自动加药装置设计

1目录第一章绪论..................................................31.1课题来源.......................................................31.2自动加药设备的应用.............................................3第二章总体方案..............................................22.1整个装置介绍...................................................42.2主要结构.......................................................52.2.1容量.....................................................62.2.2尺寸功率.................................................62.3主机技术参数及配置.............................................72.3.1主机WDTMX5.4...........................................7第三章机械部分的设计........................................93.1螺旋直径和螺旋轴转速的确定.....................................93.2螺旋轴电动机的确定............................................11第四章各种电气元件的选型....................................134.1PLC的类型选择................................................134.1.1输入输出模块的选择及分配.................................134.1.2S7-200系列CPU选择226型号的PLC性能参数................134.1.3EM235模拟量输入输出模块性能参数........................144.1.4EM232模拟量输出模块的性能参数..........................154.2电源及存储器的选择............................................154.3传感器的原理及其选用..........................................164.3.1线性度................................................164.3.2迟滞性................................................174.3.3重复性................................................184.4真空吸料泵的选用..............................................194.5水射器的选用..................................................224.5.1水射器示意图............................................224.5.2水射器型号及参数.........................................224.6计量泵的选用.................................................234.6.1常用计量泵..............................................244.6.2常用絮凝剂..............................................24第5章编程控制部分.........................................265.1PLC控制过程..................................................265.1.1加药系统工艺流程.........................................2725.1.2PID控制部分.............................................275.1.3控制原理图设计...........................................295.1.4I/O接口分配表...........................................295.1.5PLC输入输出接线图.......................................305.1.6中断程序................................................30结论.......................................................31参考文献.....................................................32致谢.......................................................31附录一程序总图.............................................32附录二（CAD图纸）......................................................40本设计所需图纸请联系QQ380752645加Q时请说明是一柱香推荐3第一章绪论1.1课题来源本自动加药装置来自株洲县污水处理厂，主要处理生活污水，处理厂处理能力设在8万吨/天，采用的处理药剂为聚合氯化铝絮凝剂，引进的加药系统为上下两槽的半自动加药装置，具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高加药自动化水平及管理水平、适应各种不同情况下的处理，提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。经过参观学习，了解到加药系统在污水处理中起到至关重要的作用，称之为污水处理的心脏，在水环境化学中较为重要的，研究得较多的污染物是重金属和有机物。因此，结合本专业选择了这个课题----污水处理之自动加药装置[11]。1.2自动加药设备的应用加药装置用途加药装置是是一种具投药、搅拌、输送液体、自动控制与一体的成套设备，他被广泛应用于电厂的原水、锅炉给水、油田地面集输脱水处理系统，石油化工各种加药系统和废水处理系统。如投加混凝剂、磷酸盐、氨液、石灰水、水质稳定剂（缓蚀剂）、阻垢剂、液体杀虫剂等。工作结构原理：加药装置主要由溶液箱、搅拌箱（带搅拌器）、计量泵、液位计、电控柜、管路、阀门、止回阀、压力表、过滤器、底座、扶梯等组成（可根据用户实际要求配置）。加药装置根据所需药剂浓度，在搅拌箱内配制，经搅拌器搅拌均匀后投入溶液箱、用计量泵（加药泵）向投药点或指定的系统中输送所配制的溶液。成套加药装置具有结构紧凑、安全简单、操作使用简便等特点。该装置还可根据用户不同工艺流程的要求，进行有针对性的设计、配置必要的部件，实现功能适合（如自动远程控制）、经济实用[9]。4第二章总体方案2.1整个装置介绍图2.1株洲县污水处理现场图（1）本设计参考株洲县路口污水处理厂自动加药系统工艺来设计，如图2-1，本系统具有高精确的计量装置，避免了浪费，简单易行的操作保养，使设备更具人性化，具有粉状和液态（选配）自动进料功能设计和抗凝结加热去湿功能，独具的在线稀释结构，扩大设备运行能力，具有比例调配功能，可依据实际需求任意调整所配置药液浓度，使配制的药液浓度均匀适中，通过可编程PLC装置，可选实现待机时间自动间歇或停顿的交叉搅拌功能，使配制的药液永远保持在最佳使用效果，配制相应的传感器，使整套装置的操控性更加完善，亦可选用人机界面操控系统。（2）其设备特点为两箱叠加式配药，占地面积小，药液浓度稳定，批量连续，活性高，料粉真空吸入或大袋密闭投加，无粉尘污染并减轻人工劳动强度，不受物料形态限制，可达到固液态兼用，干粉给料出口配有气动阀门，且有电加热系统，水汽不5会道馆，有效防止料粉受潮结块，操作简单，可以采用中文菜单，人机界面控制，双螺杆推料，无脉动，配料准确度高，运行能耗低并可节省一次性投入成本，自动化程度高，无需人工看守，服务完善，交钥匙工程。2.2主要结构1）机架：由Q235方钢及角钢焊接而成，起到支承其它部件的作用。2）干粉吸料系统：由吸料电机、软管、吸料头、料斗等组成。3）推料溶解系统：由减速机、干粉推料双螺杆、混合器、水射器、不锈钢搅拌器及制备/储备罐等组成；4）给水系统：由阀、过滤器、电磁阀、压力表、管件等组成；5）混合水射器：独有的射流装置，可使得预浸湿药剂雾化分散。6）控制系统：料位开关（干粉低位报警）、电磁阀（进水电磁阀和排泥电磁阀以及放液电磁阀）、液位开关（控制制备/储备罐液位）、控制柜（主要电气元件均选用施耐德）、计量泵（两计量泵变频器）、螺旋送料（采用双螺旋输送，无脉动出料，做到连续均匀，配料准确）、药液搅拌（内旋式搅拌桨叶，使搅拌旋转力量均匀轻柔）。设计1套自动加药装置如图2.2以及图2.3所示。该设备安装于管道旁边，配药完毕后打开放料阀即可混入管道。试拟处理污水量计算得出0.25%的溶液，处理量为2.5-3.2kg/h。图2.2主机主视图6图2.3主机俯视图2.2.1容量表2.1罐型号参数故型号选择WDTM3.0。2.2.2尺寸功率表2.2罐尺寸功率参数型号罐尺寸ABCD功率（kw）WDTM×0.62×0.3M28001470153011402WDTM×1.02×0.5M29601720167013502.2WDTM×2.02×1.0M212502230196016102.5WDTM×3.02×1.5M214302230214018002.87WDTM×4.02×2.0M216102780233021003.27WDTM×5.42×2.7M218602781256023503.97WDTM×6.62×3.3M218603280256023503.97WDTM×8.42×4.2M220003281270025004.77型号0.5%溶液0.25%溶液WDTM×0.61.0～1.2kg/h0.5～0.6kg/hWDTM×1.01.8～2.3kg/h0.9～1.1kg/hWDTM×2.03.8～4.7kg/h1.9～2.3kg/hWDTM×3.05.1～6.4kg/h2.5～3.2kg/hWDTM×4.07.7～9.5kg/h3.8～4.7kg/hWDTM×5.49.8～12.0kg/h4.9～6.0kg/hWDTM×6.612.9～16.0kg/h6.8～8.6kg/hWDTM×8.415.6～19.1kg/h8.3～10.4kg/h7进而可选择出罐的尺寸以及其功率分别为：罐尺寸：21.5M3A=1430B=2230C=2140D=1800功率为2.87KW。2.3主机技术参数及配置表2.3主机参数型号外形尺寸罐体尺寸干粉投加量吸料电机功率干粉推料电机功率搅拌电机功率整机功率WDTMX-3.02140*1430*2230mm2000×1500mm2.5-3.2kg/hr(2.5‰浓度)1.5KW0.37kW0.75KW2.87KW根据现场踏勘情况，高分子投配系统主机不能正常工作，缺陷部件因非标产品而市场无法采购，故需拆除更换。两只不锈钢罐