一、加药系统概述

目前，几乎需要精确投加药品的过程都需要加药系统，如水处理[絮凝剂、消毒剂、酸、碱、阻垢剂]；食品[食品添加剂、香料、防腐剂]；啤酒及饮料[各种配料、硅藻土、霉制剂]；水泥厂[水泥分散剂、助磨剂]；化工及石化[工艺介质、助剂、催化剂]；化纤[碱、漂白剂、消光剂]；造纸[酸、碱、漂白剂、消泡剂、助凝剂]；镍氢电池生产[硫酸镍、碱、氨水]；印染[过氧化氢、助剂]；电厂[磷酸盐、氨水、联氨]；电子厂[线路板刻蚀药剂]；煤气及天然气[臭味剂]；化妆品[过程原料及助剂]；润滑设备[润滑剂]等等。

计量泵是加药过程中的核心设备，计量泵过去又称为加药泵、比例泵，传统的应用领域主要用于各种水处理、造纸等行业定量添加少量药品，由于计量泵的无泄漏和可控制流量的特性，计量泵的应用正在受到越来越多的重视，应用的行业越来越来越广，并向着集成化和智能化控制方面发展。

如图所示，加药系统通常有以下三个单元组成：药品存储、转移单元；测量、控制、加注单元；药品与处理液体反应单元。

二、加药系统详细介绍

（一） 系统设备

 通常一体化加药装置的组成如下图所示，但在实际应用中，需要根据实际工况对附件进行选择。

加药系统设备功能表

（二） 控制方式

为适应加药工艺的自动进行，计量泵的控制往往需要在没有人的直接参与下，利用控制器使计量泵的加药量能准确地按预期的规律投加，这就是加药单元电气控制的基本目的。 加药单元的几种控制方式：

1.    开环控制方式：

加药泵加药的最终结果和加药泵的输入信号之间不存在反馈回路，加药量对加药泵的控制作用没有影响。典型的系统组成由计量泵和可输出脉冲信号的水表流量计组成。计量泵接受水表脉冲信号按比例控制方式加药构成的比例加药系统。加药的结果不影响计量泵的控制方式。它的特点是系统简单，容易建造、一般不存在稳定性问题，精度低、抗干扰能力差。

2. 反馈控制方式：

加药泵加药的最终结果和加药泵的输入信号存在反馈回路，输出量对控制作用有直接影响。典型的系统组成由计量泵、测控仪表、取样传感器等组成的加药单元。在反馈控制模式下，控制器先是按照预先的设定值控制计量泵加药，取样传感器检测到计量泵的加药效果的变化并传送到测控仪表，测控仪表内置微处理机将测量结果与设定值进行比较，根据比较的偏差结果，经过特定的运算方式（P，PD， PID 等）运算后给出正确的控制命令，驱动计量泵调整加药量，从而达到调节加药量到一个特定参数的目的。闭环控制系统的特点是精度高、抗干扰能力强、系统相对复杂，容易引起振荡。

3. 复合控制方式：

开环控制方式和反馈控制相结合的一种控制方式。典型的系统组成如二氧化氯发生器的控制。为克服被处理流体流量波动过大所引起的参数调节的困难，二氧化氯发生器内置具有前馈－反馈控制功能的调节器，将被处理介质的流量信号直接引入控制器，控制器按照流量值按比例投加调节药品，实现大流量波动条件下的前馈控制；同时，根据参数余氯传感器的测量信号，比较设定值并根据偏差进行反馈调节，两种作用的共同结果是实现被调参数在设定浓度值（点）或设定浓度范围内的准确控制。

一般的，加药单元应该为客户提供包括一个电源接口和各种信号的输入、输出接口的电控箱。电控箱的控制功能应适应不同的控制要求，从带有 PLC、变频器、测控仪表或其它比较复杂的电器元件做 PROFIBUS 现场总线控制到只给供应电源接口端子。事实上，目前许多公司计量泵自身发展了内置微处理控制器，不仅可以直接接收模拟信号、脉冲信号完成流量控制，同时还可以接收液位控制、流量检测及进行批量处理等功能，还具有定量添加、时间序 列触发程序式添加、事件序列触发程序式添加、时间－事件混合触发程序式添加和自动校正等多种工作模式，并可以提供泵出流体总量，剩余冲程次数和待输送流体容量，设定冲程长度和其它相关的计量泵工作参数等有用信息。测控仪表不仅能够测量多种变量，也可直接控制可接受外部脉冲或模拟信号的所有执行机构，如：计量泵、电磁阀等。这些功能的应用不仅方便操作，同时也简化了控制程序，为客户节省控制费用 。

三、加药系统应用实例

1.以药桶和计量泵为主要配置的简易加药单元

 在染料投加和水处理的某些应用场合，计量泵加药量一般小于 1000L/h，特别是软管连接的小流量的电磁泵或单台小流量的电机泵，首先应考虑将泵直接放置在药桶上，一般的，奥卡威公司的药桶上预留有一台计量泵、一台搅拌器的连接位置，如计量泵、流量监视、带液位开关的底阀、排泄阀、搅拌器等均可直接集成到药桶上，这样的配置，放置灵活占用空间小，省却了设备支架，为客户减少了费用。其他配件除注射阀外如脉冲阻尼器、背压阀、控制仪表等集成在一块 PVC 板上，分别放置在不同的区域，针对特殊情况也可以采用不同的药桶将附件备板同药桶集成一体，以满足客户的不同需求。

2.以药桶、计量泵为主体配置并配以药桶底座和支架备板，形成完整的加药单元

对于配有药桶和两台以上的的较大流量电机泵这一类的加药单元，由于设备本身需要设备支架、管路需要硬管连接且附件体积一般较大，一般的应考虑将泵放置在单独的支架上。支架在制作时确定底盘尺寸要考虑所放置药桶的面积，必要时可留出适当的挡液高度，立面背板的规格一方面取决于安装泵的附件如背压阀、脉冲阻尼器、取样器、测控仪表、电源控制箱及必要的阀门、管线等附件尺寸，另一方面需要考虑的是整体的布局美观、操作方便等。当加药量较大，药桶体积大于 1000L 以上，特别是 5.0m3 的以上的加药单元，一般不再考虑为其配备药桶底座，只将计量泵及其管路附件及电源控制集成一体。此类设备在石油化工、造纸行业经常得到应用。

3.电力、石油等行业普遍采用的加药单元

在电力行业内一般称为化学加药，而在石油行业内一般称为“撬”。这种加药单元在电厂可用于加注磷酸盐、联氨、氨水等为锅炉水加药，以降低水中硬度、调整 PH 值、除氧等；在炼油厂可用来输送缓蚀剂、破乳剂、氨水等化学药剂；在陆地和海上石油开采领域可用来为油气井口加注各种化学药剂。 其组成一般是由带有液位计和搅拌器的药剂储罐（容积一般在 0.5-2m3），计量泵、安全阀、压力表、阀门、过滤器、管线、电器控制箱、及带有操作平台的底座组成。由于电力和石油行业对设备制作标准、规范有一些特殊要求，我司已开始涉足此类设备的制作（图示为我司为电厂制作的磷酸盐加药单元）。

桶式加药系统

架式加药系统

炼油厂用加药撬装设备

电厂用加药系统

四、奥卡威加药系统性能特点

1. 结构形式种类多，可以满足不同需求；

2. 配置灵活方便，可以根据具体工况选择；

3．控制方式多样，可以选择开环、闭环或复合环等控制方式；

4. 具备多个行业的应用经验，如水处理、造纸、电力、化工、炼油等行业。