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    A：可調(diào)范圍要求通常通過在實(shí)驗(yàn)室中滴定50ml左右的廢水樣品來確定，結(jié)果通常繪制為pH與所用試劑的毫升數(shù)。要將此信息轉(zhuǎn)換為每1,000 gpm廢水所需的工業(yè)強(qiáng)度試劑的加侖/分鐘（gpm），必須以常態(tài)（N）為單位知道試劑濃度。

 

    例如，如果使用10.2ml的0.01N 氫氧化鈉試劑中和50ml廢水樣品，則50ml樣品的正常性為N =（10.2 / 50）0.01 = 0.00204。如果在工廠中，將使用50％氫氧化鈉試劑（N = 19.1）; 然后中和1000加侖的廢水將需要1,000（0.00204）/ 19.1 = 0.107加侖的這種試劑。

 

    我們上海自動化儀表有限公司通常選擇一個控制閥尺寸來提供所需最大試劑流量的兩倍。建議使用這種過大程度以允許估計中的誤差，并在從負(fù)載變化恢復(fù)期間提供動態(tài)校正的余量。應(yīng)對預(yù)期的最小負(fù)荷進(jìn)行類似的計算，以估算所需的最小試劑流量。兩個流量的比率將給出控制系統(tǒng)的可調(diào)范圍要求。

 

    一種選擇是通過計量泵輸送試劑，如果20：1的可調(diào)范圍就足夠了。這通常是不夠的，因此一個計量泵通常不是可接受的選擇。我們上海自動化儀表有限公司曾經(jīng)嘗試過，如果使用一個控制閥并且它沒有足夠的可調(diào)范圍（等距百分比為50：1，線性為35：1，快速開啟為20：1），最大試劑流量不足以達(dá)到最大值工廠負(fù)荷，或低負(fù)荷時的最小值。在任何一種情況下，經(jīng)處理的流出物都是不合規(guī)格的，并且對此的懲罰可能是嚴(yán)重的。

 

 

    排序等百分比閥門

    圖1：線上的點(diǎn)代表閥門定位器的校準(zhǔn)極限。較小的閥門在控制器輸出范圍為0-52％時節(jié)流，大閥門從48％節(jié)流至100％。必須提供邏輯互鎖以在控制器輸出達(dá)到其各自的范圍時關(guān)閉一個閥門而另一個閥門打開。 

 

    如果最小可控流量太大，將導(dǎo)致極限循環(huán)。如果是單個試劑閥，則會發(fā)生這種情況，因?yàn)楫?dāng)閥門關(guān)閉時，負(fù)載會使pH值偏離設(shè)定值，因此控制器打開閥門，之后，因?yàn)樽钚】煽亓髁看笥谒璧牧髁浚琾H值將超過設(shè)定值，這將導(dǎo)致控制器再次關(guān)閉閥門。該循環(huán)將以通常的鋸齒形式重復(fù)。如果循環(huán)的幅度在可接受的pH限制范圍內(nèi)，那么植物可以與其一起生存并且可以僅在下游放置容器（甚至是未混合的）以減弱循環(huán)。

 

    兩個閥門并聯(lián)的情況類似于這種情況，因?yàn)樵谥丿B區(qū)域，兩個閥門都在某種程度上打開。當(dāng)試劑需求增加時，大閥門在小閥門完全打開之前開始打開，因此試劑流量變得太高，導(dǎo)致pH超過控制器設(shè)定點(diǎn)。作為響應(yīng)，控制器將減小閥門開口（兩者），當(dāng)該減小導(dǎo)致大閥門完全關(guān)閉時，將導(dǎo)致充電不足。因此，可以對兩個并聯(lián)的閥門進(jìn)行排序以擴(kuò)展可調(diào)范圍，但它們不能同時打開。這是因?yàn)椋绻^大的閥門在較小的閥門仍然打開時開始打開，則輸送的總流量幾乎可以翻倍。

 

    當(dāng)對兩個容量比為20：1的閥門進(jìn)行排序時，較小的閥門必須在較大的閥門開始打開時關(guān)閉。這種測序要求兩個閥具有相同百分比的特征。圖1顯示了這種在半對數(shù)圖上的切換，其中百分比控制器輸出在橫坐標(biāo)上（線性），而試劑流在縱坐標(biāo)上（對數(shù)）。

 

    圖1中兩個閥門的順序基本上導(dǎo)致該對的單個特征，具有幾乎1,000：1的可調(diào)范圍（中心處具有小的重疊）。線上的點(diǎn)代表閥門定位器的校準(zhǔn)極限。較小的閥門在0-52％的控制器輸出范圍內(nèi)節(jié)流，大閥門的節(jié)流量從48％到100％。為了正確地實(shí)現(xiàn)這種切換，必須提供邏輯互鎖以在控制器輸出達(dá)到它們各自的范圍時關(guān)閉一個閥門而另一個閥門打開。因此，當(dāng)控制器輸出超過52％時，互鎖將關(guān)閉小閥門，當(dāng)控制器輸出降至48％以下時，邏輯將關(guān)閉大的閥門。開關(guān)產(chǎn)生一個小的瞬態(tài)，但它只持續(xù)一秒左右。

 

    由于大多數(shù)pH控制回路需要線性性能特征（控制器輸出和輸出的試劑流量之間的關(guān)系應(yīng)該是線性的），因此在控制器輸出和閥門定位器的輸入之間需要曲線表征器。其目的是保證輸送的流量與控制器輸出成線性關(guān)系。這種雙曲線表征器可用于順序?qū)Φ劝俜直乳y門，在圖1中提供1,000：1的可調(diào)范圍。

 

    另一種更簡單但更有限的擴(kuò)展閥門可調(diào)范圍的方法如圖2所示，其中閥門位置控制器（VPC）用于驅(qū)動較大的閥門，而pH控制器驅(qū)動較小的閥門。VPC將pH控制器的輸出與其自身設(shè)定值（50％）進(jìn)行比較，并將較大的閥門緩慢移至該設(shè)置。VPC動作僅為完整性，必須為控制器提供外部反饋以防止結(jié)束。在該系統(tǒng)中，VPC提供短期控制以節(jié)流小閥門使其保持在50％開度，而反饋控制器（pHC）設(shè)定試劑流量的大部分，只要它在大閥門的范圍內(nèi)。

 

 

    當(dāng)總負(fù)載低于大閥門的最小流量時，VPC將驅(qū)動較大的閥門關(guān)閉。當(dāng)負(fù)載上升并且大閥開始打開至其最小流量時，這可能會使pH升高。而且，該系統(tǒng)可能不夠快以應(yīng)對需要在小閥門范圍之外的試劑流量變化的突然負(fù)載變化。

 

    當(dāng)廢水pH值在中性兩側(cè)變化時，酸閥和基閥必須按順序運(yùn)行。酸閥將節(jié)流控制器輸出的50-100％，基閥將從50％節(jié)流至0％。兩個閥必須關(guān)閉，因此，基閥需要一個反作用定位器。

 

 

    使用閥門位置控制器進(jìn)行排序：

    圖2：擴(kuò)展閥門可調(diào)范圍的另一種方法是使用閥門位置控制器（VPC）驅(qū)動較大的閥門，而pH控制器驅(qū)動較小的閥門。VPC將pH控制器輸出與其自身設(shè)定值（50％）進(jìn)行比較，并將較大的閥門緩慢移至該設(shè)置。短期控制是由VPC對小閥門進(jìn)行節(jié)流以使其保持在50％，而反饋控制器（pHC）在大閥門范圍內(nèi)設(shè)定試劑流量的大部分。 

 

    對于用于控制pH值的所有閥門，無論是否排序，上海自動化儀表股份有限公司建議使用智能數(shù)字定位器，因?yàn)橹挥袑⑺俣扰c所需的死區(qū)消除相結(jié)合，并且必要時還可以單獨(dú)表征。