CN219320270U - 基于物联网的锅炉水质监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于物联网的锅炉水质监测装置，属于锅炉水质在线监测技术领域，包括集成柜、降温装置、清洁***、服务器和PLC控制器；所述集成柜内设有总硬度分析仪、总碱度分析仪、微量氧分析仪、氯离子检测仪、电导率检测仪和PH值检测仪；每个检测盒的进水管上均设有第二进水阀；每个检测盒设有出水管，出水管汇总后从集成柜的出水口排出；本实用新型的清洁***，对整个装置内的进水管和检测仪器的检测盒进行定期除水垢，保证管道和检测盒的清洁，保证水质监测结果的准确性；降温装置对进行检测的水质先降温处理，避免了锅炉内沸水对检测仪器的损伤，延长使用寿命。

Description

基于物联网的锅炉水质监测装置

技术领域

本实用新型属于锅炉水质在线监测技术领域，具体涉及一种基于物联网的锅炉水质监测装置。

背景技术

近年来，在全球资源供应不足和倡导低碳节能的大背景下，最大化降低各式蒸汽锅炉的运行成本，是改善企业经济效益和环境效益的重要举措。在蒸汽锅炉的任何设施中，锅炉给水或炉水在线监测是降低能源成本的一个重要步骤。

锅炉水质监测主要是对电导率、pH值、溶氧量、硬度、浊度、总碱度等指标进行在线监测，若有相关指标超限则主动报警提醒。现有技术中已有集成的锅炉水质在线监测***，如JENSPRIMA公司推出的Flumsys 30MT锅炉水质在线监测***，用户可根据现场需求选择测量参数。整个***是将各类检测仪集成到一个箱体内然后依靠互联网技术实现时时监测，在线显示和查询。

但是已有的锅炉水质监测***存在不足：1、锅炉水质监测不同于其他场合，进入监测***的水是100℃及以上的沸水，不经过冷却直接进入检测仪，时间一长会对各部分检测仪造成损伤。2、监测***与锅炉连接的进水管长时间使用后内部会积聚水垢，如不清理，长时间后不仅阻碍水流而且影响检测结果。3、进入监测***内的水需要临时存放在检测盒内，检测盒如在多次检测后不定期清理也会影响检测结果。

实用新型内容

技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

基于物联网的锅炉水质监测装置，包括集成柜、降温装置、清洁***、服务器和PLC控制器；所述集成柜内设有总硬度分析仪、总碱度分析仪、微量氧分析仪、氯离子检测仪、电导率检测仪和PH值检测仪；电导率检测仪和PH值检测仪共用一个检测盒为电导率/PH值检测盒；所述集成柜外部设有与锅炉出水口连接的进水管，进水管上设有第一进水阀和减压阀，经过减压阀后的进水管分路与总硬度分析仪、总碱度分析仪、微量氧分析仪、氯离子检测仪的检测盒以及电导率/PH值检测盒连接，每个检测盒的进水管上均设有第二进水阀；每个检测盒设有出水管，出水管汇总后从集成柜的出水口排出；集成柜外部的出水管上设有第一阀门；

所述降温装置设置在集成柜外部，包括降温箱、降温管和温度检测仪；降温箱设在集成柜进水管处，进水管穿过箱体，降温管为螺旋管盘绕在降温箱内的进水管上，降温管的进出水管与外部冷水管连接；温度检测仪设置在降温管处的进水管上；所述降温管上设有第一水泵。

进一步地，所述降温管处设置存水管，存水管直径大于进水管直径；所述存水管的容积大于集成柜内5个检测盒的容积之和。存水管的作用是将一次性检测需要的水量进行一次性降温处理，满足后续的检测需要。温度检测仪设置在存水管上。

进一步地，所述降温箱内的进水管上设有第三进水阀和第一流量计，第一流量计可检测进入进水管的水量，用于控制一次性进入存水管的水量。

进一步地，所述清洁***包括清洁箱，清洁箱内设有药剂盒和清水管，清水管与外部的供水***连接，清水管上设有第二水泵；药剂盒内存放除水垢药剂；所述药剂盒上设有出液管，出液管上设有第二流量计和第二阀门；出液管与清水管连接后形成清洁总管，清洁总管上设有第三阀门；清洁总管与进水管、锅炉出水口通过三通连接，三通靠近锅炉出水口处设有第四进水阀。

进一步地，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第一进水阀、第二进水阀、第三进水阀、第四进水阀均为电磁阀门。

进一步地，所述温度检测仪、第一流量计、第二流量计、第一水泵、第二水泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第一进水阀、第二进水阀、第三进水阀、第四进水阀均与PLC控制器连接，所述PLC控制器上设置无线传输器，将采集的信号传输给服务器，受服务器控制。

进一步地，所述总硬度分析仪、总碱度分析仪、微量氧分析仪、氯离子检测仪、电导率检测仪和PH值检测仪通过无线通讯模块将数据传输到服务器内，受服务器控制。

进一步地，所述服务器连接有显示屏、键盘、报警器和打印机。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的水质监测装置设置清洁***，对整个装置内的进水管和检测仪器的检测盒进行定期除水垢，保证管道和检测盒的清洁，保证水质监测结果的准确性。

本实用新型对进行检测的水质先降温处理，避免了锅炉内沸水对检测仪器的损伤，延长使用寿命。

本实用新型利用物联网技术，PLC控制器同监测装置仪器设置在室外用于控制监测装置的各类电器件，如水泵、温度检测仪、阀门和流量计，线路连接使得工作更加稳定，然后利用无线传输技术将信号传送给室内的服务器，集成柜内的各类水质分析仪利用无线传输技术将水质分析结果传输给服务器。服务器可将检测结果显示，并可利用键盘输入程序和数值进行远程控制，也可实现数据的存储和打印。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-进水管；2-出水管；3-存水管；4-集成柜；401-总硬度分析仪；402-总碱度分析仪；403-微量氧分析仪；404-氯离子检测仪；405-电导率检测仪；406-PH值检测仪；407-电导率/PH值检测盒；5-降温装置；501-降温箱；502-降温管；6-清洁***；601-清洁箱；602-药剂盒；7-减压阀；8-PLC控制器；9-温度检测仪；10-清水管；11-出液管；12-清洁总管；a1-第一进水阀；a2-第二进水阀；a3-第三进水阀；a4-第四进水阀；b1-第一阀门；b2-第二阀门；b3-第三阀门；c1第一流量计；c2-第二流量计；d1-第一水泵；d2-第二水泵。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型，实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示，本申请的基于物联网的锅炉水质监测装置，包括集成柜4、降温装置5、清洁***6和服务器和PLC控制器8；集成柜4内设有总硬度分析仪401、总碱度分析仪402、微量氧分析仪403、氯离子检测仪404、电导率检测仪405和PH值检测仪406；电导率检测仪405和PH值检测仪406共用一个检测盒为电导率/PH值检测盒407，其余仪器内均设有各自的检测盒，共计5个检测盒；集成柜4外部设有与锅炉出水口连接的进水管1，进水管1上设有第一进水阀a1和减压阀7，经过减压阀7后的进水管1分路铺设分别与总硬度分析仪401、总碱度分析仪402、微量氧分析仪403、氯离子检测仪404的检测盒以及电导率/PH值检测盒407连接，每个检测盒的进水管1上均设有第二进水阀a2；每个检测盒设有出水管2，出水管2汇总后从集成柜4的出水口排出；集成柜4外部的出水管2上设有第一阀门b1。

降温装置5设置在集成柜4外部，包括降温箱501、降温管502和温度检测仪9；降温箱501设在集成柜4进水管1处，进水管1穿过箱体，降温管502为螺旋管盘绕在降温箱501内的进水管1上，降温管502的进出水管与外部冷水管连接；温度检测仪9设置在降温管502处的进水管1上，用于监测水温。降温管502上设有第一水泵d1。

降温管502处的进水管1直径大于进水管1其他位置，形成存水管3，存水管3的容积大于集成柜4内5个检测盒的容积之和。存水管3的作用是将一次性检测需要的水量进行一次性降温处理，满足后续的检测需要。温度检测仪9设置在存水管3上。

降温箱501内的进水管1上设有第三进水阀a3和第一流量计c1，第一流量计c1可检测进入进水管1的水量，用于控制一次性进入存水管3的水量。

清洁***6包括清洁箱601，清洁箱601内设有药剂盒602和清水管10，清水管10与外部的供水***连接，清水管10上设有第二水泵d2；药剂盒602内存放的是去除水垢的高浓度体液药剂。药剂盒602上设有出液管11，出液管11上设有第二流量计c2和第二阀门b2；出液管11与清水管10连接后形成清洁总管12，清洁总管12上设有第三阀门b3；清洁总管12与进水管1、锅炉出水口通过三通连接，三通靠近锅炉出水口处设有第四进水阀a4。

第一阀门b1、第二阀门b2、第三阀门b3、第一进水阀a1、第二进水阀a2、第三进水阀a3、第四进水阀a4均为电磁阀门。

降温装置5和清洁***6内的温度检测仪9、第一流量计c1、第二流量计c2、第一水泵d1、第二水泵d2、第一阀门b1、第二阀门b2、第三阀门b3、第一进水阀a1、第二进水阀a2、第三进水阀a3、第四进水阀a4均与PLC控制器8连接，受PLC控制器8控制。PLC控制器8设置在集成柜4上或清洁箱601上并利用壳体保护，和各器件通过线路连接。所以PLC控制器8设置在室外，PLC控制器8上设置无线传输器，将采集的信号传输给服务器，受服务器控制。

总硬度分析仪401、总碱度分析仪402、微量氧分析仪403、氯离子检测仪404、电导率检测仪405和PH值检测仪406自身设有无线通讯模块可直接将数据信息直接传输到服务器内，受服务器控制。服务器为现有的物联网服务器，可以为购买的物联网服务商的服务器，例如阿里云服务器、华为云服务器，服务器连接有显示屏、键盘、报警器和打印机。

本实用新型降温装置的工作原理：锅炉的沸水先进入降温箱501内，第一流量计c1用于监测进水量，第一水泵d1开启，降温管502工作对存水管3内的沸水进行降温，温度检测仪9监测水温，当水温达到预设值即控制开启集成柜4的第一进水阀a1，开启检测工作。

本实用新型清洁***的工作原理：通过在药剂盒602内存放有高浓度的除水垢药剂，需要清洁时，关闭锅炉出水口处的第四进水阀a4和集成柜4外的第一阀门b1，让水质检测装置内的管路形成闭合空间。打开进水管1上所有进水阀，然后打开药剂盒602上的第二阀门b2、清洁总管12上的第三阀门b3和第二水泵d2，药剂和清水进入进水管1内，第一流量计c1此时可用于监测进入整个进水管1的清水量，保证进水管1和检测仪内的检测盒中注满水，第二流量计c2监测药剂量，注入药剂量和清水量达到预设值后即关闭第二水泵d2、清洁总管12的第三阀门b3和药剂盒602的第二阀门b2。清水和药剂混合注满进水管1和所有检测盒进行化学反应，去除水垢。一定时间后打开集成柜4的出水管2的第一阀门b1、清洁总管12的第三阀门b3和第二水泵d2，再次利用清水进行冲洗，冲洗完成后关闭清洁总管12的第三阀门b3和第二水泵d2。清洁***结束工作。

由于本实用新型的整个监测装置进水后需要进行降温，所以整个监测不是实时监测而是间隔监测；清洁***可根据实际情况而定，实现周期的循环。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于物联网的锅炉水质监测装置，其特征在于：包括集成柜(4)、降温装置、清洁***(6)、服务器和PLC控制器(8)；所述集成柜(4)内设有总硬度分析仪(401)、总碱度分析仪(402)、微量氧分析仪(403)、氯离子检测仪(404)、电导率检测仪(405)和PH值检测仪(406)；电导率检测仪(405)和PH值检测仪(406)共用一个检测盒为电导率/PH值检测盒；所述集成柜(4)外部设有与锅炉出水口连接的进水管(1)，进水管(1)上设有第一进水阀(a1)和减压阀(7)，经过减压阀(7)后的进水管(1)分路与总硬度分析仪(401)、总碱度分析仪(402)、微量氧分析仪(403)、氯离子检测仪(404)的检测盒以及电导率/PH值检测盒连接，每个检测盒的进水管(1)上均设有第二进水阀(a2)；每个检测盒设有出水管，出水管汇总后从集成柜(4)的出水口排出；集成柜(4)外部的出水管上设有第一阀门(b1)。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉水质监测装置，其特征在于：所述降温装置设置在集成柜(4)外部，包括降温箱(501)、降温管(502)和温度检测仪(9)；降温箱(501)设在集成柜(4)进水管(1)处，进水管(1)穿过箱体，降温管(502)为螺旋管盘绕在降温箱(501)内的进水管(1)上，降温管(502)的进出水管与外部冷水管连接；温度检测仪(9)设置在降温管(502)处的进水管(1)上；所述降温管(502)上设有第一水泵(d1)。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的锅炉水质监测装置，其特征在于：所述降温管(502)处设置存水管(3)，存水管(3)直径大于进水管(1)直径；温度检测仪(9)设置在存水管(3)上。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的锅炉水质监测装置，其特征在于：所述降温箱(501)内的进水管(1)上设有第三进水阀(a3)和第一流量计(c1)，第一流量计(c1)可检测进入进水管(1)的水量，用于控制一次性进入存水管(3)的水量。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的锅炉水质监测装置，其特征在于：所述清洁***(6)包括清洁箱(601)，清洁箱(601)内设有药剂盒(602)和清水管(10)，清水管(10)与外部的供水***连接，清水管(10)上设有第二水泵(d2)；药剂盒(602)内存放除水垢药剂；所述药剂盒(602)上设有出液管(11)，出液管(11)上设有第二流量计(c2)和第二阀门(b2)；出液管(11)与清水管(10)连接后形成清洁总管(12)，清洁总管(12)上设有第三阀门(b3)；清洁总管(12)与进水管(1)、锅炉出水口通过三通连接，三通靠近锅炉出水口处设有第四进水阀(a4)。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的锅炉水质监测装置，其特征在于：所述第一阀门(b1)、第二阀门(b2)、第三阀门(b3)、第一进水阀(a1)、第二进水阀(a2)、第三进水阀(a3)、第四进水阀(a4)均为电磁阀门。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的锅炉水质监测装置，其特征在于：所述温度检测仪(9)、第一流量计(c1)、第二流量计(c2)、第一水泵(d1)、第二水泵(d2)、第一阀门(b1)、第二阀门(b2)、第三阀门(b3)、第一进水阀(a1)、第二进水阀(a2)、第三进水阀(a3)、第四进水阀(a4)均与PLC控制器(8)连接，所述PLC控制器(8)上设置无线传输器，将采集的信号传输给服务器，受服务器控制。

8.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉水质监测装置，其特征在于：所述总硬度分析仪(401)、总碱度分析仪(402)、微量氧分析仪(403)、氯离子检测仪(404)、电导率检测仪(405)和PH值检测仪(406)通过无线通讯模块将数据传输到服务器内，受服务器控制。

9.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉水质监测装置，其特征在于：所述服务器连接有显示屏、键盘、报警器和打印机。

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