鍋爐全自動(dòng)軟水器工作原理

鍋爐全自動(dòng)軟水器工作原理

　　全自動(dòng)軟水器又稱全自動(dòng)軟化水設(shè)備、全自動(dòng)軟化器、全自動(dòng)軟水器或全自動(dòng)軟水設(shè)備。

　　全自動(dòng)軟化水設(shè)備是一種運(yùn)行和再生操作過程全自動(dòng)控制的離子交換器，利用鈉型陽離子交換樹脂去除水中鈣鎂離子，降低原水硬度，以達(dá)到軟化硬水的目的 從而避免碳酸鹽在管道、容器、鍋爐產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象。大大節(jié)省投資成本的同時(shí)又能保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。目前已廣泛應(yīng)用于各種蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、熱交換器、蒸汽冷凝器、空調(diào)、直燃機(jī)等設(shè)備及系統(tǒng)的循環(huán)補(bǔ)給水中。此外還用作生活水處理，食品、電鍍、醫(yī)藥、化工、印染、紡織、電子等工業(yè)水處理以及作為脫鹽系統(tǒng)的前置處理。

　　原理：全自動(dòng)軟化水設(shè)備就是將軟水器運(yùn)行及再生的每一個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，并采用時(shí)間，流量或感應(yīng)等方式來啟動(dòng)再生。通常一個(gè)全自動(dòng)軟水器的循環(huán)過程由以下幾個(gè)具體步驟組成。

　　1、運(yùn)行原水在一定的壓力，流量下，流經(jīng)裝有離子交換樹脂的容器(軟化器)。樹脂中所含的可交換離子Na+，與水中的陽離子(Ca2+，Mg2+，F(xiàn)e2+，…等)進(jìn)行離子交換，使容器出水的Ca2+，Mg2+含量達(dá)到我們的要求。

　　2、反洗 樹脂失效后，在進(jìn)行再生之前先用水自下而上的進(jìn)行反洗，反洗的目的有兩個(gè)，一、是通過反洗，使運(yùn)行中壓緊的樹脂層松動(dòng)，有利于樹脂顆粒與再生液充分接觸，二、是清除運(yùn)行時(shí)在樹脂表層積累的懸浮物及樹脂表面的懸浮物，同時(shí)一些碎樹脂顆粒也可以隨著反洗水排出。這樣，交換器的水流阻力不會(huì)越來越大。

　　3、再生 再生液在一定濃度，流量下流經(jīng)失效的樹脂層，將樹脂還原再生，使其恢復(fù)原有的交換能力。

　　4、置換 在再生液進(jìn)完后，交換器膨脹空間及樹脂層中還有尚未參與再生交換的鹽液，為了充分利用這部分鹽液，采用小于或相當(dāng)于再生液流速的清水進(jìn)行清洗，目的是不使清水與再生液產(chǎn)生混合。

　　5、正洗 目的是清除樹脂層中殘留的再生廢液，通常以正常運(yùn)行流速清洗至出水合格為止。

　　6、鹽箱補(bǔ)水 向鹽箱注入溶解再生所需鹽耗量的水。

　　以上為全自動(dòng)軟水器的工作原理介紹，軟水器中，最重要的設(shè)備就是機(jī)頭，機(jī)頭中有控制閥，整個(gè)軟化過程都是在控制閥的精密控制下進(jìn)行的，其基本原理是：控制閥內(nèi)的閥芯在電機(jī)齒輪的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)齒輪，巧妙地根據(jù)累計(jì)流量的變化，驅(qū)動(dòng)不同通道的閥門開閉，自動(dòng)完成軟水器的工作、再生、清洗、排污以及鹽箱補(bǔ)水的循環(huán)過程。

　　根據(jù)樹脂罐和機(jī)頭的數(shù)量，可以分為單罐單閥、雙罐單閥、雙罐雙閥。根據(jù)供水方式，可分為交替供水、連續(xù)供水。

　　全自動(dòng)軟化水設(shè)備具有自動(dòng)化程度高、供水工況穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、維修簡單、占地面積小、適應(yīng)性強(qiáng)、安裝和調(diào)試方法簡單易行、控制部件性能穩(wěn)定、運(yùn)行效率高、規(guī)格齊全、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。

　　全自動(dòng)軟化水設(shè)備的選型步驟：

　　1.首先您要提供所需要使用軟化水的系統(tǒng)是：工藝用水?采暖?冷卻補(bǔ)水?蒸汽鍋爐?鋼鐵冶煉行業(yè)?化工制藥行業(yè)?

　　2.系統(tǒng)用水時(shí)間：明確運(yùn)行時(shí)間/小時(shí)用水量/平均值/峰值流量/用戶是否需要連續(xù)供水?若需要?jiǎng)t選擇單閥雙罐或雙控雙床系列，否則可選單閥單罐系統(tǒng)。 3.源水總硬度?：水源是市政自來水?地下水?地表水源(江,河,湖水)您需提供使用地區(qū)的原水硬度。對一定型號(hào)軟水器來說水硬度高，其周期制水量必然要少，由此而來導(dǎo)致再生頻繁。對樹脂的使用壽命不利。為避免這種情況出現(xiàn)，應(yīng)加大樹脂體積，這意味著選用加大型號(hào)的軟水器。如果您不了解所用水源的水質(zhì)情況，您可以委托給我公司的分析實(shí)驗(yàn)室，我們提供免費(fèi)的常規(guī)水質(zhì)分析。

　　4、 所需的軟水單位流量(噸/小時(shí))。這由用戶設(shè)備的性質(zhì)和要求決定，以此選定標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的軟水器; 5、周期制水量的設(shè)定

　　在軟水器型號(hào)設(shè)定之后，根據(jù)原水硬度，所用樹脂的交換工作容量就可以確定理論周期制水量(噸)。

　　現(xiàn)代的全自動(dòng)軟化水設(shè)備，大體上講技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行平穩(wěn)、操作簡便;效果上突出表現(xiàn)在：不結(jié)垢、不腐蝕、無事故;安全、節(jié)能、高效、完全符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。全自動(dòng)軟化水設(shè)備是國內(nèi)外專家和眾多有識(shí)之士長期探索研究的重要科研項(xiàng)目。 目前國內(nèi)工業(yè)民用鍋爐、空調(diào)設(shè)施的補(bǔ)給水(軟化水設(shè)備)大多一直沿用人工操作的軟水器(鈉離子交換器)進(jìn)行處理。因其投資不高、適應(yīng)性強(qiáng)，幾乎長期占領(lǐng)了鍋爐軟化水設(shè)備的這一領(lǐng)地。但軟水器工藝操作繁瑣和人為等等因素的干擾，工耗、水耗、電耗、鹽耗以及維修費(fèi)的居高不下固有的缺點(diǎn)。

　　軟水設(shè)備系統(tǒng)閥門 多--系統(tǒng)中的每個(gè)交換罐都必須毫不例外的配置七個(gè)閥門。軟水設(shè)備每個(gè)運(yùn)行周期至少對其切換 28 次。且不論其操作的規(guī)范和失誤，單就各連接點(diǎn)的跑、冒、滴、漏就由此帶來的工耗、水耗、電耗、鹽耗以及維修費(fèi)用極高且設(shè)備運(yùn)行終點(diǎn)由人工檢測和判斷.

　　全自動(dòng)軟水設(shè)備再生系統(tǒng) 繁--軟水設(shè)備再生系統(tǒng)鹽液的制備及輸送，要有足夠的溶鹽池,需沉淀、過濾、鹽液泵、輸送管及相應(yīng)的防腐措施;供電設(shè)施的功率高;大多需要建造單獨(dú)的水處理間。輔助設(shè)施的投資遠(yuǎn)大于水處理裝置的本身。運(yùn)行管理相對繁雜、制水成本相對要高。

　　樹脂利用率 低--由于人為操作的必然因素，軟化周期的水處理量永遠(yuǎn)欠飽和，交換樹脂的工作容量不能充分利用，有將近 30-50% 的樹脂在無功循環(huán)。增加鹽耗水耗，物乏所值，浪費(fèi)無窮!

　　軟水設(shè)備終點(diǎn)控制 鍋爐軟化水設(shè)備能否安全可靠的工作，關(guān)鍵在于嚴(yán)格檢測和正確判斷每個(gè)工序的“停止點(diǎn)”;并及時(shí)無誤的對系統(tǒng)進(jìn)行快速切換。傳統(tǒng)水處理的操作方法是永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的。鍋爐軟化水設(shè)備每個(gè)軟化周期都有從軟化到再生、從再生到軟化的兩次切換操作。對于人工操作的裝置來說，每步運(yùn)作，不是滯后必然超前，而第二個(gè)切換，則往往擔(dān)心再生不夠而人為的滯后執(zhí)行。因此，這種傳統(tǒng)的運(yùn)作方式，必然使各項(xiàng)能耗指標(biāo)成倍地增加，是運(yùn)行成本無法下降的根本因素。

　　大體上說，軟化水設(shè)備的運(yùn)行壓力范圍是在0.2-0.5兆帕之間，這樣的壓力范圍要求有兩個(gè)方面的原因，如果壓力大于0.2兆帕，主要是為了保證再生的吸鹽效果。全自動(dòng)軟化水設(shè)備主要是憑借水力的負(fù)壓進(jìn)行鹽水的抽取，吸鹽器上端的壓力對于吸鹽的速度和效果影響很大。如果壓力低于0.18兆帕，吸鹽的效果會(huì)下降。

　　工作(有時(shí)叫做產(chǎn)水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個(gè)過程。不同軟化水設(shè)備的所有工序非常接近，只是由于實(shí)際工藝的不同或控制的需要，可能會(huì)有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎(chǔ)的軟化水設(shè)備都是在這五個(gè)流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來的(其中，全自動(dòng)軟化水設(shè)備會(huì)增加鹽水重注過程)。 反洗：工作一段時(shí)間后的設(shè)備，會(huì)在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物，把這些污物除去后，離子交換樹脂才能完全曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個(gè)過程一般需要5-15分鐘左右。

　　吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統(tǒng)設(shè)備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動(dòng)的設(shè)備是采用專用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入(只要進(jìn)水有一定的壓力即 可)。在實(shí)際工作過程中，鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設(shè)備都是采用鹽水慢速流過樹脂的方法再生，這個(gè)過程一般需要30分鐘左右，實(shí)際時(shí)間受用鹽量的影響。 慢沖洗(置換)：在用鹽水流過樹脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗，由于這個(gè)沖洗過程中仍有大量的功能基團(tuán)上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個(gè)過程稱作置換。這個(gè)過程一般與吸鹽的時(shí)間相同，即30分鐘左右。

　　快沖洗：為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈，要采用與實(shí)際工作接近的流速，用原水對樹脂進(jìn)行沖洗，這個(gè)過程的最后出水應(yīng)為達(dá)標(biāo)的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。

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