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摘 要

随着现在水资源的利用越来越多，水资源的污染越来越严重等多种原因导致全国淡水资源越来越紧张，工业生产用水的循环利用变的尤为重要。循环冷却水的换热器在处理的过程中会产生腐蚀，结垢等情况，这些都是影响循环水质量的重要因素，所以如何监测数据是否达标成为了循环水冷却系统中非常关键的一环。监测换热器能够很好的模拟出工业中的所使用的换热器的运行状态，监测各种因素的实时变化，如今得到了广泛的使用。

本文首先介绍了基于MCGS的NJHL-2型智能监测换热器的设计，详细介绍监测换热器的原理，特点以及在循环水处理中的评价和指导作用。该装置通过PLC进行控制，通过MCGS设计了触摸屏和上位机软件，能够实时的反映出在循环过程中蒸汽温度、进出口流量、PH值、给水电导率、污垢热阻、余氯等各种数据的变化。

关键词：监测换热器 循环水系统 PLC MCGS

The design electric heating monitoring heat exchanger based on Kunluntongtai MCGS

Abstract

Today with more and more using of water resources, water pollution and other more serious causes national freshwater resources increasingly strained, recycling of industrial process water becomes particularly important. Heat exchanger of circulating cooling water system will produce corrosion, scaling, etc. in the course of treatment, these are important factors affecting the quality of recycled water, how to monitor compliance data of circulating water cooling system has become a very important part . Monitoring heat exchanger can simulate the the state of heat exchanger which used to run in industry production, monitor the real-time changes in various factors， it has been widely used today.

This paper introduces the NJHL-2 intelligent monitoring heat exchanger ，its design is based on MCGS, detailed the principle，characteristics，assessing and guiding role of monitoring heat exchanger in circulating water treatment. The device is controlled by PLC, its designed touch screen and PC software through MCGS, a variety of real-time datas reflect the change of steam temperature, import and export flow, PH, water conductivity, fouling resistance, chlorine, etc. during the cycle.

Keywords: Monitoring heat exchanger; Circulating water system; PLC; MCGS

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 背景介绍与来源 1

1.2 目前工业水处理中存在的问题 1

第二章 电加热监测换热器系统 3

2.1 监测换热器系统介绍 3

2.2 电加热监测换热器的优缺点 3

2.3 电加热监测换热器的工作原理 3

2.4 电加热监测换热器的结构以及运行流程 4

2.5 本章小结 5

第三章 PLC和MCGS介绍及应用 6

3.1 PLC介绍及其应用 6

3.1.1 PLC基本介绍 6

3.1.2 PLC实现控制的原理 6

3.2 MCGS的介绍及应用 7

3.3 本章小结 8

第四章 监测系统的总体设计 9

4.1 硬件需求的分析 9

4.2 性能指标 12

4.3 PLC软件设计 12

4.3.1 PLC程序流程图 12

4.3.2 PLC程序 13

4.4 上位机软件 18

4.4.1 上位机软件功能 18

4.4.2 MCGS显示屏以及上位机的设计 19

4.5 组态界面设计 20

4.6 本章小结 23

第五章 总结与展望 24

5.1 总结 24

5.2 展望 24

参考文献 26

致 谢 28

第一章 绪论

1.1 背景介绍与来源

在石油化工等大型工业企业的生产过程中一般都会产生大量的热量，这样会让设备的温度过高导致设备的性能出现问题，这时便需要对这些设备进行降温处理，通常这时都采用水来吸收热量进行降温，然而随着我国工业和农业的持续发展，全国的淡水资源日益紧张，为了节约用水，对水资源进行循环使用变得尤为重要，循环水处理技术便越来越广泛地被应用在这些领域，但是循环水处理过程必然会出现结垢以及腐蚀等各种现象，在大型的循环水冷却系统正常运转和连续生产的情况下，腐蚀和结垢的矛盾越来越突出，为了很好的解决这些问题设计了多种监测换热器，能够通过测量流态水质，流速，材质以及进出口的水温等数据来评定改善水质的配方，改善阻垢效果和操作工艺条件，从而评定出最佳的方案。这样能够明显减少大量的排污，另一方面能够明显节约能源，极大的延长设备的使用寿命，降低了能耗和生产成本，这对保护环境提高经济效益有着重要意义。

1.2 目前工业水处理中存在的问题

循环水在长期使用的过程中会不断的蒸发，会直接导致循环水的含盐度上升，水中的钙离子浓度也会随之上升。长时间之后水中生成的钙化合物会开始在设备上沉积，直接会影响换热的效率意见监测的准确性。此外系统中流动的空气中含有的微生物，杂质等也会在设备中沉积，这样会导致腐蚀，结构，微生物大量滋生等问题，严重影响设备寿命和生产效率。因此一般冷却水常引起的危害有三种，即腐蚀( corrosion )、水垢(scale)、淤泥之沉积( deposition )及微生物 ( slime )

腐蚀发生原因: 金属腐蚀是经由化学或电化学反应而导致金属毁坏之现象。最主要的腐蚀问题是由氧气所引起的，冷却水于冷却水塔中与空气密切接触，水中溶氧高达 8～10 ppm 极易促成腐蚀。

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