工藝流程--軟化水設備的工作原理
一、軟化水設備的工作原理
由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示,故一般采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(軟水器),將水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置換出來(lái),隨著(zhù)樹(shù)脂內Ca2+、Mg2+的增加,樹(shù)脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。
當樹(shù)脂吸收一定量的鈣鎂離子之后,就必須進(jìn)行再生,再生過(guò)程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹(shù)脂層,把樹(shù)脂上的硬度離子在置換出來(lái),隨再生廢液排出罐外,樹(shù)脂就又恢復了軟化交換功能。
由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示鈉離子交換軟化處理的原理是將原水通過(guò)鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹(shù)脂中的Na+相交換,從而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到軟化。如以RNa代表鈉型樹(shù)脂,其交換過(guò)程如下:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通過(guò)鈉離子交換器后,水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。
一般控制閥的運行流程為:運行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補水、正洗。
二、軟化水設備的選型
1、首先您要提供所需要使用軟化水的系統是哪種:
1)采暖2)冷卻補水3)工藝用水4)蒸汽鍋爐5)鋼鐵冶煉行業(yè)6)化工制藥行業(yè)
2、系統用水時(shí)間:
即運行時(shí)間/小時(shí)用水量/平均值/峰值/
設備是否需要連續供水?若需要則選擇雙床集控或雙控雙床系列,否則可選單閥單罐系列。
3、源水總硬度
水源是市政自來(lái)水\地下水\地表水源,使用地區的原水總硬度。對一定型號的軟水器來(lái)說(shuō)原水硬度高,其周期制水量必然要相對減少,由此導致軟水設備再生頻繁。相對減少樹(shù)脂的使用壽命。為避免此類(lèi)情況,應加大樹(shù)脂體積,這意味著(zhù)選用加大型號的軟水器。
4、所需的軟水單位流量(噸/小時(shí))。
這由用戶(hù)設備的性質(zhì)和要求而定;
5、周期制水量的設定
在軟水器型號設定之后,根據原水硬度,所用樹(shù)脂的交換工作容量就可以確定理論周期制水量(噸)。
三、軟化水設備的控制器類(lèi)型
1.手動(dòng)型:
這種方式是傳統的標準方式,主要有順流/無(wú)頂壓逆流兩種形式,一般是兩只碳鋼結構的罐體并聯(lián),根據工藝流程不同,每只罐體需要配用8-11只手動(dòng)閥門(mén)(兩只罐體需要配16-20只閥門(mén)左右),再生時(shí)用專(zhuān)用的鹽泵將溶解好的鹽液泵入樹(shù)脂罐( 這種設備曾是國內軟化水設備的主要形式)。這種結構的軟化水設備主要特點(diǎn)是:流程簡(jiǎn)單易懂,易于操作,成本低,可以適用于流量很大的需要;但是技術(shù)落后,占地大,運行消耗也大,實(shí)際操作時(shí)強度較大,鹽泵的腐蝕較重及維護成本高。2.國產(chǎn)組合自動(dòng)型:
由于手動(dòng)設備的使用過(guò)于復雜,在20世紀90年代初期,國內出現了一種以組合式集成閥為核心的新型設備。這種設備的主要核心部件是一只多通道的集成閥,通過(guò)閥體的轉動(dòng)來(lái)改變水流方向。這種設備與傳統的手動(dòng)設備相比,這種設備與傳統的手動(dòng)設備相比,設備的占地小了很多,自動(dòng)化程度高。但是由于控制方式采用時(shí)間控制,運行時(shí)控制精度較低。受設計思路、加工工藝及材料的限制,目前多數設備采用的平面集成閥容易磨損,一旦磨損后修復的可能性很小。目前國內市場(chǎng)上這種設備的生產(chǎn)廠(chǎng)家很多,產(chǎn)品的實(shí)際質(zhì)量差異較大,很多設備的運行效果不如人意。
3.進(jìn)口全自動(dòng)型
在歐美國家,自20世紀60年代起就開(kāi)始對離子交換設備進(jìn)行自動(dòng)化設計,隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,逐漸發(fā)展出與國內多通閥不一樣的多路閥和集成閥,主要以多路閥為主,主要材料有工程塑料和無(wú)鉛黃銅兩種。其核心部件為一只多通道集成閥,一般采用閥板或活塞控制水流方向,由小型電機帶動(dòng)凸輪軸(或活塞)來(lái)動(dòng)作。由于國外工業(yè)技術(shù)水平發(fā)展較好,所以這類(lèi)設備已經(jīng)發(fā)展得相當完善,產(chǎn)品規格從家用的0.2t/h到工業(yè)用70t/h左右均有,控制器自動(dòng)化程度高(新的已經(jīng)可以與工業(yè)計算機或普通監控計算機通訊)。
4.分立閥全自動(dòng)型:
分立閥一般是采用進(jìn)口的全自動(dòng)隔膜閥或電磁閥,采用與傳統手動(dòng)方式相類(lèi)似的結構,配合專(zhuān)用的全自動(dòng)控制器(單片機或PLC)來(lái)組成軟化水設備。全自動(dòng)型設備主要用于流量較大的場(chǎng)合,也可以用于傳統手動(dòng)設備的改造,可以在不改動(dòng)原設備管路的情況下將傳統的手動(dòng)設備改造成自動(dòng)化設備。從而降低操作勞動(dòng)強度,降低設備消耗。
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