方法还包括：
58.s9、若未获取到所述吸垢篮的置入信号，通过二极管指示灯闪烁报警；
59.s10、依据报警信号，控制所述检测模块再次启动。
60.优选地，所述产生变频信号作用于所述吸垢篮的电极上，使变频电厂作用于循环水中包括：
61.s31、将定时器配置成pwm工作模式；
62.s32、控制微控制器输出预设频率的方波信号；
63.s33、通过所述定时器产生pwm信号；
64.s34、当所述定时器产中断时，在中断服务程序中，给pwm重新设置频率，产生频率变化的pwm信号。
65.优选地，所述pwm信号包括第一路pwm信号及第二路pwm信号；所述第一路pwm信号为变频信号，所述第二路pwm信号为固定载波信号。
66.优选地，所述一种循环冷却水处理控制方法还包括：
67.实时检测所述吸垢篮的工作温度值；
68.将所述工作温度与预设温度值比较；
69.若所述工作温度值大于所述预设温度值，进行报警输出。
70.优选地，所述一种循环冷却水处理控制方法还包括：
71.上位机通过can总线将系统的初始工作参数发送给微控制器；
72.所述微控制器将实时的电流、电压及温度数据通过can总线传输给上位机系统。
73.具体地，为了实现对系统的远程控制，实时监控电解吸垢系统的工作状态，同时还要满足多系统模块化工作的需求，本文选用了can总线通信方式。通过can总线方式，实现上位机同时控制多组吸垢系统，同时能够完成电解吸垢系统的启停信号、故障报警信号、电流、电压等数据的传输。
74.实施例二
75.第二方面，本发明还公开了一种循环冷却水处理控制系统，其特征在于，包括第一方面所述的一种循环冷却水处理控制方法。
76.综上所述，本发明所提供的一种循环冷却水处理控制方法包括硬件初始化，启动检测模块，所述检测模块用于检测吸垢篮是否置入水中；获取所述吸垢篮的置入信号，依据
所述置入信号控制系统正常工作；产生变频信号作用于所述吸垢篮的电极上，使变频电厂作用于循环水中；产生电极选通信号，依据所述电极选通信号控制所述吸垢篮中的电极工作；实时采集所述吸垢篮中的电极的工作电流；将所述工作电流与预设的电流阈值比较；依据比较结果实时调整可控电源的输出电压以获取最佳工作电流；依据所述最佳工作电流调节所述变频信号。因此，本发明能够有效去除水垢，延长管道设备的使用寿命，降低修复和更换设备将给企业带来巨大的损失。
77.以上对本发明所提供的一种循环冷却水处理控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。不应理解为对本发明的限制。