主要电气设备选型1

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1、1. K3调节池调节池为地下式长方形池一座，内有防腐处理，有效容积140m3，高6.5米，出水 用泵提升至PH调整池，池高2米。调节池处有3台提升泵、超声波液位计1个、液 位开关1个。3台提升泵两用一备，可通过现场或远程进行自动或手动控制。提升泵：流量和扬程是泵选型的重要性能参数。本系统K3污水每日流入K3调节池 的流量预计为100吨，K3污水每小时平均流量Q：(3-1)G为污水重量；p为污水的比重，按1吨/立方米计算,t为时间，根据公式3-1可求 得K3污水每小时平均流量为4. 2m3/h.实际最大扬程Hmax为K3调节池的最大深度Hl加上PH调整池的高度H2基础上，再放 大5%10%的余量

2、Hmax二H1+H2+AH(3-2)根据公式得提升泵实际所需的最大扬程为11.4米。根据实际流量和扬程，本系统选用25FZB-20L型3台(2用1备)本款水泵抗强腐蚀污 水，每小时可泵送1.6吨物料，并可将液体提升至20M高度，泵配套电机功率为2.2 千瓦时，性能流量Q=3.6m3/h，电机功率N=2.2Kw。FZB自吸泵最突出的特点就是具 有自吸功能，可抽送低于泵安装位置以下的液体，且性能稳定，操作简单，只需 在泵第一次使用前灌液后，第二次及以后使用则无需灌液，直接开机即可，是替 代体型笨重的液下泵的最佳选择。液位计：选用MSP422超声波液位计1套、MSP422二线制超声波液位计是一种经

3、久耐用，运行可靠的液位测量仪表，它是针对许多行业液位测量的需要而专门设 计的，具有4-20mA带H art模拟量输出的液位变送器。具有极高的可靠性和精确 性.1、基本性能：（1）0.3-11米量程，分辨率小于lmm,稳定状况下为量程的土 1%, 电源12VDC30VDC；（2）可测量液面深度和变送器距液而的距离；（3）安装，调校简便易行；（4）内置4位LCD显示自动温度补偿；2、特点：消除了接 触式测量液位的所有问题，安装简单而且经济，调试和操作非常简单，投入使用 后维护量极小。.选用Key-10型液位开关计1套。选用Key-10型液位开关主要用于下限停泵的保护。KEY型浮球液位开关是采用意

4、大利玛赫公司专利技术生产的高密封性能浮动开关。该产品的显著特点是性能稳 定可靠（不因液面的波动而引起误动作）。同时，它还具有无毒、耐腐蚀、安装方 便、价格低廉、使用寿命长等特点。该产品可与各种液泵配套，广泛用于给水、 排水及含腐蚀性液体的液位自动控制。KEY型浮球液位开关，是利用重力与浮力 的原理设计而成，结构简单而合理。PH调整池为地上式池,加酸调PH值至酸性，内设机械搅拌系统。PH调整池尺寸为 L*B*H=1.3*1.3*2.0，有效容积2.7 m3。PH调整池处所需的设备有：搅拌机l台, 加药计量泵2台（备用l台），PH计l套。搅拌机：根据经验，叶轮端部的线速度V常用范围是0. 53 /

5、s,此处选用2. 5m s，设叶轮半径R为O. 3m，计算叶轮的转速n。1rad / s = r/ min（ 3 - 3）2兀r /min = 79.6/min (3-4)v 2.5 了 /2.5 虫 60w = = rad / s =* r 0.30.3 2兀即 n = 79.6 r / s r / min :转圈每分钟 rad / s :弧度每秒根据搅拌机叶轮的转速要求选用JBJ-1.5型搅拌机，n=86r / min。该搅拌机（器） 容积循环速率大，在工作时能很好地使流体在随浆叶旋转的同时进行上下翻腾， 即容易使低粘度流体流动处于湍流状态。但由于其在旋转时，主要对流体作用轴 向的推力，对

6、流体所作用的剪力很小，这种搅拌器难以使高粘度流体处于湍流状 态，也难以使高粘度流体充分搅拌混合。搅拌器的转速一般应在60200r/mi n范 围内，故这种搅拌器一般适用于低粘度流体的混合操作。药计量泵：H2S04计量泵2台（备用l台）选用OD9O型。性能：最高吐出量Q=90L / h， 50HZ.PH计：选用PC一350PH计，测试范围O14 pH，精度0.01pH，信号输出为隔离式DC 420ll认输出，电压输出12VDC输出。3.高压脉冲电凝床高压脉冲电凝床是外壳采用绝缘材料制造，极板采用金属(常用铁板)或非金属 (常用碳)均可，采用脉冲方式供电，即在设定的时间范围内通电和断电等时交替 运

7、行，同时阳阴极互换。当脉冲电流经电极通过污水时，电解床的阴阳二极间便 产生电子迁移，从而引起电化学及化学反应，可实现混凝作用，电解中阳极金属 发生溶解，以离子状态溶于水中，经水解产生氢氧化物如Fe(OH)、Fe(OH)等，23此类电解物质比同类化学产品有更强的活性，能产生强烈的混凝沉降作用。PLC选型选型依据：在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC系统设 计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应 是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的 原则选型，所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC

8、 的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控 制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间。因此，工程设计选型和 估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需 的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定 PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控 制系统。本系统选用三菱公司生产的FX系列PLC作为本项目的控制设备。1 输入输出(I / O)点数的估算I / O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加 10%20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。

9、公式如下：10=1+0+A 10(3-5)I0为实际值I/O的总点数，I为输入点数，0为输出点数，410为余量。根据各环节要求，I0地址分配表如下：表3-1I/0地址分配表信号类型名称地址名称地址数字量输 入信号K3调节池key液位开关X0K3调节池1#泵启动按钮X1K3调节池1#泵停止按钮X2K3调节池2#泵启动按钮X3K3调节池2#泵停止按钮X4调整池搅拌机启动按钮X5调整池搅拌机停止按钮X6手动、自动切换开关X7高压脉冲电凝床BCD拨 码开关X10/X11/X12/X13/X14/X15/X16/X17高压脉冲电凝床启动按 钮X21高压脉冲电凝床停止按 钮X22数字量输 出信号K3调节池

10、1#泵Y0K3调节池2#泵Y1调整池搅拌机Y2电絮凝驱动器正向输出Y3电絮凝驱动器反向输出Y4高压脉冲电源接入Y5接电絮凝控制板Y6PH调整池加药泵Y7运行指示灯Y10/Y11/Y12/Y13/Y14/Y15液位超低报警Y20液位超咼报警Y21模拟量输 入信号K3调节池超声波液位计CH1PH调整池PH计CH2根据公式3. 5求得，1#PLC控制站的实际所需加总点数为41点。2 存储器容量的估算存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储 器中用户应用项日使用的存储单元大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶 段，由于用户应用程序还未编制，因此程序容量在设计阶段是未知的

11、，需在程序 调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容 量的估算来替代。.存储器容量V的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了 不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的1015倍，加上模拟通道数的lOO倍, 再加上通信接口数的300倍，以此数为存储器容量的总字数，另外再按此数的25%考虑余量。公式如下： V=(IO+A I0)+100N+300M+A V(3-6)N为模拟量通道数，M为通信接口数，AV为余量。根据公式3-6求得l#PLC内存的 所需容量为：(20+8+6) *( 1+15 %+2*100+1*300) *(100% 十 25 %)=1262 字？3

12、特殊功能模块的选择在用PLC控制系统中，通常会处理一些特殊信号，如流量、压力、温度等，就要 用到特殊功能模块，三菱FX系列的特殊功能模块分成五大部分：模拟量输入/输 出模块、高速计数模块、定位控制模块、通信接口模块、人机界面GOT。本项目 需用到模拟量输入模块，根据模拟量通道数，在留有一定余量的基础上，我们选 用FX2N4AD模块，该模块能够转换四路模拟量到数字量，分辨率高达12位(O 4000)。可选为模拟值范围为10VDC(分辨率位5mV)或420ll迭、.2020mA(分 辨率位20pA).结合本项目需实现联网控制的要求，l#PLC选用三菱FX2N-48MR作为主机，并配上 FX2N一4

13、AD 模块和 F X-485ADP 模块。PLC软件设计？2#PLC控制站的设计2#PLC控制站主要负责皮化调节池、PH反调/混合/絮凝池、物化沉淀池、.中和 池、鼓风机房等(污水处理物化反应第二阶段)位置的各类仪表、执行设备的数据 采集和控制。2#PLC控制站污水处理流如图3-10所示。皮化污水皮化调节池P!值计量仪AI-7P-16P!调节池混合池絮凝池p-27P-28P-25P-261刮泥机物化沉淀池5泵P!值计量仪中和池P-I流向污泥浓缩池E-19P-23E-18I-P-17 :图3-102#PLC控制站污水处理流程图主要电气设备选型1. 皮化污水调节池皮化污水调节池为地下长方形池一座，

14、内有防腐处理，有效容积280 m3，出水用 泵提升至PH反调池。调节池处有3台提升泵、超声波液位计1个、液位开关1个。提升泵：本系污水处理统每日产生的皮化污水约170吨、K3污水经第一阶段处理 后流入皮化调节池的每日流量约100吨，每日流入皮化调节池的污水合计约为 270m3。实际最大扬程Hmax为皮化调节池的最大深度H1加上PH调整池的高度H2基 础上，再放大5%10%的余量。根据公式3-1和公式3-2可求得：100 m 3 + 170 m 324h=11 .25 m 3 /hH max = (H1 + H 2)*(1 + 10%) = (6.5m + 4m)*110 % = 11 .4m选

15、用40FZB-20型3台（2用1备），性能流量=8m3 / h,扬程=20m，电机功率=3Kw。三 台提升泵两用一备，控制要求与K3调节池处相同。液位计：选用MSP422超声波液位计l套、选用KeylO型液位开关计l套。2. PH反调/混合/絮凝池.PH反调/混合/絮凝池为地上式组合池。加碱调PH值至碱性（PH9），内设机械 搅拌系统。PH反调池、混合池、絮凝池的外形尺寸均为：L*B*H=1.5*1. 5*2.0血）， 有效容积均为2.7m3。组合池处所需的设备有搅拌机3台，加药计量泵8台（用4台，备4台），PH计l套。搅拌机：根据经验，PH反调/混合池两处叶轮端部的线速度选用2. 5m/s,絮凝 池叶轮端部的线速度选用0. 5m/s，设叶轮半径R为0. 3m,根据公式3. 4可求得 计算叶轮的转速。v2.5 , 60w 二=*r / min = 79 .6 r / minr 0.3