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Title:
METHOD FOR CONTROLLING THE DOSED QUANTITIES OF WATER-TREATMENT PRODUCTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/030980
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling the dosed quantity of products for treating recycled water of open or closed cooling circuits, comprising the following steps: a) the current actual concentration of one or more active substances for treating the recycled water is determined in a first control circuit and compared with a predetermined desired concentration and if the actual concentration is lower than the desired concentration, the appropriate quantity of one or more products for treating the recycled water are added to the recycled water; and b) in a second control circuit, one or more control values which are characteristic for the success of the treatment of the recycled water by the dosing of one or more products for treating said recycled water in a first control circuit are determined and if at least one control value exceeds a predetermined deviation from a predetermined expected value, one or more of the following measures are occasioned automatically: outputting a warning signal, increasing the frequency of analysis in the first and/or the second control circuit, adjusting the desired concentration of one or more active substances for treating the recycled water in the first control circuit, checking the reliability of the devices used in the first and/or the second control circuit.

Inventors:
HATER WOLFGANG
SCHLAG MICHAEL
Application Number:
PCT/EP1999/008805
Publication Date:
June 02, 2000
Filing Date:
November 16, 1999
Export Citation:
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Assignee:
HENKEL KGAA (DE)
International Classes:
C02F1/00; C02F1/68; C02F5/10; G01N27/00; G01N33/18; G05D21/00; G05D21/02; (IPC1-7): C02F1/00; C02F5/10; G01N33/18; G01N27/00; G05D21/00
Foreign References:
US3361150A1968-01-02
US3592212A1971-07-13
US5855791A1999-01-05
US5576481A1996-11-19
US5342510A1994-08-30
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Kontrolle der Dosiermenge von Produkten zur Behandlung des Kreislaufwassers von offenen oder geschlossenen Kühikreisläufen, wobei man a) in einem ersten Regelkreis die aktuelle IstKonzentration eines oder mehrerer Wirkstoffe zur Behandlung des Kreislaufwassers ermittelt, mit einer vorgegebenen SollKonzentration vergleicht und in dem Falle, daß die Ist Konzentration geringer ist als die SollKonzentration, eine entsprechende Menge eines oder mehrerer Produkte zur Behandlung des Kreislaufwassers in das Kreislaufwasser zudosiert und b) in einem zweiten Regelkreis eine oder mehrere Kontrottgrößen ermittelt, die für den Erfolg der Behandlung des Kreislaufwassers durch Dosierung eines oder mehrerer Produkte zur Behandlung des Kreislaufwassers im ersten Regelkreis charakteristisch sind, und beim Überschreiten einer vorgegebenen Abweichung mindestens einer Kontroligröße von einem vorgegebenen Erwartungswert automatisch eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen veranlaßt : Ausgeben einer Warnmeldung, Erhöhung der Analysenhåufigkeit im ersten und/oder zweiten Regelkreis, Anpassen der SollKonzentration eines oder mehrerer Wirkstoffe zur Behandlung des Kreislaufwassers im ersten Regelkreis, Uberprufung der Funktionsfähigkeit der im ersten und/oder zweiten Regelkreis eingesetzten Vorrichtungen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Produkte zur Behandlung des Kreislaufwassers ausgewählt sind aus Produkten, die Entschäumern, Härtestabiiisatoren, Dispergatoren, Korrosionsinhibitoren, Bioziden, Säuren, Laugen und Kombinationen hiervon enthalten.
3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine oder mehrere Kontrottgrößen im zweiten Regelkreis ausgewählt sind aus der Konzentration mindestens eines Wirkstoffs zur Behandlung des Kreislaufwassers, dem Produktschwund im Kreislaufwasser, dem pHWert des Kreislaufwassers, der Säurekapazität des Kreislaufwassers, der Leitfähigkeit des Kreislaufwassers, einem Inhaltsstoff des Kreislaufwassers, der Korrosionsrate im Kreisiaufwasser, dem PittingIndex im Kreislaufwasser, der Foulingrate oder einer anderen Größe, die die Ablagerungstendenz im Kreislaufwasser beschreibt, und der Keimbelastung im Kreislaufwasser.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontroligröße im zweiten Regelkreis der Produktschwund im Kreislaufwasser darstellt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrottgröße im zweiten Regelkreis ausgewählt ist aus der Korrosionsrate im Kreislaufwasser, dem PittingIndex im Kreislaufwasser, der Foulingrate oder einer anderen Größe, die die Ablagerungstendenz im Kreislaufwasser beschreibt, und der Keimbelastung im Kreislaufwasser und daß man in dem Fall, da# der Wert der Kontroligröße einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet, eine Warnmeldung ausgibt und/oder die im ersten Regelkreis eingesetzten Vorrichtungen überprüft und/oder im ersten Regelkreis die SollKonzentration desjenigen Wirkstoffs zur Behandlung des Kreislaufwassers erhöht, das der Erhöhung der jeweiligen Kontrollgrö#e entgegenwirkt.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da# die Kontrottgröße im zweiten Regelkreis ausgewählt ist aus der Säurekapazität des Kreislaufwassers, der elektrischen Leitfähigkeit des Kreislaufwassers oder einem Inhaltsstoff des Kreislaufwassers und daß man je nach Wert der Kontroligröße die SollKonzentration mindestens eines Dispergators, Korrosionsinhibitors und/oder mindestens eines Härtestabilisators im ersten Regelkreis nach einem vorgegebenen Schema einstellt.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontroligröße im zweiten Regelkreis ausgewählt ist aus der Konzentration mindestens eines Wirkstoffs zur Behandlung des Kreislaufwassers und daß man in dem Falle, daß die Konzentration um einen vorgegebenen Betrag von der Soll Konzentration des ersten Regelkreises abweicht, automatisch eine Überprüfung der im ersten und/oder zweiten Regelkreis eingesetzten Vorrichtungen durchfuhrt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelschritte des Verfahrens programmgesteuert automatisch ablaufen.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnmeldungen und/oder die Ergebnisse der Ermittlung von Großen im ersten und/oder zweiten Regelkreis und die im zweiten Regelkreis getroffenen Maßnahmen auf einem Datenträger festgehalten und/oder auf einer Ausgabeeinheit ausgegeben werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnmeldungen und/oder Ergebnisse der Ermittlung von Großen im ersten und/oder zweiten Regelkreis und die im zweiten Regelkreis getroffenen Maßnahmen an einem entfernten Ort auf einem Datenträger festgehalten und/oder oder auf einer Ausgabeeinheit ausgegeben werden.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die SollKonzentration eines oder mehrerer Wirkstoffe zur Behandlung des Kreislaufwassers im ersten Regelkreis und/oder vorzugebende Erwartungswerte und/oder maximale Abweichungen von einem entfernten Ort aus verändert werden konnen.
Description:
#Verfahren zur Kontrolle der Dosiermengen von Wasserbehandlungsproduk- ten" Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Konditionierung von Kühlwasser für wåß- rige Kühisysteme durch Zugabe von Wasserbehandlungsprodukten. Unter Kondi- tionierung wird hierbei vor allem die Verminderung der korrosiven Wirkung der Wasserphase und ihre Stabilisierung gegenüber der Bildung von Niederschlägen, der Ablagerung von Hartebildnern ("scale") und der Bildung biologischer Beläge verstanden. Die Erfindung ist sowohl für offene als auch für geschlossene Kreis- laufkühlsysteme geeignet. Sie ist insbesondere für offene Kreislaufkühlsysteme konzipiert. Da bei diesen der Kühleffekt auf der Verdunstung von Wasser beruht, sind sie wegen der damit verbundenen Aufkonzentrierung von Wasserinhaltsstof- fen und dem freien Luftzutritt besonders anfällig gegen die Bildung anorganischer und organischer Beläge oder Ablagerungen. Die für die Konditionierung von Kuhl- wasser eingesetzten Wasserbehandlungsprodukte haben unterschiedliche Aufga- ben zu losen und gehören daher in der Regel unterschiedlichen Stoffklaassen an.

Wasserbehandlungsprodukte umfassen als wesentliche Wirkstoffe Entschäumer, Härtestabilisatoren, Dispergatoren, Korrosionsinhibitoren und Biozide. Als Hårtestabilisatoren sind beispielsweise bekannt : anorganische Polyphosphate, Phosphonsäuren, Aminomethylenphosphonsåuren, Phosphorsäureester, Phos- phonocarbonsäuren sowie Polycarbonsauren, beispielsweise vom Typ der teilver- seiften Polyacrylamide oder der Polymere bzw. Copolymere von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure. In neuerer Zeit wird verstärkt der Einsatz biologisch ab- baubarer Polyaminocarbonsauren wie beispielsweise Polyasparaginsäuren oder Asparaginsäure-haltige Polymere empfohlen. Polycarbonsäuren können auch die Funktion von Dispergiermitteln ("Dispergatoren") übernehmen, d. h. sie stabilisie- ren mikrodispers verteilte Feststoffpartikel gegen Sedimentation und Schlammbildung. Außer den bereits genannten teilhydrolysierten Polyacrylamiden und den Potycarbonsäuren bzw. Potyaminocarbonsäuren können als Dispergiermittel eingesetzt werden : Polystyrolsulfonate, Polyvinylsulfonate, quartäre Ammoniumverbindungen, unverseifte Polyacrylamide und Polyalkylenglycole. Als Mikrobizide können Stoffe eingesetzt werden, die auf Mikroorganismen giftig wirken, beispielsweise Isothiazolinderivate, Dibromnitrilopropionamid, Halogenalkylhydantoine, quartåre Ammonium-oder Phosphoniumverbindungen oder deren Derivate. Alternativ setzt man solche Stoffe ein, deren keimtötende Wirkung auf ihrem Oxidationsvermögen beruht.

Beispiele solcher oxidativ wirkender Mikrobizide sind Ozon, Chlor, Brom, Chlordioxid, Hypochlorite, Hypobromite oder Wasserstoffperoxid. Einige der zuvor genannten Hartestabilisatoren haben auch eine korrosionsinhibierende Wirkung.

Beispielsweise genannt seien : Phosphonsäuren wie beispielsweise 1- Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure oder Aminotrimethylenphosphonsäure, Phosphonocarbonsäuren wie beispielsweise 2-Phosphonobutan-1,2,4-tri- carbonsäure. Polycarbonsäuren wie beispielsweise Copolymere der Acrylsäure und Methacryisäure, Polyacrylate, Copolymere der Acrylsäure und des Acrylsäu- remethylesters oder Polyaminosäuren können ebenfalls korrosionsinhibierend wir- ken. Anorganische Korrosionsinhibitoren sind beispielsweise Zinkionen, Mo- lybdate, Chromate, Silicate, Carbonate, Ortho-, Pyro-und Polyphosphate, sowie Silicate. In geschlossenen Kuhisystemen konnen auch Borate, Nitrite oder Benzoate als Korrosionsinhibitoren eingesetzt werden. Die auf die Anwesenheit von Sauerstoff zuruckzufuhrende Korrosion versucht man durch chemische Bindung des Sauerstoffs einzudammen. Hierzu setzt man Sauerstoffbindemittel wie beispielsweise Sulfite, Hydrazin, Amine (z. B. Diethylhydroxylamin oder andere Hydroxylaminderivate, Arylamine) oder Chinon-oder Hydrochinonderivate ein.

Wenn hier von"Wirkstoffen"gesprochen wird, so sind damit Substanzen gemeint, die im Kreislaufwasser eine charakteristische Wirkung entfalten. Eine solche Wirkung kann beispielsweise das Verzögern von Korrosionserscheinungen oder das Verhindern einer Niederschlagsbildung sein. In der Praxis werden solche Wirkstoffe nicht in reiner Form, sondern zumindest als wäßrige Lösung in das Kreislaufwasser dosiert. In der Regel enthalten diese wäßrigen Lösungen 2 oder mehr Wirkstoffe, die entweder den selben Effekt bewirken und sich hierin verstärken oder die unterschiedliche Effekte bewirken. Beispielsweise ist es ublich, Hårtestabilisatoren mit Dispergatoren zu kombinieren. Eine solche wäßrige Lösung, die uber Dosiereinrichtungen in das Kreislaufwasser dosiert werden kann und die einen oder mehrere Wirkstoffe enthalt, wird im folgenden als"Produkt" bezeichnet.

Um solche Wasserbehandlungsprodukte effektiv und wirtschaftlich einzusetzen, mussen die Wirkstoff-Konzentrationen in dem Kreislaufwasser des Kuhikreislaufs in engen Grenzen gehalten werden. Unterschreitet man produktspezifische Mindestkonzentrationen, tritt die technisch erwünschte Wirkung nicht zuverlässig ein und die Leistungsfähigkeit des Kuhlkreislaufs wird beispielsweise durch Ablagerungen beeintrachtigt. Zu hohe Konzentrationen an Wasserbehandlungs- wirkstoffen fuhren zu keinem zusatzlichen Nutzeffekt. Sie erhöhen jedoch die Betriebskosten und fuhren bei Ablassen von Kreislaufwasser in die Umwelt zu einer unnötigen Umweltbelastung mit den Wasserbehandlungsprodukten.

Dieses Dosierproblem stellt sich besonders bei offenen Kühtkreistäufen. Hier wird das Umlaufwasser in Wärmetauschern oder Kondensatoren erwärmt und die zugefuhrte Warme im Kühtturm durch Verdunstung eines Teiles des Umiaufwassers wieder entzogen. Dieser Prozeß fuhrt zur Aufkonzentrierung der Wasserinhaltsstoffe. Um deren Konzentration im Kreislaufwasser zu begrenzen, wird ein Teil des Kreislaufwassers aus dem System abgeflutet. Dabei kann die Abflutung automatisch veranlaßt werden, wenn ein vorgewählter Wasserparameter (z. B. Leitfahigkeit, Dichte, Konzentration ausgewählter Wasserinhaltsstoffe) einen vorgegebenen Grenzwert uberschreitet. Dauber hinaus gehen dem Kuhlwasserkreislauf unbestimmte Mengen Kreislaufwasser zum Beispiel als Spritzwasserverluste, durch Leckagen und durch unkontrollierte Wasserentnahme verloren. Die Menge des abgefluteten und des verdunsteten Wassers sowie die Menge der unbestimmten Wasserverluste wird durch eine entsprechende Menge Frischwasser (Zulaufwasser) erganzt. Die Ergänzung kann uber eine Messung des Füllstandes geregelt werden. Dabei muß gewährleistet bleiben, daß das Kreislaufwasser die korrekten Konzentrationen an Wasserbehandlungswirkstoffen beibehält. Dementsprechend muß die mit flussigem Wasser aus dem Kreislaufsystem entfernte Menge an Wasserbehandlungswirkstoffen möglichst genau erganzt werden.

Das in der Technik häufig praktizierte Verfahren, Produkte zur Wasserbehandlung proportional zur Menge an Zuiaufwasser zu dosieren, hat den Nachteil, bei Störungen (z. B. Leckagen) zu Fehldosierungen zu fuhren. Das Problem, die Konzentrationen der Wirkstoffe auf optimale Werte einzustellen, faßt sich prinzipiell dadurch losen, daß man die jeweils aktuelien Konzentrationen im Kreislaufsystem mißt und die Solikonzentration einstellt. Dies scheitert in der Praxis jedoch häufig an der mangelnden Genauigkeit der Meßmethoden und ihrer Empfindlichkeit für Störungen sowie an dem erforderlichen hohen Betreuungsaufwand. Die analytischen Messungen können daher haufig nicht routinemäßig und insbesondere nicht automatisiert und/oder zeitnah am Ort des Kuhikreislaufs erfolgen. Vielmehr ist hierfür eine analytische Ausrüstung erforderlich, die in der Regel nur in Speziallabors zur Verfügung steht.

Im Stand der Technik wurde zur Lösung dieses Analysenproblems vorgeschlagen, die Konzentrate der Wasserbehandlungsprodukte, die dem Kühikreisiauf zudosiert werden, mit Tracersubstanzen wie beispielsweise Fluoreszenzfarbstoffen zu versetzen. Dabei wahlt man Tracersubstanzen, deren Konzentrationen durch einfache physikalische Methoden wie beispielsweise optische Absorption-oder Emissionsmessungen bestimmbar sind. Unter der Annahme, daß das Mengenverhättnis Tracersubstanz zu Wasserbehandlungswirkstoff im Kuhikreislauf dasselbe bleibt wie im Konzentrat, versucht man, aus der gemessenen Konzentration der Tracersubstanz die vermutlich vorliegende Konzentration an Wasserbehandlungswirkstoff zu ermitteln. Derartige Verfahren sind beispielsweise Gegenstand der EP-A-320 086 und der EP-A-730 152.

Die EP-B-504 520 schlågt alternativ hierzu vor, als Tracer wirkende Substituenten chemisch an die Wasserbehandlungswirkstoff zu binden. Hierdurch wird das Problem umgangen, daß durch Absorptionvorgänge die Tracermolekule und die Wirkstoffmolekule in unterschiedlichem Maße aus dem Kreislaufwasser entfernt werden. Gemma der Lehre der EP-B-504 520 bindet man fluoreszierende Gruppen direkt an polymere Wirkstoffe. Auf Wirkstoffe mit wesentlich niedrigerem Molekulargewicht wie beispielsweise Korrosionsinhibitoren und Komplexbildner ist dieses Verfahren jedoch nicht übertragbar, ohne die Wirkungsweise dieser Stoffe zu beeinflussen. In jedem Falle erhöht dieses Verfahren die Kosten der Wasserbehandlungsprodukte, da das Anbinden der fluoreszierenden Gruppe einen zusåtzlichen Syntheseschritt erfordert. Außerdem verfätschen fluoreszierende Stoffe im Kreislaufwasser die Messungen.

Aufgrund dieser Problematik wurde im Stand der Technik auch vorgeschlagen, bestimmte Parameter von Abflutwasser und Zulaufwasser miteinander in Relation zu setzen und die Wasserbehandlungsprodukte proportional zu dieser Relation zu dosieren. Beispielsweise schlägt die US-A-3,918,469 ein Verfahren zur Dosierung von Wasserbehandlungsprodukten vor, bei dem man die elektrischen Leitfähigkeiten von Zulaufwasser und Abflutwasser durcheinander dividiert, den Quotienten mit dem Volumenstrom des Zulaufwassers multipliziert und eine Pumpe ansteuert, die proportional zu dem so erhaltenen Zahlenwert Wasserbehandlungsprodukte in den Kühtkreistauf dosiert. Stark schwankende Leitfähigkeiten des Zulaufwassers oder großere Leckagen fuhren jedoch zu erheblichen Fehldosierungen.

Die deutsche Patentanmeldung 198 47 275 beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung der Dosiermengen von Wasserbehandlungsprodukten, bei dem das Analysenproblem umgangen wird. Gemåß dieser Lehre bestimmt man den Wasserverlust im Kuhlkreislauf dadurch, daß man ausgewahlte Stoffparameter im Kreislaufwasser und im Zulaufwasser mißt und zueinander in Relation setzt. Man gibt dann eine solche Menge eines oder mehrerer Produkte zur Wasserbehandlung zu, die sich errechnet aus der vorgegebenen Solikonzentration der Wirkstoffe multipliziert mit dem Wasserverlust. Durch dieses Verfahren wird weitgehend sichergestellt, daß die Soll-Konzentration der Wirkstoffe mit hoher Wahrscheinlichkeit eingestellt bleibt.

Trotz der vorstehend beschriebenen Probleme werden in der Praxis zur Dosierung von Wasserbehandlungsprodukten haufig Regelkreise eingesetzt, bei denen man die Konzentration von Wasserbehandlungswirkstoffe direkt oder indirekt zu ermitteln versucht und bei Abweichungen eine entsprechende Menge an Wasserbehandlungsprodukten zum Kreislaufwasser zudosiert, um die Soll- Konzentration der Wasserbehandlungswirkstoffe einzustellen. Jedoch ist hierbei nicht gewåhrleistet, daß die aktuelle Ist-Konzentration der Wirkstoffe so genau ermittelt wird, daß eine Unter-oder Überdosierung der Wasserbehandlungsprodukte zuverlässig vermieden werden kann. Weiterhin ist es nach solchen Verfahren nicht möglich, die Soll-Konzentration automatisch an geänderte Bedingungen im Kuhlkreislauf wie beispielsweise eine geänderte Qualität des Zulaufwassers oder an eine geringere oder erhöhte Eindickung des Kreislaufwassers automatisch anzupassen. Weiterhin ist bisher nicht vorgesehen, die Funktionsfähigkeit der für den Regelkreis eingesetzten Einrichtungen automatisch zu überprüfen.

Die Erfindung stellt ein Verfahren bereit, mit dem wahlweise die Wirkung der Behandlung des Kreislaufwassers automatisch uberpruft, der Verbleib der Wasserbehandlungswirkstoffe kontrolliert und die Soll-Konzentration von Wasserbehandlungsprodukten an die aktuellen Verhältnisse im Kuhlkreislauf angepaßt werden kann.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Dosiermenge von Produkten zur Behandlung des Kreislaufwassers von offenen oder geschlossenen Kuhlkreislaufen, wobei man a) in einem ersten Regelkreis die aktuelle Ist-Konzentration eines oder mehrerer Wirkstoffe zur Behandlung des Kreislaufwassers ermittelt, mit einer vorgegebenen Soll-Konzentration vergleicht und in dem Falle, daß die Ist-Konzentration geringer ist als die Soll-Konzentration, eine entsprechende Menge eines oder mehrerer Produkte zur Behandlung des Kreislaufwassers in das Kreislaufwasser zudosiert und b) in einem zweiten Regelkreis eine oder mehrere Kontrottgrößen ermittelt, die fur den Erfolg der Behandlung des Kreislaufwassers durch Dosierung eines oder mehrerer Produkte zur Behandlung des Kreislaufwassers im ersten Regelkreis charakteristisch sind, und beim Uberschreiten einer vorgegebenen Abweichung mindestens einer Kontroligroße von einem vorgegebenen Erwartungswert automatisch eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen veranlaßt : Ausgeben einer Warnmeldung, Erhöhung der Analysenhäufigkeit im ersten und/oder zweiten Regelkreis, Anpassen der Soll-Konzentration eines oder mehrerer Wirkstoffe zur Behandlung des Kreislaufwassers im ersten Regelkreis, Uberprufung der Funktionsfahigkeit der im ersten und/oder zweiten Regelkreis eingesetzten Vorrichtungen.

Dieses Verfahren ist vötiig unabhängig von der chemischen Natur der zu dosierenden Wasserbehandlungsprodukte. Beispielsweise kann es sich hierbei handeln um Produkte, die Entschäumer, Härtestabilisatoren, Dispergatoren, Korrosionsinhibitoren, Biozide, Säuren, Laugen und Kombinationen hiervon enthalten. Einzelne Stoffe und Stoffklassen, die hierfür beispielsweise in Frage kommen, wurden einleitend aufgezählt. Demnach können die dort beispielhaft genannten Stoffe und Stoffgruppen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden. Selbstverständlich können für die unterschiedlichen Wirkstoffe unterschiedliche Werte für die Soll-Konzentration vorgegeben werden.

Verfahren zur Steuerung der Dosierung von Wasserbehandlungsprodukten gemäß dem genannten ersten Regelkreis sind im Stand der Technik bekannt.

Hierbei können beispielsweise die Konzentrationen der einzelnen Wirkstoffe bestimmt werden, oder die Konzentrationen von Leitkomponenten, aus denen auf die Konzentrationen der weiteren Wirkstoffe geschlossen werden kann ; oder man kann eine mittelbare Bestimmung der Wirkstoffkonzentration durchfuhren. Eine solche mittelbare Bestimmung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß dem Wasserbehandlungsprodukt eine als Tracer wirkende Substanz in einer bekannten Konzentration zugegeben wird, so daß aus der Bestimmung der Konzentration der Tracer-Substanz im Kreislaufwasser auf die Konzentrationen der Wirkstoffe der Wasserbehandlungsprodukte geschlossen werden kann. Als Tracer kommen beispielsweise Substanzen in Frage, die beim Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung (z. B. sichtbares oder ultraviolettes Licht) eine Fluoreszenzstrahlung liefern, aus deren Intensität die Tracer-Konzentration ermittelt werden kann.

Der erfindungsgemäß vorgesehene zweite Regelkreis dient dazu, wahlweise die Wirkung der im ersten Regelkreis getroffenen Maßnahmen einschlie#lich dem Produktverbleib zu kontrollieren und/oder die Soll-Grö#en für den ersten Regelkreis an die aktuellen Verhältnisse im Kuhlkreislauf anzupassen. Durch den zweiten Regelkreis können weiterhin Fehlfunktionen im ersten Regelkreis aufgedeckt werden. Solche Fehifunktionen können beispielsweise folgende Ursachen haben : Filter für das Kreislaufwasser vor der Konzentrationsbestimmung funktionieren nicht, Detektoren wie beispielsweise Elektroden oder Meßzellen zum Bestimmen einer Lichtintensität sind verschmutzt oder gestört, die Kalibrierung der Meßeinrichtung stimmt nicht mehr, Füllstandsmesser oder Dosiereinrichtungen für die Wasserbehandlungsprodukte sind gestört sowie möglicherweise weitere Ursachen wie beispielsweise Trübung des Kreislaufwassers oder unkontrollierte Produkteinbruche. Derartige Fehifunktionen können dazu führen, da# im ersten Regelkreis eine andere Konzentration eines Wasserbehandlungsprodukts gemessen wird, als tatsächtich vorliegt. Eine tatsächliche Uberdosierung führt zu unnötigen Kosten und zu unnötiger Umweltbelastung, eine tatsächliche Unterdosierung kann zu Störungen der Funktion des Kuhlkreislaufs fuhren.

Au#erdem kann selbst bei korrekter Dosierung der vorgegebenen Soll-Mengen ein unzureichendes Behandlungsergebnis auftreten, wenn sich entweder Parameter im Kreislaufwasser (beispielsweise Wasserzusammensetzung oder Eindickrate) ändern oder weil sich aufgrund verånderter Verhaltnisse die Produktwirkung ändert.

Für den zweiten Regelkreis können je nach verfolgtem Zweck unterschiedliche Kontroligroßen ausgewählt werden. Beispielsweise kann die eine oder mehrere Kontroligrößen im zweiten Regelkreis ausgewählt sein aus der Konzentration mindestens eines Wirkstoffs zur Behandlung des Kreislaufwassers, dem Produktschwund im Kreislaufwasser, dem pH-Wert des Kreislaufwassers, der Saurekapazitat des Kreislaufwassers, der Leitfähigkeit des Kreislaufwassers, einem Inhaltsstoff des Kreislaufwassers, der Korrosionsrate im Kreislaufwasser, dem Pitting-Index (= Fluktuation der elektrochemisch gemessenen Korrosionsrate) im Kreislaufwasser, der Foulingrate oder einer anderen Große, die die Ablagerungstendenz im Kreislaufwasser beschreibt, und der Keimbelastung im Kreislaufwasser. Erwunschtenfalls können die entsprechenden Parameter auch im Zulaufwasser gemessen werden. Setzt man entsprechende Werte im Kreislaufwasser und im Zulaufwasser zueinander in Relation, kann die Eindickrate oder Eindickung des Kreislaufwassers ermittelt werden. Hierfür eignen sich beispielsweise die elektrische Leiffähigkeit oder die Konzentrationen ausgewählter Wasserinhaltsstoffe. Eine Ermittlung der Eindickrate ist erforderlich, wenn der Produktschwund (auch als Produktzehrung bezeichnet) bestimmt werden soll.

Demnach kann die Kontrottgröße beispielsweise in der Konzentration eines Wasserbehandlungswirkstoffs liegen. Sofern der erste Regelkreis ordnungsgemäß arbeitet, sollte hierbei ein Wert nahe der Soll-Konzentration ermittelt werden. Eine signifikante Abweichung deutet auf einen Fehler im ersten Regelkreis hin.

Weiterhin können als Kontroligrößen Inhaltsstoffe oder sonstige Parameter des Kreislaufwassers dienen. Aus deren Werten kann insbesondere abgeleitet werden, ob bestimmte Soll-Konzentrationen von Wasserinhaltsstoffen im ersten Regelkreis verändert werden müssen. Weiterhin können im zweiten Regelkreis Kontrollgrö#en wie beispielsweise Korrosionsrate, oderFouling-Rate Keimbelastung herangezogen werden. Abweichungen vom erwarteten Verhalten des Kreislaufwassers deuten ebenfalls entweder eine Fehifunktion des ersten Regelkreises an oder sind ein Zeichen dafür, daß die Soll-Konzentrationen der für die jeweilige Wirkung vorgesehenen Wasserbehandlungsprodukte angepaßt oder daß weitere Produkte dosiert werden müssen.

Als Kontrollgrö#e im zweiten Regelkreis kann der Produktschwund im Kreislauf- wasser dienen. Hierbei wird uberpruft, ob zumindest angenähert diejenige Menge an Wasserbehandlungsprodukt im Kreislaufwasser vorliegt, die aufgrund der zugeflossenen Menge an Zusatzwasser und aufgrund der Dosierung und der Eindickrate zu erwarten wäre. Hierzu ermittelt man die Menge an Zulaufwasser im Kontrollintervall, d. h. im Zeitintervall zwischen der aktuellen Kontrolle und der vorhergegangenen Kontrolle. Weiterhin bestimmt man die Eindickrate des Kreislaufwassers. Dies kann, wie dem Fachmann bekannt, beispielsweise dadurch geschehen, daß man den Quotienten der elektrischen Leitfähigkeit des Kreislaufwassers und des Zulaufwassers bestimmt. Alternativ kann der Quotient zwischen den Konzentrationen ausgewählter Wasserinhaltsstoffe (z. B.

Chloridionen, Nitrationen, Natriumionen, Calciumionen etc.) im Kreislaufwasser und im Zulaufwasser ein Maß für die Eindickung darstellen. Aus der Menge an Zulaufwasser im Kontrollintervall und der Eindickung des Kreislaufwassers faßt sich ermittein, welche Menge an Wasserbehandlungs-produkt im Kontrollintervall hätte insgesamt dosiert werden müssen, um im Kreislaufwasser die Soll- Konzentration aufrecht zu erhalten.

In dieser Ausführungsform der Erfindung wird nun überprüft, welche Menge an Wasserbehandlungsprodukt theoretisch hätte dosiert werden müssen. Man vergleicht dies mit der tatsächlich dosierten Menge. Dabei ermittelt man die tatsächlich dosierte Menge am einfachsten dadurch, daß man mißt, um welchen Betrag der Füllstand des Wasserbehandlungsprodukts im Vorratsgefäß im Kontrollintervall abgenommen hat. Alternativ hierzu kann man während der Dosierung der Wasserbehandlungsprodukte im Kontrollintervall messen, welche Volumina tatsächlich dosiert werden. Dies ist durch Meßeinrichtungen wie beispielsweise Flügelradzåhler oder Ovatradzähter möglich. Da es in Kühikreisiäufen ublicherweise zu einer Produktzehrung (Produktschwund) der Wirkstoffe der Wasserbehandlungs-produkte kommt, ist zu erwarten, daß die tatsachlich dosierte Menge an Wasserbehandlungsprodukt oberhalb der Menge liegen sollte, die theoretisch erforderlich wäre, um im Gesamtvolumen des Kreislaufwassers die Soll-Konzentration aufrecht zu erhalten. Ein Produktschwund kann beispielsweise dadurch zustande kommen, daß Wirkstoffe an Wandungen oder an Feststoffpartikein im Kreislaufwasser adsorbiert werden, so daß sie nicht mehr zum Enffalten ihrer Wirkung zur Verfugung stehen. Oder die Wirkstoffe können durch chemische Reaktionen aus dem Kreislaufwasser ausgefållt oder chemisch veråndert, beispielsweise biologisch abgebaut werden.

Man pruft nun im zweiten Regelkreis, ob unter Berucksichtigung von Erfahrungswerten fur den Produktschwund etwa diejenige Menge an Wasserbehandlungsprodukt tatsachlich dosiert wurde, die aufgrund der ermittelten Zulaufwassermenge sowie der Eindickung theoretisch zu erwarten wäre. Großere Abweichungen oder Veränderungen deuten auf eine Fehlfunktion im ersten Regelkreis hin oder auf eine Veränderung der Betriebsbedingungen.

Eine mögliche Ursache für Störungen der Meßeinrichtungen im ersten Regelkreis ist eine Trübung des Kreislaufwassers, die durch die in der Regel vorgesehene Filtration vor der Messung nicht ausreichend entfernt wird. Bei einer optischen Messung von Wirkstoffkonzentrationen kann eine Trübung des Kreislaufwassers eine höhere Wirkstoffkonzentration vortäuschen als tatsächlich vorliegt. In diesem Falle würde zu wenig Wasserbehandlungsprodukt in den Kreislauf dosiert. Eine derartige Fehifunktion fallut auf, wenn man in dieser erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform feststellt, daß der Produktverbrauch deutlich geringer ist als theoretisch erwartet. In einem derartigen Fall sieht man vorzugsweise vor, daß zunächst die Trubung des Kreislaufwassers-ggf. nach Filtration-gemessen wird, bevor im Rahmen des zweiten Regelkreises eine der vorgesehenen Aktionen ausgelöst wird. Stellt man hierbei eine unzulässig hohe Trübung fest, gibt man als beorzugte Aktion eine Warnmeldung aus, in der der Hinweis enthalten ist, daß der erste Regelkreis wegen zu hoher Wassertrubung fehlerhaft arbeitet.

Eine höhere Produktzehrung als erwartet, d. h. ein höherer tatsächlicher Produktverbrauch als theoretisch erwartet, kann unterschiedliche Ursachen haben : Der Effekt kann an einer Fehlfunktion der Einrichtungen im ersten Regelkreis, an einer zu starken biologischen Belastung des Kreislaufwassers oder auch an einer Änderung der Zusammensetzung des Zulaufwassers liegen.

Beispielsweise kann man im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch die Funktionsfähigkeit der Einrichtungen des ersten und/oder zweiten Regelkreises überprüfen, durch wiederholte Messungen den beobachteten Effekt bestätigen und/oder eine quantitative Bestimmung ausgewählter Inhaltsstoffe des Zulaufwassers sowie eine Messung der biologischen Belastung durchfuhren.

Soweit bei festgestellten Abweichungen von vorgegebenen Toleranzwerten nicht automatisch die Dosiermenge von Wirkstoffen erhöht werden kann, die dem beobachteten Effekt entgegenwirken, kann vorgesehen werden, daß eine Warnmeldung ausgegeben wird, die auf die zu hohe biologische Belastung des Kreislaufwassers oder auf eine geånderte Qualitåt des Zulaufwassers hinweist.

Zur Uberprufung der Einrichtungen im ersten und/oder zweiten Regelkreis können geeignete Prüflosungen verwendet werden. Werden in den Pruflosungen nicht die erwarteten Konzentrationen festgestellt, wird vorzugsweise eine Warnmeldung ausgegeben, die das Reinigen oder den Austausch der verwendeten Sensoren empfiehit.

Fur offene Kuhlkreislaufe wird in einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens als Kontroligroße der Produktschwund Ac (t) herangezogen. Dabei erfolgt eine Bestimmung der theoretischen Wirkstoffkonzentration Cber (t) im Kontrollintervall aus mindestens einer Kontrollme#grö#e gemä# Ac(t)=100[(Cber(t)-C(t))/Cber(t)][%], wobei c (t) die gemessene Wirkstoffkonzentration darstellt.

Wenn Ac (t) den vorgegebenen Bereich uber-oder unterschreitet, werden die oben aufgefuhrten Maßnahmen eingeleitet.

Die theoretische Wirkstoffkonzentration kann dabei entweder nach Cber(t)=[c(t0)(V0-Vverlust(#t))+m(#t)]/V0 wobei Vo das Systemvolumen (= gesamte Wassermenge im Kuhikreilauf), c (to) die Wirkstoffkonzentration zu Beginn des Kontrollintervalles darstellt, oder im Falle großer Biianzierungszeiträume ( (At) > Halbwertszeit des Systems) nach Cber (t) = m (At) Vverlust (At) näherungsweise bestimmt werden. m (At) ist dabei die im Kontrollintervall At dosierte Wirkstoffmenge.

In dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem man uberpruft, ob der tatsachliche Produktverbrauch dem theoretisch zu erwartenden entspricht, ist es wesentlich, die Wasserverluste des Kreislaufwassers während des Kontrollintervalls zu kennen.

Die Wasserverluste im Kontrollintervall Vver"ust (At) können wie folgt bestimmt werden : -nåherungsweise durch die Abflutmenge VABF (At) -durch die Zusatzwassermenge Vzsw (At) in Verbindung mit der Eindickung EZ gemåß Vveriust (At) = Vzsw (At)/EZ -durch das in der deutschen Patentanmeldung DE 198 47 275 beschriebene Verfahren : Dieses Verfahren kann durchgefuhrt werden, indem man a) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt to den Zahlenwert Po mindestens eines Parameters des Kreislaufwassers mißt, der ausgewählt ist aus den Konzentrationen ausgewählter Inhaltsstoffe des Kreislaufwassers, die über das Zulaufwasser in den Kühtkreistauf eingebracht werden, und den Werten ausgewählter physikalischer Parameter des Kreislaufwassers, b) zu einem oder mehreren Zeitpunkten zwischen dem Zeitpunkt to und einem spalter liegenden Zeitpunkt t1 den oder die Zahlenwerte Pz des oder der im Teilschritt a) im Kreislaufwasser gemessenen Parameter im Zulaufwasser sowie die Menge Vz des zwischen den Zeitpunkten to und t1 zugelaufenen Zulaufwassers mißt, c) zum Zeitpunkt t1 den Zahlenwert Pi des oder der im Teilschritt a) im Kreislaufwasser gemessenen Parameter im Kreislaufwasser erneut mißt und hieraus d) den im Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten to und t1 eingetretenen effektiven Verlust Vverkjst an Kreislaufwasser berechnet nach einer der Gleichungen (la) oder (Ib) : VVerlust=[(P0-P1)#V+Pz#Vz]/P0 Vvertust=[(?1*-Pl)'V]/Po()b) wobei V das Volumen des Kreislaufwassers zum Zeitpunkt to bedeutet, Pi* den Wert darstelit, den P, theoretisch haben mußte, wenn keine Wasserverluste eingetreten wären und der sich berechnet gemäß Gleichung (Ic) : (P0#V+Pz#Vz)/V(lc)P1*= und alle Volumen-und Konzentrationsangaben auf die gleiche Maßeinheit für das Volumen bezogen werden.

Der Produktverbrauch kann z. B. durch Messung des Füllstandes im Vorratsbehälter oder durch Oval-oder Flügelradzähler bestimmt werden.

Vver ! ust (At) kann durch Messung der Zusatzwassermenge, z. B durch induktive Messung des Durchflußes oder über Fliigelradzähler, und der Konzentrationen eines im Zusatzwasser enthaltenen Stoffes, wie Natrium, Kalium, Chlorid, Sulfat, Nitrat, Calcium, Magnesium, Gesamthärte, KS4,3, KS8,2, im Zusatzwasser und im Kreislaufwasser gemäß dem in der deutschen Patentanmeldung DE 198 47 275 beschriebenen Verfahren bestimmt werden.

Die Messung von VABF (At) und Vzsw (At) kann z. B. durch induktive Messung des Durchflu#es oder über Fliigelradzähler erfolgen.

Die Eindickung kann durch Messung der Stoffkonzentrationen im Kreislaufwasser und im Zusatzwasser und Verhåltnisbildung bestimmt werden. Unter Stoff wird beispielsweise Chlorid, Sulfat, Calcium, Magnesium, Gesamthärte, Leitfähigkeit, KS4. 3, KS8, 2, Natrium, Kalium, Nitrat verstanden.

Näherungsweise kann die Bestimmung des Produktschwundes vereinfacht werden, indem eine oder mehrere, aber nicht alle Me#grö#en durch konstante Erfahrungswerte ersetzt werden. Beispielsweise kann bei konstanter Zusatzwasserquatität die Bestimmung der Eindickung näherungsweise durch Messung eines im Kreislaufwasser enthaltenen Stoffes erfolgen und für die entsprechende Große des Zusatzwassers ein konstanter Erfahrungswert eingesetzt werden. Weiterhin kann der Produktschwund nur tuber den gemessenen Produktverbrauch oder die gemessene Zusatzwassermenge bestimmt werden.

In diesen Ausfuhrungsformen kann als Kontroligroße neben dem Produktschwund auch direkt die Meßgroße z. B. Produktverbrauch oder eine daraus abgeleitete Große, wie die berechnete Produktkonzentration verwendet werden.

Besonders bevorzugt ist die Bestimmung des Produktschwundes durch Messung der Zusatzwassermenge, des Produktverbrauches und der Eindickung. Dabei wird die Eindickung bevorzugt durch Messung der Calcium-, Chloridkonzentration oder der Leitfähigkeit bestimmt.

Für geschlossene Kühtkreistaufsysteme, in denen keine Verdunstung und keine Abflutung stattfindet, wird in einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens als Kontroligroße die Zusatzwassermenge und/oder der Produktverbrauch im Kontrollintervall herangezogen. Dazu wird die Zusatzwassermenge und/oder der Produktverbrauch gemessen.

Wenn zwei oder mehrere Produkte kontinuierlich dosiert werden, kann das Verfahren analog erweitert werden.

Eine weitere Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontroligröße im zweiten Regelkreis ausgewählt ist aus der Korrosionsrate im Kreislaufwasser, dem Pitting-Index im Kreislaufwasser, der Foulingrate oder einer anderen Große, die die Ablagerungstendenz im Kreislaufwasser beschreibt, und der Keimbelastung im Kreislaufwasser und daß man in dem Fall, daß der Wert der Kontroligroße einen vorgegebenen Maximalwert uberschreitet, die im ersten Regelkreis eingesetzten Vorrichtungen uberpruft und/oder im ersten Regelkreis die Soll-Konzentration desjeningen Wirkstoffs zur Behandlung des Kreislaufwassers erhöht, das der Erhöhung der jeweiligen Kontrottgröße entgegenwirkt.

Gemäß dieser Ausführungsform uberpruft man also, ob das Versetzen des Kreislaufwassers mit Wasserbehandlungsprodukten den erwarteten Erfolg bringt.

Hierfür gibt man Erfahrungwerte vor, in welchem Bereich unter den aktuellen Bedingungen des Kuhlkreislaufs die gewählte Kontrottgröße liegen sollte. Ist der aktuelle Wert fur mindestens eine dieser Kontroligroßen um einen vorzugebenden Wert hoher als erwartet, kann zum einen vorgesehen werden, daß eine Warnmeldung ausgegeben und/oder automatisch eine Uberprufung der Einrichtungen fur den ersten Regelkreis gestartet wird. Zum anderen kann vorgesehen werden, in diesem Fall im ersten Regelkreis die Soll-Konzentration desjenigen Wirkstoffs zur Behandlung des Kreislaufwassers zu erhöhen, daß der Erhöhung der jeweiligen Kontrottgröße entgegenwirkt. Diese Maßnahme kann insbesondere dann ergriffen werden, wenn die Überprüfung der Einrichtungen im ersten Regelkreis es wahrscheinlich macht, daß diese korrekt arbeiten. So kann beispielsweise bei erhöhter Korrosionsrate oder Pitting-Index die Soll- Konzentration von Korrosionsinhibitoren erhöht werden. Bei einer erhöhten Ablagerungstendenz im Kreislaufwasser (beispielsweise der Foulingrate) kann die Soll-Konzentration der Dispergatoren und/oder der Härtestabi ! isatoren erhöht werden. Erhöhte Keimbelastung ist ein Indiz dafur, die Soll-Konzentration von Bioziden zu erhöhen oder bei einer Stoßdosierung von Bioziden entweder die Frequenz der Einzeldosierungen oder die Biozid-Menge pro Einzeldosierung heraufzusetzen.

Verfahren zum Bestimmen der Korrosionsrate, dem Pitting-Index, der Ablagerungstendenz im Kreislaufwasser sowie der Keimbelastung sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Kühlwasserbehandlung bekannt. Beispielsweise kann die Korrosionsrate gemessen werden durch Bestimmung des elektrochemischen Potentials einer geeigneten Meßelektrode gegenuber einer Referenz-Elektrode, durch Messen des Korrosionsstroms zwischen einer Meßelektrode und einer Gegenelektrode bei vorgegebenem Potential, durch Messen des linearen Polarisationswiderstandes, beispielsweise mit einem CorrosometerR oder CorraterR, oder Messung des elektrischen Widerstandes eines Drahtes, dessen Querschnitt sich infolge von Korrosion verringert. Die Ablagerungstendenz im Kreislaufwasser kann beispielsweise dadurch ermittelt werden, daß man einen Teil des Kreislaufwassers kontinuierlich durch ein Rohr leitet, das mit einer konstanten Heizleistung beheizt wird und dessen Oberflächentemperatur mit einem Temperaturfühler gemessen wird. Bilden sich Ablagerungen an der inneren Rohrwandung, verzögern diese den Wärmefluß von dem Rohr in das durchfließende Wasser, so daß die Temperatur des Rohres ansteigt. Je höher der Temperaturanstieg, desto dickere Beläge haben sich gebildet. Die Keimbelastung im Kreislaufwasser kann dadurch ermittelt werden, daß man den Gehalt des Kreislaufwassers an Adenosintriphosphat (ATP) bestimmt. Ergänzend oder alternativ hierzu kann bei Verwendung eines oxidierend wirkenden Biozids das Redoxpotential im Kreislaufwasser gemessen werden.

Oder man mißt den Gehalt an freiem Halogen im Kreislaufwasser. Ein hohes Redoxpotential bzw. ein hoher Halogengehalt deutet darauf hin, daß die Keimbelastung des Kreislaufwassers gering ist.

Weiterhin kann die Kontroligroße im zweiten Regelkreis ausgewähtt sein aus der elektrischen Leitfähigkeit des Kreislaufwassers oder einem oder mehreren Inhaltsstoff des Kreislaufwassers. Aus diesen Größen täßt sich schließen, ob und wie stark sich die Betriebsbedingungen des Kuhlkreislaufs verändert haben und daher eine Anpassung der Produktdosierung erforderlich ist. Demgemåß stellt man in dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens je nach Wert der Kontroligroße die Soll-Konzentration mindestens eines Dispergators, Korrosionsinhibitors und/oder mindestens eines Härtestabitisators im ersten Regelkreis nach einem vorgegebenen Schema ein. Dieses Schema kann auf Erfahrungswerten beruhen, aus denen man weiß, welche Konzentrationen von Dispergatoren, Korrosionsinhibitoren und/oder Härtestabtisatoren bei welchen Konzentrationen welcher Kreislaufwasser-Inhaltsstoffe in der Regel erforderlich sind. Dabei wird vorzugsweise vorgesehen, daß die Erhöhung der Soll- Konzentration des oder der Dispergatoren, Korrosionsinhibitoren und/oder des oder der Hårtestabilisatoren im ersten Regelkreis nach dem vorgegebenen Schema automatisch und ohne menschliches Eingreifen erfolgt. Beispielsweise kann die Erhöhung der Leitfähigkeit im Kreislaufwasser auf einen erhöhten Elektrolytgehalt und gegebenenfalls auf eine erhöhte Korrosivitat oder auf eine erhöhte Ablagerungstendenz schließen lassen. Dem wirkt man-vorzugsweise automatisch-durch eine Erhöhung der Soll-Konzentrationen der Dispergatoren, Hartestabiiisatoren und/oder Korrosionsinhibitoren im ersten Regelkreis entgegen.

Als Kreislaufwasser-Parameter kommen weiterhin die Säurekapazitåt, beispielsweise bis pH = 4,3 (sogenannter Ks4,3-Wert, fruher als"m-Wert" bezeichnet. Die Bestimmung kann nach DIN 38409, Teil 7 erfolgen.), und/oder die Konzentrationen von Natrium-, Kalium-, Calcium-, Magnesium-, Eisen-, Kupfer-, Zink-, Nitrat-, Sulfat-und/oder Chloridionen in Betracht. Die Säurekapazität in mmol/I wird bestimmt, indem man 100 ml Wasser mit einer 0,1 n Säurelösung bis zu einem vorgegebenen pH-Wert titriert. Wähit man als vorgegebenen pH-Wert 4,3, so spricht man von dem Ks4,3-Wert. Titiriert man bis pH = 8,2, erhalt man den Ks8, 2-Wert. Der Verbrauch an ml 0,1 n Striure entspricht dem Zahlenwert der Säurekapazität. Liegt der KS4, 3-Wert oberhalb eines vorgegebenen Grenzwerts, wird vorzugsweise vorgesehen, daß Saure in das Kreislaufwasser dosiert wird.

Hierfur kommen insbesondere Satzsäure oder Schwefelsäure in Frage. Au#erdem kann-vorzugsweise automatisch-die Soll-Konzentration von Hårtestabilisatoren, Dispergatoren und/oder Korrosionsinhibitoren im ersten Regelkreis angepaßt werden.

Vorzugsweise wähtt man hierbei einen oder mehrere Parameter, die durch die zugesetzten Wasserbehandlungsprodukte nicht oder kaum verändert werden.

Jedoch ist es durchaus möglich, Parameter zu messen, die von den eingesetzten Wasserbehandlungsprodukten beeinflußt werden, tn solchen Fätien ist es lediglich erforderlich, daß man die Anderung des Zahlenwerts des gemessenen Parameters, die auf den Zusatz der Wasserbehandlungsprodukte zuruckgeht, aus der bekannten (beispielsweise gemessenen oder abgeschätzten) zugesetzten Menge dieser Produkte ermittelt und von den im Kreislaufwasser gemessenen Werten abzieht.

Vorzugsweise wähtt man als Kreislauf-Parameter die elektrische Leitfähigkeit und/oder die Konzentration von Chlorid-und/oder Calciumionen. Die Konzentrationen können mit lonen-selektiven Elektroden oder auch durch potentiometrische Titration bestimmt werden. Die Messung der elektrischen Leitfähigkeit ist besonders bevorzugt, da diese einfach mit einer Leitfahigkeitselektrode gemessen werden kann.

Dabei kann die Chloridkonzentration beispielsweise durch eine Biozidbehandlung in Form einer Chlorung oder durch Zugabe von Hypochlorit beeinflußt werden.

Auch die Natriumkonzentration kann durch eine Biozidbehandlung (Zugabe von Natriumhypochlorit und/oder Natriumbromid) beeinflußt werden. In diesen Fätten zieht man den Anteil an der Gesamtkonzentration der Chlorid-und/oder Natriumionen im Kreislaufwasser, der auf die Zugabe bekannter Mengen der biozid wirkenden Salze zurückzuführen ist, von den gefundenen Werten ab.

Wird die Kontrolle tuber die Leitfähigkeit vorgenommen, kann der Einfluß der Säuredosierung zur pH-Kontrolle auf die Leitfähigkeit im Kreislaufwasser tuber die Messung der dosierten Mengen mit Hilfe der aus Tabellenwerken zu entnehmenden oder experimentell zu bestimmenden Aquivalenzleitfähigkeiten gemäß der Reaktionsgleichung HCO3-+ HX < CO2 + H20 + X-, mit#SO42-etc.NO3-, bestimmt werden.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrottgröße im zweiten Regelkreis ausgewählt ist aus der Konzentration mindestens eines Wirkstoffs zur Behandlung des Kreislaufwassers und daß man in dem Falle, daß die Konzentration um einen vorgegebenen Betrag von der Soll-Konzentration des ersten Regelkreises abweicht, automatisch eine OberprOfung der im ersten und/oder zweiten Regelkreis eingesetzten durchführt.

Demnach bestimmt man in dieser Ausfuhrungsform die Konzentration mindestens eines Wirkstoffs zur Behandlung des Kreislaufwassers unabhängig voneinander sowohl im ersten Regelkreis als auch im zweiten Regelkreis. Theoretisch sollten beide Bestimmungen Werte liefern, die im Rahmen der Meßgenauigkeit und zulässiger statistischer Schwankungen im wesentlichen miteinander ubereinstimmen. Weichen die Ergebnisse der unabhängigen Bestimmungen jedoch um einen vorzugebenden Mindestbetrag voneinander ab, kann dies ein Hinweis darauf sein, daß mindestens eine der im ersten oder im zweiten Regelkreis eingesetzten Meßeinrichtungen fehlerhaft arbeitet. Daher sieht man in dieser Ausfuhrungsform vor, daß man bei Abweichung der Ergebnisse automatisch eine Überprüfung der im ersten und/oder zweiten Regelkreis eingesetzten Vorrichtungen durchfuhrt. In dieser Ausführungsform erhöht das erfindungsgemäße Verfahren durch den zweiten Regelkreis die Verfahrenssicherheit für die gemäß erstem Regelkreis zu treffenden Maßnahmen.

Der zweite Regelkreis kontrolliert den ersten.

Dabei wahlt man den Wirkstoff zur Behandlung des Kreislaufwassers, dessen Konzentration im zweiten Regelkreis gemessen wird, vorzugsweise aus solchen Wirkstoffen, deren Konzentrationen automatisch bestimmbar ist. Dabei kann die Konzentration des ausgewählten Wirkstoffs gleichzeitig die Leitfunktion für Konzentrationen anderer Wirkstoffe ubernehmen, wenn unterschiedliche Wirkstoffe aus demselben Vorratsgefäß mit derselben Dosiereinrichtung dosiert werden. Beispielsweise kann der Wirkstoff zur Behandlung des Kreislaufwassers, dessen Konzentration man in dieser Ausführungsform vorzugsweise mißt, ausgewählt sein aus Phosphonsauren, Polycarbonsåuren, Nitrit, Molybdat, Triazol, Zink, Amin und Phosphat.

Dabei führt man die Einzelschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens unabhängig von der gewählten Ausfuhrungsform vorzugsweise programmgesteuert und automatisch durch, so daß sie in der Regel kein menschliches Eingreifen erfordern. Hierdurch wird die Betriebssicherheit des Kühtkreistaufs bei gleichzeitig reduziertem menschlichen Betreuungsaufwand erhöht. Im allgemeinen werden die Analysen im ersten Regelkreis annähernd kontinuierlich, zumindest in relativ kurzen Zeitabständen im Bereich von etwa 1 bis etwa 24 Stunden durchgeführt. Demgegenüber kann im zweiten Regelkreis die Kontrottgröße in größeren Zeitabständen überprüft werden, beispielsweise täglich, wöchentlich, monatlich oder in seltenen Fällen etwa einmal pro Jahr. Dabei kann die Kontrollfrequenz von den bisherigen Erfahrungen mit dem betroffenen Kühtkreistauf abhangig gemacht werden. Je konstanter dieser betrieben werden kann, desto seltener sind Kontrolimessungen gemäß dem zweiten Regelkreis erforderlich. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann jedoch vorgesehen werden, daß dann, wenn bei den Kontrollmessungen im zweiten Regelkreis Abweichungen festgestellt werden, zunächst die Häufigkeit der Kontrollmessungen erhöht wird, bevor eine oder mehrere der vorgesehenen Maßnahmen durchgeführt werden. Hierdurch kann verhindert werden, daß aufgrund einer statistischen Schwankung oder eines einmaligen Ereignisses bereits vorschnell Maßnahmen ergriffen werden. Daher sieht man vorzugsweise vor, daß eine oder mehrere der vorgesehenen Maßnahmen im zweiten Regelkreis erst dann durchgefuhrt werden, wenn sich die festgestellte Abweichung bei mindestens einer weiteren Kontrollmessung bestätigt hat. Jedoch ist es empfehlenswert, die festgestellte Abweichung in jedem Fall auf einem Datenträger festzuhalten. Hierdurch wird eine Art"Logbuch"des Kuhlkreislaufs gefuhrt.

Vorzugsweise fuhrt man das erfindungsgemåße Verfahren demnach vollständig oder zumindest weitgehend automatisch durch. Dies bedeutet, daß man für die einzelnen Meßparameter Meßeinrichtungen vorsieht, die ohne manuelles Eingreifen programmgesteuert betrieben werden konnen. Elektrochemische oder optische Meßverfahren sind hierfür besonders geeignet. Hierbei fallen die Meßergebnisse in Form elektrischer Signale an, die durch eine geeignete Auswerteeinheit weiter verarbeitet und in den Steuerrechner ubertragen werden konnen. Insbesondere sieht man im Rahmen eines automatisiert ablaufenden Verfahrens vorzugsweise vor, daß einer oder mehrere der während des Ablaufs der einzelnen Verfahrensschritte erhaltenen Meßwerte und/oder eines oder mehrere hieraus abgeleitete Berechnungsergebnisse auf Datenträger gespeichert und/oder an einen vorgegebenen Ort ubertragen werden. Die Speicherung auf Datenträger ermöglicht es, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmten Werte und die hieraus abgeleiteten Maßnahmen langer Zeiträume zu verfolgen und auszuwerten. Hierdurch wird den Anforderungen an eine moderne Qualitätssicherung Rechnung getragen. Durch die Übertragung der Daten bzw. der Berechnungsergebnisse an einen vorgegebenen Ort ist es möglich, sich auch aus der Ferne jederzeit einen Einblick in die Betriebsweise des Kühtkreistaufs und tuber die Dosiermengen der Wasserbehandlungsprodukte zu verschaffen. Dabei kann der vorgegebene Ort innerhalb des Werkes liegen, zu dem der Kuhlkreislauf gehört, und beispielsweise eine zentrale Leitwarte darstellen.

Demnach fuhrt man das erfindungsgemåße Verfahren unabhängig von der gewählten Ausführungsform vorzugsweise so durch, daß die Alarmmeldungen und/oder die Ergebnisse der Ermittlung von Größen im ersten und/oder zweiten Regelkreis und die im zweiten Regelkreis getroffenen Maßnahmen auf einem Datenträger festgehalten und/oder auf einer Ausgabeeinheit ausgegeben werden.

Dabei kann der vorgegebene Ort des Festhaltens auf einem Datenträger und/oder der Ausgabe auf einer Ausgabeeinheit auch außerhalb des Werkes liegen, in dem der Kühtkreistauf betrieben wird. Ein solcher Ort, der beispielsweise beim Hersteller der eingesetzten Wasserbehandlungsprodukte liegen kann, wird in den Ansprüchen 10 und 11 als"entfemter Ort"bezeichnet. Die Speicherung von Meßergebnissen und getroffenen Maßnahmen und/oder deren Ausgabe an einem entfernten Ort hat den Vorteil, daß der Lieferant der Produkte zur Behandlung des Kreislaufwassers jederzeit über den Zustand des Kühtkreistaufs informiert ist, ohne daß sich Mitarbeiter am Ort des Kühtkreistaufs aufhalten müssen. Hierdurch verringert sich der personelle Aufwand, der für die Betreuung des Kühlkreislaufs erforderlich ist. Mißt man im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich die Verbräuche der Produkte zur Behandlung des Kreislaufwassers und/oder die Entstände der entsprechenden Vorratsbehälter am Ort des Kühtkreistaufs, kann der Hersteller der Produkte zur Behandlung des Kreislaufwassers rechtzeitig Dispositionen zum Ergänzen der Produktvorräte am Ort des Kuhlkreislaufs treffen.

Weiterhin sieht man im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise vor, daß die Soll-Konzentration eines oder mehrerer Wirkstoffe zur Behandlung des Kreislaufwassers auch unabhängig von den im zweiten Regelkreis eventuell automatisch getroffenen Maßnahmen von dem entfernten Ort aus verändert werden können. Hierdurch ist es möglich, die Betriebsweise des Kühtkreistaufs verånderten Umständen wie beispielsweise einer wechselnden Qualität des Frischwassers aus der Ferne anzupassen, ohne daß sich Personal am Ort des Kühtkreistaufs aufhalten muß. Weiterhin sieht man vorzugsweise vor, Entscheidungsgroßen fur den automatischen Ablauf des zweiten Regelkreises wie beispielsweise vorzugebende Erwartungswerte bzw. vorzugebende Abweichungen, bei denen Maßnahmen automatisch ergriffen werden sollen, von dem entfernten Ort aus verändern zu konnen. Hierdurch ist es möglich, den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens aus der Ferne geänderten Bedingungen anzupassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit bekannten Verfahren zum Beeinflussen von Parametern im Kuhlwasserkreislauf sowie zur Erfolgskontrolle der vorgenommenen Dosierung der Wasserbehandlungsprodukte gekoppelt werden. Beispielsweise kann im erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich vorgesehen werden, daß der pH-Wert im Kreislaufwasser kontinuierlich oder zu bestimmten Zeitpunkten gemessen wird. Hierfur kann beispielsweise eine pH- sensitive Elektrode eingesetzt werden. Bei einer Abweichung vom Sollwert kann der pH-Wert automatisch durch Zudosieren von Striure oder Lauge korrigiert werden. Werden durch diese Korrekturmaßnahmen Parameter im Kühlwasserkreislauf verändert, so kann dieser Einfluß vom Steuersystem des Verfahrens automatisch berücksichtigt werden.

Weiterhin können im Stand der Technik bekannte Einrichtungen vorgesehen werden, die zusätzliche für die Kühlwasserbehandlung wichtige Parameter messen und aufzeichnen, auch wenn dies für die Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erforderlich ist. Vorzugsweise können diese Werte von dem vorstehend beschriebenen entfernten Ort aus abgefragt werden.

Stellt man hierbei Abweichungen vom erwünschten Betriebszustand fest, können dann von dem entfernten Ort aus die Solikonzentrationen der Wasserbehandlungsprodukte so abgeändert werden, daß sich der Betriebszustand des Kühtkreistaufs in die erwünschte Richtung verschiebt.

Beispielsweise können Einrichtungen vorgesehen werden, die Wasserparameter wie beispielsweise Konzentrationen von Ca2+, Mg2+, Cl-, S042-, Silicat, ausgewähtte Schwermetalle, beispielsweise Fe, Cu, Cr, Mn, Zn, Säurekapazität, z. B. bis zum pH-Wert 8,2 oder 4,3, Wassertrubung, Wassertemperatur, Redox- Potential, Korrosions-und Foulingrate bestimmen und aufzeichnen.

Weiterhin wird vorzugsweise vorgesehen, daß im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Füttstände der Wasserbehandlungsprodukte in ihrem jeweiligen Vorratsbehälter uberwacht werden. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestfüttstandes in einem oder mehreren Vorratsbehättern kann eine Alarmmeldung in die Meßwarte und/oder an einen entfernten Ort abgegeben werden.

Weiterhin kann die Steuereinrichtung für das erfindungsgemåße Verfahren mit Meßeinrichtungen gekoppelt werden, die die Eindickung des Kreislaufwassers messen. Zum Messen der Eindickrate sind unterschiedliche Parameter wie beispielsweise Dichte des Kreislaufwassers, elektrische Leitfähigkeit, Gesamthärte oder die Konzentrationen vorgegebener Wasserinhaltsstoffe geeignet. Beim Erreichen vorgegebener Schwellenwerte kann automatisch eine Abflutung eines Teils des Kreislaufwassers vorgesehen werden. Jedoch ist es vorzugsweise auch mögtich, unabhangig hiervon von einer Leitwarte oder von einem entfernten Ort aus eine Abflutung von Kreislaufwasser vorzunehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kontrolle der Dosiermengen von Wasserbehandlungsprodukten ist insbesondere fOr offene Kühtkreistäufe konzipiert. Bei diesen treten Verluste von Kreislaufwasser auf, die unterschiedliche Ursachen haben : Verdampfung, gesteuerte Abflutung und/oder unkontrollierte Spritzverluste und Leckagen. Das Verfahren ist jedoch auch zur Kontrolle geschlossener Kreisläufe geeignet, wo theoretisch überhaupt keine Verluste an Kreislaufwasser eintreten sollten. Da jedoch auch bei solchen geschlossenen Kühikreisiäufen Wasservertuste durch Leckagen eintreten können, die durch eine Frischwasserzufuhr ausgeglichen werden, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch hierfur eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat demnach den Vorteil, da# ohne Erhöhen des manuellen Betreuungsaufwandes, in der Regel sogar unter dessen Verminderung, die Betriebssicherheit des Kuhlkreislaufs erhöht werden kann. Der Kühlkreislauf kann hierdurch wirtschaftlicher betrieben werden.