軟水器及其相關(guān)計(jì)算[基礎(chǔ)教學(xué)]

1、軟水器選型及相關(guān)計(jì)算,技術(shù)服務(wù)部,1,教學(xué)資料,目 錄,樹脂是個(gè)什么東東 再生方式有幾種 各自有什么特點(diǎn)和區(qū)別 射流器是如何工作的 常用控制閥介紹 軟水器的計(jì)算與選型 附：1.所涉及的單位換算說明 2.相關(guān)規(guī)范,2,教學(xué)資料,樹脂是個(gè)什么東東,名稱 001x7 鈉型陽離子交換樹脂，屬于強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂 7是指交聯(lián)度 性能參數(shù) 濕視密度 工作交換容量：表示在工作條件下，單位體積樹脂所具有的離子交換量，單位為mmol（一價(jià)基本單元物質(zhì)）/mL（濕樹脂）或mol/L（濕樹脂）兩種。一般用大寫字母E表示,3,教學(xué)資料,樹脂是個(gè)什么東東,樹脂的工作條件，包括原水的成分、雜質(zhì)濃度、溫度、流速、

2、出水水質(zhì)要求、樹脂層高度、運(yùn)行方式和設(shè)備結(jié)構(gòu)的合理性等。 工作交換容量受工作條件影響很大，所以數(shù)值不可能是一個(gè)常數(shù)，它的變化幅度很大。工作交換容量與再生條件有直接關(guān)系。也就是說，樹脂再生的好壞直接影響其工作交換容量的大小。 我們按1000mmol/L，即1mol/L計(jì)算。 離子交換的選擇性 0017樹脂離子交換的選擇性順序?yàn)椋?Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+Na+H+。 其它參數(shù)：形狀、顏色、含水量、粒度、耐磨性、膨脹性、溶解性等,0017強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂部分性能指標(biāo),4,教學(xué)資料,樹脂是個(gè)什么東東,樹脂的軟化原理： 碳酸鹽硬度軟化過程：Ca(HCO3)2 + NaR CaR

3、2 + NaHCO3 Mg(HCO3)2 + NaR MgR2 + NaHCO3 非碳酸鹽硬度軟化過程： CaSO4 + NaR CaR2 + Na2SO4 CaCl2 + NaR CaR2 + NaCl MgSO4 + NaR MgR2 + Na2SO4 MgCl2 + NaR MgR2 + NaCl 軟化后的水質(zhì)特點(diǎn)： 1.硬度可以降低或消除 2.堿度不變 3.含鹽量增加 經(jīng)鈉離子交換樹脂軟化后的水，由于原水中的陰離子，即水中的氯離子、硫酸根、重碳酸根和硅酸根等并不改變，如果水中的其他重金屬陽離子忽略不計(jì)時(shí)，只是鈣、鎂鹽類等量地轉(zhuǎn)變成了不能生成水垢的鈉鹽，當(dāng)1mmol/L的（1/2Ca2+

4、）鈣硬度被1mmol/L的鈉離子所交換時(shí)，則水中可增加鹽量達(dá)2.96mg/L即23.00（Na+的摩爾質(zhì)量）-20.04（1/2Ca2+）的摩爾質(zhì)量）。而1mmol/L的（1/2Mg2+）鎂硬度被1mmol/L的鈉離子所交換時(shí)，則水中可增加鹽量達(dá)10.84mg/L即23.00（Na+的摩爾質(zhì)量）-12.16（1/2 Mg 2+）的摩爾質(zhì)量）。因此，軟化后的水質(zhì)，其含鹽量要比原水高,5,教學(xué)資料,再生方式有幾種？各自有什么特點(diǎn),順流再生 是指交換器運(yùn)行時(shí)水流的方向和再生時(shí)再生液流動(dòng)的方向一致，通常都是由上向下流動(dòng)。 英語叫downflow，用DF表示。 逆流再生 是指交換器運(yùn)行時(shí)水流的方向和再生

5、時(shí)再生液流動(dòng)的方向相反，所以也稱對(duì)流再生。 英語叫upflow，用UF表示。 優(yōu)缺點(diǎn)比較： 順流再生：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，再生操作方便，有利于自動(dòng)控制 逆流再生：出水質(zhì)量好，鹽耗低，工作交換容量大 我們常用的全自動(dòng)軟水器基本都是順流再生,6,教學(xué)資料,再生方式有幾種？各自有什么特點(diǎn),影響再生效果的因素： 1.再生方式 2.再生劑耗量，即鹽耗 離子交換樹脂的再生在理論上是按等當(dāng)量進(jìn)行，即1mol的再生劑可恢復(fù)1mol的交換容量，也就是使用58.4g的NaCl，但實(shí)際上再生劑的耗量要比理論值大得多，通常是理論值的2-3倍左右，即120-180g/mol左右。我們計(jì)算的時(shí)候取160g/mol. 再生鹽耗是

6、經(jīng)常和工作交換容量一起作為衡量鈉離子交換器運(yùn)行時(shí)經(jīng)濟(jì)性好壞的指標(biāo)。 3.再生液濃度 使用NaCl溶液為再生液時(shí)，濃度5-10%較為合適。 4.再生液流速 再生液的流速通?？煽刂圃?-8m/h，對(duì)于無頂壓逆流再生鈉離子交換器來說，為了防止再生時(shí)亂層，再生液流速宜控制更低，一般為2-4m/h。為了使再生時(shí)交換反應(yīng)充分進(jìn)行，一般認(rèn)為再生液與交換樹脂的接觸時(shí)間不少于30min。 5.再生液溫度 50左右效果最佳 6.再生劑純度,7,教學(xué)資料,射流器的工作原理,噴射泵的工作原理： 如右圖所示，液體q1在壓力p0的作用下從管1流過噴嘴2，進(jìn)入喉管4，在噴嘴外部空間形成負(fù)壓，將液體q2從管3中吸入，流經(jīng)擴(kuò)散

7、管5，在混流室6中混合,8,教學(xué)資料,9,教學(xué)資料,10,教學(xué)資料,11,教學(xué)資料,吸鹽,12,教學(xué)資料,吸鹽,13,教學(xué)資料,吸鹽,14,教學(xué)資料,15,教學(xué)資料,16,教學(xué)資料,17,教學(xué)資料,18,教學(xué)資料,19,教學(xué)資料,常見控制閥介紹,5600,2510、2750、2850、2900等,電子控制器,20,教學(xué)資料,常見控制閥介紹,我們現(xiàn)在用到的控制閥有2510，2850，2900和5600四種，從程序控 制方式上可以分為機(jī)械式和電子式，基本原理都是相同的，在細(xì)節(jié)上有 些差別，分類介紹如下： 2510，2850，2900用程序盤上插針和孔的數(shù)量 控制再生時(shí)間 機(jī)械式 5600的程序是固

8、化的，用凸輪控制，只有注水 時(shí)間可調(diào) SE型 一般只控制順流再生，可構(gòu)成2510SE、 5600SE、2750SE、2850SE等 電子式 3200NT型 可以控制多種閥型和多種系統(tǒng),21,教學(xué)資料,常見控制閥介紹,22,教學(xué)資料,常見控制閥介紹,控制吸鹽慢洗時(shí)間，不可調(diào),控制鹽箱注水時(shí)間，可調(diào),23,教學(xué)資料,軟水器選型與計(jì)算,全自動(dòng)軟水器設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括確定排污限量孔板（D.L.F.C）、 射流器、注鹽水限流孔板（B.L.F.C.）及再生步驟時(shí)間等。但是由于我 們鍋爐房軟水器的使用現(xiàn)狀和軟水器經(jīng)銷商的供貨現(xiàn)狀，都不是以設(shè)計(jì) 為主，這里就簡(jiǎn)單講一下查說明書然后計(jì)算、設(shè)定參數(shù)的方法,5600,

9、24,教學(xué)資料,不同的再生鹽耗,10磅/立方英尺=160.28g/L,25,教學(xué)資料,反洗流量,反洗時(shí)間,射流器型號(hào),吸鹽慢洗時(shí)間,快洗時(shí)間,鹽箱注水流量,鹽箱注水時(shí)間,26,教學(xué)資料,吸鹽流量與壓力曲線,慢洗流量與壓力曲線,1.7gpm,27,教學(xué)資料,軟水器計(jì)算與選型,1.反洗時(shí)間一般取10-20min. 2.再生時(shí)間按下式計(jì)算： 每加侖飽和食鹽溶液中溶解有3磅 固體食鹽，則飽和鹽液量可按下式簡(jiǎn) 化計(jì)算： 一般要求再生時(shí)間不得少于30min,28,教學(xué)資料,軟水器選型與計(jì)算,3.慢洗時(shí)間按下式計(jì)算： 慢洗水量為樹脂體積的0.5-1倍,29,教學(xué)資料,軟水器選型與計(jì)算,4.正洗時(shí)間按下式計(jì)算： 正洗水量為樹脂體積的3-6倍。 5.鹽箱注水時(shí)間按下式計(jì)算,30,教學(xué)資料,軟水器選型與計(jì)算,周期產(chǎn)水量按下式計(jì)算： 式中：Q-周期產(chǎn)水量，m3； R-樹脂填裝量，L