软化水设备的选择




软化处理广泛应用于我国的工农业生产和生活等各个领域,仅工业锅炉一项,我国就有近50万台,从近年来有关部门的可靠统计中却发现一个令人心痛的结果:由于水质不良造成锅炉的事故率达25%且呈上升趋势。经过全面综合分析表明,其中一个原因就是操作人员水平低,使水处理设备长期处于不正确或不经济的运行状态。提高操作人员的素质的努力又常常是事倍功半,耗时耗力又难以解决根本问题。因而,最根本的解决办法在于寻求一种简便易用的水处理设备。
随着技术的进步及国家对环境保护的重视,社会对各种新型锅炉的需求日益增加,同时对锅炉给水设备也提出了更高要求,既要满足水质要求,同时必须运行稳定可靠,自动化程度高。
为达到运行经济、适应性强的要求,针对国内用户工况及消耗品的特点,采用目前世界上最先进的美国Fleck、 Autotrol和中国润新公司的原装阀体及控制器件,配备树脂罐和盐箱设计组成XRSD系列软化水系统。

经过专门设计生产的全自动软化水系统,具有结构简单合理、自动运行、高能低耗、出水稳定、耐腐蚀、价格适中、易于安装等特点,在全国各地为数百套燃油燃气锅炉工程配套,得到广泛应用,深受用户好评。
一、工作原理
   软水器是专门清除水中的钙镁离子,有效率高达99%,同时也可以去除水中的藻类、固体悬浮物,使处理后的水软化、清澈。
当含有硬度离子的原水通过软水器内树脂层时,水中的钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子被树脂交换吸附,同时等物质量释放出的钠(Na2+)离子。从软水器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。其交换过程如下:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通过钠离子交换器后,水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。
当钠离子交换树脂失效之后,为恢复其交换能力,就要进行再生处理。再生剂为价廉货广。的食盐溶液。再生过程反应如下:
R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2
R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2
经上述处理,再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层,把树脂上的硬度离子再置换出来,随再生废液排出罐外,树脂就又恢复了软化交换的能力,具体工作流程如下:
当水流过树脂层时,离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。硬水就变为软水,这是软化水设备的工作过程。
当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫作“再生”。
由于实际工作的需要, 软化水设备的标准工作流程主要包括工作(有时叫做产水,下同)、反洗、吸盐(再生)、正洗、盐箱注水五个过程:
反洗:主要有两个作用,一是松动树脂层,使盐液与树脂层充分接触,使置换反应更彻底,二是冲洗掉被树脂拦截的悬浮物,这个过程一般需要5-15分钟左右。
吸盐(再生):即将盐水注入树脂罐体的过程,传统设备是采用盐泵将盐水注入,全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即 可)。在实际工作过程中,盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好,所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生,这个过 程一般需要60分钟左右,实际时间受用盐量的影响。
正洗:为了将残留的盐彻底冲洗干净,要采用与实际工作接近的流速,用原水对树脂进行冲洗,这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下,快冲洗过程为5-15分钟。
二、 设计选型指南
1、 设备选型
软化水设备的选型主要依据是需水量、原水硬度及适用场合
1) 相同出水量的设备有多种型号,可根据实际用水情况选取。
2) 原水硬度:
原水硬度 ≤3m·mol/L时,可以选时间控制型,按设备最大产水量计;
原水硬度 ≤6m·mol/L时,可以按表中设备的最大产水能力选型;
原水硬度 ≤8m·mol/L时,可按设备产水能力的平均值选型;
原水硬度8~10m·mol/L,应按设备最小产水能力计算,或采用多级系统;
原水硬度≥10m·mol/L,须选用多级处理,一般两级处理可达到要求。
3) 用水场合:如果配用热水锅炉或其他同类设备,可按设备最高产水能力选型; 如果向蒸汽锅炉供水,一般按锅炉蒸发量的1.2倍与设备产水能力匹配。
2、 设计安装要点
设备本身结构简单、占地较小,所以在设计安装方面没有特殊要求。在设计安装时仅需注意以下几点:
1) 设备需简单水平地基;距墙约250~450mm,可根据实际情况靠边角布置;
2) 因为设备本身较轻,一般只需考虑设备所装树脂及水的重量即可;
3) 进、出水管为标准法兰或螺纹连接,需固定支撑好,不能依托阀体做支撑,以防产生应力;
4) 进水管上应装Y型过滤器和水压表,防止进水管路内的污物堵塞控制器。设备运行时有冲洗水排放,就近设置地漏或排水沟 。
5) 盐水管:盐水箱应尽量靠近软化罐,盐水管越短越好;
6) 排污管不要长于6米,不要装截止阀,出口不要高于阀体,终端开口以免产生虹吸,弯头越少越好;
7) 在设备附近的墙上安置配电插座,应装有保险丝(一般不要装开关),要求接地良好。
三、 供货范围及现场安装要求
1、 供货范围
本公司提供的全自动软化水设备供货范围包括多路阀体、控制器、电磁阀、树脂罐、盐罐、盐井、盐阀、Y型过滤器(部分型号不含出水口电磁阀)。参照说明书中的安装图,进出水口以外的部件由用户自备,具体情况请向我公司咨询。
2、 现场安装要求
全自动软化水设备系统结构简单,安装时对现场的要求较低(安装技术情况可参见前文”设计选型”),有部分工作需要用户配合,主要的工作有:保证系统正常运行足够的水压、进水安装压力表;确保水源悬浮物含量低于软水器要求,如果进水悬浮物含量较高,应加装过滤器;提供系统要求的电源;提供设备安装所需水平地基。
小型设备:
小型系统主要采用FLECK、AUTOTROL、润新公司的小型多路阀:2510、5000、5600、6700、8500、9000、9500、255、168、255ES、268、F65B、F63B。采用时间或流量控制器,构成单罐或双罐系统,配用300~500mm的树脂罐,单罐产水量0.5~6t/h。此类软水系统一般采用塑料盐箱、软盐水管,可选配有标准底座。
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