離子交換設計計算書

1、全自動軟水器設計指導手冊（附設計公式）目錄總述錯誤 ! 未定義書簽。1. 鍋爐水處理監(jiān)督管理規(guī)則 錯誤 ! 未定義書簽。2. 離子交換樹脂內(nèi)部結構 錯誤 ! 未定義書簽。3. 鈉離子交換軟化原理及特性 : 錯誤! 未定義書簽。4. 水質(zhì)分析測試內(nèi)容 錯誤! 未定義書簽。PH 值 (Potential of Hydrogen) 錯誤 ! 未定義書簽?？側芙夤腆w (TDS -TOTAL DISSOLVED SOLIDS)錯誤. ! 未定義書簽。鐵含量 (IRON) 錯誤 ! 未定義書簽。錳 錯誤 ! 未定義書簽。硬度值 (HARDNESS) 錯 誤! 未定義書簽。堿度 錯誤 ! 未定義書簽?？朔肿?/p>

2、 (mol) 錯誤 ! 未定義書簽。當量 錯誤! 未定義書簽。錯誤 ! 未定義書簽。 錯誤 ! 未定義書簽。 錯誤 ! 未定義書簽。 錯誤 ! 未定義書簽?？水斄?錯誤 ! 未定義書簽。硬度單位 我國江河湖泊水質(zhì)組成 全自動軟水器 影響軟水器交換容量的因素 1. 流速 (gpm/ft ，m/h) 錯誤! 未定義書簽。2. 水與樹脂的接觸時間：( gpm/ft3 ) 錯誤! 未定義書簽。3. 樹脂層的高度 錯誤 ! 未定義書簽。4. 進水含鹽量 錯誤! 未定義書簽。5. 溫度 錯誤 ! 未定義書簽。6. 再生劑質(zhì)量 (NaCl) 錯誤 ! 未定義書簽。7. 再生液流量 錯誤 ! 未定義書簽。8.

3、 再生液濃度 錯誤 ! 未定義書簽。9. 再生劑用量 錯誤! 未定義書簽。10. 樹脂 錯誤 ! 未定義書簽。四、自動軟水器設計 錯誤! 未定義書簽。1. 軟水器設備應遵循的標準 錯誤! 未定義書簽。2. 全自動軟水器主要參數(shù)計算 錯誤! 未定義書簽。1)反洗流速的計算 : 錯誤!未定義書簽。2)系統(tǒng)壓降計算 錯誤! 未定義書簽。3. 軟水器設計計算步驟 錯誤! 未定義書簽。計算示例 錯誤 ! 未定義書簽。、 總述1. 鍋爐水處理監(jiān)督管理規(guī)則第三條 鍋爐及水處理設備的設計、制造、檢驗、修理、改造的單位，鍋爐 及水處理藥劑、樹脂的生產(chǎn)單位，鍋爐房設計單位，鍋爐水質(zhì)監(jiān)測 單位、鍋爐水處理技術服務單

4、位及鍋爐清洗單位必須認真執(zhí)行本規(guī) 則。第九條 鍋爐水處理是保證鍋爐安全經(jīng)濟運行的重要措施，不應以化學清洗 代替正常的水處理工作。第十條 生產(chǎn)鍋爐水處理設備、 藥劑和樹脂的單位， 須取得省級以上 （含省級 ） 安全監(jiān)察結構注冊登記后，才能生產(chǎn)。第十一條 未經(jīng)注冊登記的鍋爐水處理設備、 藥劑和樹脂， 不得生產(chǎn)、銷售、 安裝和使用。第十四條 鍋爐水處理設備出廠時，至少應提供下列資料 :1. 水處理設備圖樣 （總圖、管道系統(tǒng)圖等 ）;2. 設計計算書 ;3. 產(chǎn)品質(zhì)量證明書 ;4. 設備安裝、使用說明書 ;5. 注冊登記證書復印件。第三十六條 對違反本規(guī)則的單位和個人，有下列情況之一者，安全監(jiān)察機 構

5、有權給予通報批評、限期改進，暫扣直至吊銷資格 （對持證的單位 和個人 ）的處理。2. 離子交換樹脂內(nèi)部結構 離子交換樹脂的內(nèi)部結構可以分為三個部分：1）高分子骨架 由交聯(lián)的高分子聚合物組成， 如交聯(lián)的聚苯烯、聚丙烯酸等；2）離子交換基團 它連在高分子骨架上，帶有可交換的離子 （稱為反離子 ）的 離子官能團 如-SO3Na、 -COOH、-N（CH3）3Cl等，或帶有極性的非離子型官 能團如-N（CH3）2、-N（CH3）H 等；3）孔 它是在干態(tài)和濕態(tài)的離子交換樹脂中都存在的高分子結構中的孔（凝膠孔）和高分子結構之間的孔 （毛細孔 ）。 離子交換樹脂的內(nèi)部結構如下圖中的左圖所示， 離子交換基團

6、的結構如下 圖的右圖所示。順流再生：交換流速 20-30m/h ，反洗流速 1215m/h ，吸鹽流速 4-6m/h （逆 h）3. 鈉離子交換軟化原理及特性 :鈉離子交換軟化處理的原理是： 原水通過鈉型陽離子交換樹脂，使水中的硬度成份Ca2+、Mg2+與樹脂中的 Na+相交換從而吸附水中的 Ca2+、Mg2+使水得到軟化。如以 Raa代表鈉型樹脂，其交換、再生過程如下：2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+R 2Ca+2NaCl =2RNa+CaC2l除去水中的硬度，堿度不變， TDS變化不大，氯根有所增加4. 水質(zhì)分析測試內(nèi)容主要包括 : PH，TDS，總硬度和鐵含量及類型PH值(Pote

7、ntial of Hydrogen)PH 是氫離子濃度的負對數(shù)，表示溶液是酸性還是堿性。 PH 以 0 到 14 的尺標度量，以為中點或中和點。PH值尺標0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 酸性 中性 堿性 觀察上面坐標，我們可得出結論 :比中性僅“酸性略強”，但考慮到上面的 科學定義，PH每下降一個整數(shù)，溶液的酸度增加 10倍。因此的酸性是的 1000 倍;反之，的堿性是的 1000倍。? 總溶解固體 (TDS -TOTAL DISSOLVED SOLIDS) 溶解于水中的所有礦物質(zhì)總體稱作總溶解固體 (TDS)。TDS可通過加各種 陽離子或各種陰離子求得

8、(陽離子和陰離子配對數(shù) )。例如:鈣=21GPGl)鎂=9GPGl) 鈉=13GPGl) 總陽離子 =43GPGl)氯=16GPGl)硫酸根=4GPGl)碳酸根=23GPGl) 總陰離子=43GPGl)總溶解固體 (TDS)=43GPGl)注意： TDS，總陽離子數(shù)和總陰離子數(shù)必須相等。 溶解固體總量的 90%以上是以下六種礦物質(zhì)：陽離子： Ca2+，Mg2+，Na+陰離子： Cl-，SO42-，CO3-注： Ca2+和 Mg2+是兩種硬性礦物質(zhì)的主要離子。GPG-格令/ 加侖? 鐵含量(IRON)鐵約占地殼的 5%，也是最常見的水問題之一。當鐵暴露于空氣、氯氣中或受熱時，從相對無害的二價狀態(tài)

9、轉變到令人 討厭的三價狀態(tài)： FeO+2H2CO3Fe(HCO3)2+H2O4Fe(HCO3)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3+8CO2當鐵與某些嗜鐵細菌一起存在時，問題變得更為嚴重，細菌消耗鐵以維 持生命，最終死亡，留下淤渣可堵塞水管和閥門。三種主要嗜鐵細菌： Gallionella (蓋氏鐵柄桿菌屬 )Crenothrix (鐵細菌屬 )Leptothrix(汗毛菌屬 )?錳錳是一種稀有的金屬，它的化學、物理性能均與鐵非常相似。錳通過與鐵類似的反應進入水中，并以類似的方式被氧化：MnO + 2H2CO3Mn(HCO3)2 + H2OMn2+O2 + 2H2O 2MnO2 + 4H+二氧

10、化錳 (MnO2)在低達 PPML)的水平上就會引起黑色污污。 情況既然如此，可以想象 2PPM(2mg/L)的濃度將會怎樣。? 硬度值 (HARDNESS)1) 水在大氣中凝聚， 溶解空氣中的二氧化碳， 形成弱酸 H2O+CO2 H2CO32)該酸隨雨落地，流過土壤到達巖床，溶解石灰、中和，同時變硬 H2CO3+CaCO3 Ca(HCO3)2H2+MgCO3 Mg(HCO3)23) 鈣，鎂形成硬性水垢CaC2l氯化鈣MgCl2氯化鎂CaSO4硫酸鈣MgSO4硫酸鎂4) 硬性物質(zhì)引起的問題是多重的， 最常見的是硬垢，反應水 “硬化 ”現(xiàn) 象的方程式如下：Ca(HCO3)2加熱CaCO3+H2O

11、+CO2? 堿度水的堿度是指水中能夠接受 H+離子與強酸進行中和反應的物質(zhì)含量 堿度是表示水中 CO32-， HCO3-，OH-及其它一些弱酸鹽類的總和。在水中碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時存在：HCO3-+OH-=CO32-+H2O因此，水中的堿度以五種形式存在 :1)HCO3-3)OH-2)CO32-4)HCO3-+CO32-5)CO32-+OH-堿度對鍋爐運行影響 堿度對鍋爐的腐蝕，主要是苛性脆化腐蝕，是由水中 NaOH造成?？列?脆化腐蝕會使金屬晶粒間發(fā)生裂紋。其后果輕者使鍋爐不能使用，重者發(fā)生 鍋爐爆炸，造成嚴重后果。NaHCO3NaOH + CO2Na2CO3 + H2O 2NaOH

12、+ CO2? 克分子 (mol)定義：一定重量的物質(zhì)， 在數(shù)值上等于他的分子量， 單位用克表示 .這個 量就稱為一個克分子。如水的分子量為 18，而 18 克水就是 1 克分子水。 克分子的水含有的分子數(shù)為： 國際上規(guī)定：物質(zhì)體系所包含的結構粒子(如原子、分子、離子、電子、光子等 ) 數(shù)目與 12克碳 (C12)中的原子數(shù)目相等，則這體系的量為摩爾，符號mol。當量定義：當量表示元素相互化合時它們之間的重量關系。各種元素相互化 合時，其重量比等于他們的當量比。元素的當量原子量 / 化合價 化合物的當量化合物的分子量 / 正（或負 ）價總數(shù) 如 : 鈣的 當量 =原子量 / 化合價=2=這個量定

13、義 ：一定量的物質(zhì)在數(shù)值上等于它的當量，單位以克表示， 就稱為該物質(zhì)的 1 個克當 量。如：鈣的當量為， 而克的鈣就等于 1 克當量? 硬度單位1 升水中含有的鈣、鎂離子的總毫克分子數(shù) （mmol/L） 。1 升水中含有的鈣、鎂離子的總毫克當量數(shù) （meq/L） 。1 升水中含有的 1/2 鈣、 1/2 鎂離子的總毫克分子數(shù)。 即：以氫離子為基本單位的物質(zhì)的量濃度 （氫摩爾濃度 ） （在數(shù)值上鈣、鎂離子的總毫克分子數(shù)等于鈣、鎂離子的總毫克當量數(shù)）以 CaCO3摩爾質(zhì)量來表示的 1 升水中含有鈣、鎂離子的摩爾總數(shù)。表示 方法為 ppm（以 CaCO3計）如: CaCO3的分子量為 100其可接受

14、或提供 1molH+的 摩爾質(zhì)量為 50。 硬度為 2H+mmol/L 濃度，可表示為 250=100ppm以（ CaCO3計） 例：水質(zhì)分析結果為 Ca2+=L，Mg2+=L 用上面種方試表示其硬度（1）+=+=L（2）+=L（3）L（Ca2+ Mg2+）（4） 50=211ppm以（ CaCO3計）1 升水中含有的鈣、鎂離子總量等于 （以 CaCO3 計）定義為一個格令 / 加 侖（gr/gallon）。Cv 和 Kv 是什么Cv 是溫度為 60 華氏度時 , 流體通過一閥門時壓力損失 1 psi 狀態(tài)下的流量 （單位為 gpm ）. Kv 是溫度為 20 攝氏度時 , 流體通過一閥門時壓

15、力損失 1 Bar狀態(tài)下的流量 （單位為 m3/hr ）. 以上系數(shù)所涵蓋的系統(tǒng)不受氣蝕的影響 .數(shù)據(jù)來源為 : 在實驗室狀態(tài)下 , 在不同的流量情況下進行多次實驗獲得,同時記錄下不同流量下的壓力損失 .Cv和 Kv的相互轉換 : Cv = Kv Kv = Cv主要用作計算閥門在不同流量狀態(tài)下的壓力損失2 gpm DP = Cv(單位 psi) DP =32mhr ( 單位為 Bar)Kvgpmm3Kv =hrDPCv = DP事例 1: 一閥門 Cv = ,壓力損失為 1 psi 時的流量為 gpm. 當流量為 25 gpm 時 ,壓力損 失為 : DP = (25/2 = psi事例 2:

16、 兩軟水器在流量為 15 gpm 時 , 將產(chǎn)生的壓力損失為 3 psi. 計算流量為 25 gpm 時的 壓差 DP 為多少Syst. Cv = (gpm/ DP) = (15/3) = (15/ =At 25 gpm, DP = (gpm/Cv)2 = (25/2 = psi工作能力的表達 : 10 噸 軟化器意思 : 一軟化器的產(chǎn)水量為 10 m3/hr = 10 x = 44 gpm 線性流速的表達 : 10 gpm/ft2 (x) = m/h ,中國采用的線性流速為 20 到 30 m/h to gpm/ft2)體積流速的表達 : gpm/ft3 = 1 BV/min加鹽量 : 15

17、 lbs/ft3 (x) 16 = 240 grams/liter of resin樹脂量 : 1 ft3 (x) = liters of resin樹脂的交換能力 : 30 Kgr/ft3 (x) = grams CaCO3/liter of resin總硬度 : 171 ppm = 171 mg/l = 171 grams/m3 = 10 grains/gallon在中國鍋爐鍋爐給水應用中 ,可以接受的硬度泄露 : Meq/l 或 Meq/l (x) 50 = mg/l( 以 CaCO3 計 )水壓 : 30 psig (x) = Mega Pascals事例 : TH = 100 mg/

18、l, 去除的硬度容量 = grams = 68700 mg軟水量 = (68700 mg)/(100 mg/l) = 687 L 或 g)/(100 g/ m3) = m3NaCl日曬鹽48 - 50% void volume 69 lbs/.礦鹽41% void volume76 lbs/.Rust Rem. Pellets 48 - 52% void volume 70 lbs/. NaCl 和 KCl 數(shù)據(jù) (At 20oC or 68oF)1 加侖水溶解鹽量: 3 lbs. of NaClI 加侖 NaCl 飽和溶液中: lbs. of NaCl1 加侖水的溶解鹽量 : lbs. Of

19、 KCl1 加侖 KCl 飽和溶液中 : lbs. of KCl? 我國江河湖泊水質(zhì)組成成分含量， mg/L珠江長江黃河黑龍江閩江塔里木河松花江Ca2+Mg2+Na+K+HCO3-SO42-Cl-含鹽量某些淡水湖泊、水庫水質(zhì)組成成分含量， mg/L南湖 （武漢）洪湖 （湖北）立新城水庫藏（長春）Ca2+Mg2+Na+K+HCO3-SO42-5Cl-含鹽量某些地下水水質(zhì)組成成分含量， mg/L石家莊井水哈爾濱井水天津井水湖南某井水Ca2+Mg2+Na+K+HCO3-SO42-以上資料摘自“工業(yè)水處理技術”二、全自動軟水器 全自動軟水器就是將軟水器運行及再生的每一個步驟實現(xiàn)自動控制，并采 用時間，

20、流量或感應器等方式來啟動再生。 通常一個全自動軟水器的循環(huán)過程由 下列具體步驟組成。1. . 運行 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（軟水器） 樹脂中所含的可交換離子 Na+，與水中的陽離子（ Ca+，Mg+，F(xiàn)e+，等）進 行離子交換，使容器出水的 Ca+，Mg+含量達到我們的要求。我們把一個軟 水器所具有的離子交換的能力以工作交換容量表示，其單位可用（ moI， eq， ppm，us grains等表示）2. . 反洗樹脂失效后，在進行再生之前先用水自下而上的進行反洗，反洗的目的 有兩個，一是通過反洗，使運行中壓緊的樹脂層松動，有利于樹脂肪顆粒與 再生液充分接觸，二是清

21、除運行時在樹脂表層積累的懸浮物及樹脂表面的懸 浮物同時一些碎樹脂顆粒也可隨著反洗水排出，這樣，交換器的水流阻力不 會越來越大，為了保證反洗時完整樹脂不被沖走，在設計軟水器時，應在樹 脂層上留有一定的反洗空間，反洗強度越大要求的反洗空間就越大，通常設 計選用 50%的樹 脂層高度作為反洗膨脹 高度 。它適應的反洗流速為 12m/h（5gpm/ft2）（ 進水溫度為 10攝氏度 ）反洗的好壞直接影響再生效果 （圖-1）。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 恢復原有的交換能力（影響再生效果的因素，再后面會專門闡述）4. . 置換在再生液進完后， 交換器膨脹

22、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，采用小于或相當與再生液流速的清水進行 清洗，目的是不使清水與再生液混合。一般清洗水量為樹脂體積的倍5. . 正洗目的是清除脂層中殘留的再生廢液， 通常以正常運行流速清洗至出水合 格為止。6. . 鹽箱補水 向鹽箱注入溶解再生所需鹽耗量的水。通常即 1m3水溶解 360kg 鹽（1 加侖水溶解 3 磅鹽，濃度為 %）。為了保證鹽箱中的鹽液濃度能達到飽和，首先應保證溶解時間不小于 6 小時，其次是必須保持鹽液箱中，鹽平面始終高于水平面。通俗的講，鹽液 箱要做到見鹽不見水。三、影響軟水器交換容量的因素1. 流速（gpm/ft ，m/

23、h） 通常流速越大離子交換所需要的工作層越大，樹脂有效利用率會下降，但設備產(chǎn) 水能力會提高。反之流速越小所需的工作層越少，樹脂利用率增加，但設備產(chǎn)水能力下 降。過小的流速會造成原水只與樹脂表面離子進行交換，水不能進入樹脂內(nèi)部。樹脂表 面通常僅提供 20%的交換容量。樹脂里面能提供 80%交換容量。合理的交換流速對提高 設備產(chǎn)水能力及交換能力是非常重要的， 一般建議運行流速控制在 （中國 20-30m/h ，美 國 4-10pm/ft2 ）小型裝置可適當提高（圖 -2 ）。交換示意圖交換示意圖R-Na,R 2-CaR2-CaR2-CaR2-CaR-NaR-Na,R 2-CaR-NaR-Na,R

24、2-Ca理想狀態(tài)下的交換示意10%R-Na,R 2-CaR2-Ca90%R2-CaR2-CaR-NaR-Na,R 2-CaR-NaR-Na,R 2-Ca交換流速為 10m/h20%R-Na,R 2-CaR2-Ca80%R2-CaR2-CaR-NaR-Na,R 2-CaR-NaR-Na,R 2-Ca2. 水與樹脂的接觸時間： （ gpm/ft3 ） 水與樹脂的接觸時間越長，交換越充分，但相對單位樹脂的產(chǎn)水能力下降，接觸 的時間越短，交換越充分，單位樹脂的交換能力下降，而單位樹脂的產(chǎn)水能力提高。因 此合理的接粗時間對于軟化器的經(jīng)濟運行非常重要。一般建議樹脂或 8-4bv/h 。（每小時 流量為樹脂

25、裝載量的八至四十倍） （圖 -3）用線性流速與空間流速的區(qū)別v = 25m/hQ=30m 3/hQ=25m 3/hq=15m 3/h/m 3t = 4.8v =30m/ht = 4minv = 25m/hQ=30m 3/h(q=15m 3/h/m 3)2Q=50m 3/hv =15m/h1mt =2.4mint = 4minF=2m 22m2M3樹脂2M 3樹脂1m3. 樹脂層的高度樹脂層越低， 因流速對其交換能力的影響就越大， 當樹脂層高度達到 30 英尺（ 762mm）時，樹脂層高度造成的流速對其交換能力的影響可降到比較 低的程度。因此一般建議樹脂層高度大于 30 英尺（ 762mm） （

26、圖-4）4. 進水含鹽量 進水含鹽量的高低直接影響出水的品質(zhì)， 而進水含鹽量中 K，Na 的總含 量對出水品質(zhì)的影響非常大。例：當原水含鹽量為 500PPM，其中 Na+K為零，硬度為 10mol/m 3，如 果我們再生用 151b/ft 3(240g/L)出水質(zhì)量可達到近乎。當原水含鹽量為 500PPM而Na+K為250PPM，硬度為 5mol/L接近L（超 過了國家低壓蒸汽鍋爐進水要求 ）若要出水達到 L 以下，必須使用 （181b/ft 3， 290g/L） （ 圖-4-1）5. 溫度 水溫增加能同時加快內(nèi)擴散，提高交換能力，無論是運行或再生，適當 地提高水溫對軟水器是有益的。6. 再生

27、劑質(zhì)量 （NaCl） 再生劑存度越高，樹脂的再生度越高，出水的離子泄露量越少，因此提 高再生劑純度及運用軟化水溶鹽可提高再生度。 （圖-5）再生劑純度對樹脂再生度的影響100908070再生60生程度%5040302010050100150200250300350400450500再生溶液的硬度 （毫克當量 /升 ）7. 再生液流量 通常再生液流量越小獲得的再生效果越好。 但過低的再生液流量會使再 生時間過長，易使再生劑繞過樹脂表面再生。因此一般要求再生液流量在或 順洗流量 4-6m/h ，逆流再生 2-3m/h）（圖-6）8. 再生液濃度 根據(jù)離子平衡原理， 再生液濃度提高， 可以使樹脂的交

28、換能力提高， 但 再生劑用量一定的條件下，再生液濃度過高，會縮短再生液與樹脂的接觸時 間，餓、從而降低了再生效果 .一般鹽液濃度控制在 10%左右為宜 .（圖-7）9. 再生劑用量 樹脂的交換在再生理論上是按等當量進行即 1mol 的再生劑可恢復 一個 1mol 的交換容量， (即使用的 NaCl).但實際上再生劑的耗量 要比理論值大得 多 .實驗證明再生劑用量越多， 獲得的樹脂工作交換容量越大。 出水質(zhì)量越好。 但隨著再生劑用量的不斷增加，工作交換容量的提高會越來越少。經(jīng)濟性會 不斷下降。因此再生耗鹽，應根據(jù)不同的原水水質(zhì)，再保證一定的交換能力 及水質(zhì)條件下，盡可能選用比較經(jīng)濟合理的耗鹽量。

29、在美國通用低壓鍋爐的 軟水器，采用 240g/l 鹽再生 1 升樹脂。10. 樹脂 不同的樹脂所提供的交換能力是不一樣的。 通常鍋爐用軟水器要求使用 的樹脂其交聯(lián)度不應低于 7四、自動軟水器設計1. 軟水器設備應遵循的標準中國( GBJ109-87)美國注解運 行濾速20-30m/h4-10gpm/ft 2，此指標是用來衡量再生液與樹脂接觸的時間反 洗流速15m/h25gpm/fT 2h)以反洗膨脹空間 50%為準時間15min10-20min再 生再生劑耗 量kg CaCo380-174g/mol鹽耗量進水含鹽量及硬度決定，具體需查表濃度5-8%8-10%流速4-6m/h無頂壓逆流再生小于

30、2m/h 以防 樹脂亂層置換水耗樹脂量樹脂量流速同再生流速fT3時間計算確定計算確定正 洗水耗3-63-6以出水達到合格為止流速15-20m/h同反洗流速工作交換容量40-45kgCaCO3/m 3美國樹脂的交聯(lián)度為 8%因此交 換能力略大于國產(chǎn)樹脂工作周期手動大于 22 小時自動大于 6 小時手動一天再生一次； 自動以鹽液 達到飽和為準2. 全自動軟水器主要參數(shù)計算1） 反洗流速的計算 : 通過反洗流量控制器來實現(xiàn)對反洗流速的控制， 有多種規(guī)格的反洗流量 器可供選用，能最大限度地滿足用戶的設計要求 .反洗流速的計算： 反洗流量 =罐體面積單位面積反洗流量 例如 :現(xiàn)有一臺鈉離子交換器直徑為

31、1000mm 英寸 ），確定其反洗流量。 設：單位面積反洗流量為 5gpm/ft 2反洗流量 =丄/412）25=（1 英尺=12英寸）查：反洗流量參數(shù)圖表得取用： 45gpm 的流量孔板校對反洗流速 =13m/h標準流量孔板規(guī)格表鹽箱注水流量控制孔板再生系統(tǒng)尺寸部件編號孔板規(guī)格（ gpm）3/8”3/8”1/2”1”排水流量控制孔板孔板數(shù)尺寸部件編號孔板規(guī)格（ gpm）11/2”13/4”11”11”2） 系統(tǒng)壓降計算 全自動軟水器壓力降有以下幾部分組成：控制閥壓降、樹脂層壓降， 布水器壓降?？刂崎y壓降 :（運行流量度 gpm/Cv） 2樹脂層壓降 :查樹脂公司提供的壓降計算圖表。布水器壓降

32、 :查布水器公司提供的壓降計算表。3. 軟水器設計計算步驟第一步 收集原始參數(shù) 水源資料：江河水、湖泊水、海水、城市自來水、地下水。 水質(zhì)資料：鈣、鎂鐵、鉀、鈉、碳酸根、重碳酸根、氯、氯器、氧、 懸浮物、有機物等。軟水用途：鍋爐、反滲透、工業(yè)用水、生活用水。 出水水質(zhì)：出水硬度要求。出水水量：每小時最大出水量、一天總出水量、一天連續(xù)運行時間。 工作環(huán)境：進水溫度、進水壓力、后置設備、場地面積。第二步 確定系統(tǒng)方案 啟動再生的方式： 時間型、流量型。 時間型：適用于是產(chǎn)水量較?。ㄒ话?2t/h 以下）且一天運行時間小于12 時。選用時間型其軟水器交換能力應按一天的總出水量來計算。 流動型：適用于

33、各種不同的運行工況，且比時間型省鹽、省水。 選用流動型其軟水器交換能力應至少滿足六小時的出水要求。 確定再生鹽耗及樹脂裝載量 根據(jù)原水水質(zhì)及出水要求查樹脂資料來確定再生鹽耗。 根據(jù)再生鹽耗來確定樹脂交換能力。確定交換罐數(shù)量計算示例全自動固定床順流再生鈉離子交換器計算示例序號名稱符號單位計算公式數(shù)值附注或控制要求原始參數(shù)1產(chǎn)水量Qm3/h由用戶提供602原水總硬度Himol/m3由用戶提供43軟化水硬度Hommol/L由用戶提供0.034原水鉀鈉含量K+Nappm由用戶提供505工作溫度ToC由用戶提供106進水壓力PMPa由用戶提供0.427要求連續(xù)供水時間Scthr由用戶提供24交換器計算8

34、離子交換樹脂R選用001*7型樹脂(PUROLITE)9單位樹脂再生耗鹽量Sprg/L160查閱相關資料10樹脂工作交換容量Rcmol/L1.1查資料考慮安全余量得11運行流速Svm/h25根據(jù)國家標準 *確定 標準為 20-30m/h12所需交換面積Fm2Q/Sv2.4流量/運行流速，結果是總的面積13交換器同時工作臺數(shù)n臺214交換器選用臺數(shù)臺n或n+13一臺再生備用15單臺交換器流量Qem3/hQ/n30總流量/交換器臺數(shù)16單臺交換器直徑Demm(F/n/3.14) 20001236（總交換面積 /臺數(shù)/3.14） 開方后*2*100017選用交換器直徑Dtmm1250根據(jù)玻璃鋼罐體資

35、料18實際交換器截面積Fem23.14 (Dt/2) 21.219單罐連續(xù)運行時間Sthr8流量控制再生一般連續(xù)運行時間不少于 6小時20要求的單罐交換容量CemolQeStHi960流量運行時間原水硬度21最少樹脂裝載量RminLCe/Rc873時間控制再生其樹脂量必須滿足一天的總產(chǎn)水要求22核算樹脂層高度HcrmmRmin/Fe 1000712樹脂層高度最低不低于 762mm23選用交換器高度Hmm2000根據(jù)玻璃鋼罐體資料24反洗流速Bcvm/h1515根據(jù)國家標準 *確定 標準為 15m/h25反洗膨脹率Bh%樹脂粒徑 (0.45-1.25)50查 PUROLITE-C-100型E 樹

36、脂資料得26交換器折損高度hmm500查閱相關資料27實際樹脂層高度Hrmm(H-h)/(1+Bh)100028實際運行流速Vm/hQe/Fe24.4629實際樹脂裝載量RvLFeHr122730實際單罐運行時間Sthr(RvRc)/(Qe Hi)11.24反洗計算31反洗流量Bqm3/hFe Bcv1831m/h=4.4gpm32反洗流量控制器D.L.F.CgpmBq4.481查閱反洗流量控制器資料80實際流量33實際反洗流速Bvm/hDLFC0.227/Fe14.9834反洗時間Btmin15按國家標準*再生計算35再生一次鹽耗量SdkgRvSpr/1000196當飽和鹽液濃度為 26.3%時,一加侖水溶解 1.35kg鹽36配制飽和鹽液耗水量SwgallonSd/1.351451gallon=3.785L37鹽箱注水孔板流量B.L.F.C.gpmSw/159.69鹽箱注水時間一般設定在 10-20 分鐘;查資料確認389.00注水實際流量鹽箱注水時間RtminSw/BLFC15.039實際鹽箱注水量RwgallonBLFC