軟水器及其相關(guān)計(jì)算

1、軟水器軟水器選型及相關(guān)計(jì)算選型及相關(guān)計(jì)算 技術(shù)服務(wù)部目 錄樹(shù)脂是個(gè)什么東東樹(shù)脂是個(gè)什么東東再生方式有幾種再生方式有幾種 各自有什么特點(diǎn)和區(qū)別各自有什么特點(diǎn)和區(qū)別射流器是如何工作的射流器是如何工作的常用控制閥介紹常用控制閥介紹軟水器的計(jì)算與選型軟水器的計(jì)算與選型附：附：1.所涉及的單位換算說(shuō)明所涉及的單位換算說(shuō)明 2.相關(guān)規(guī)范相關(guān)規(guī)范樹(shù)脂是個(gè)什么東東？名稱名稱 001x7001x7 鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，屬于鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，屬于強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 7 7是指交聯(lián)度是指交聯(lián)度性能參數(shù)性能參數(shù) 濕視密度濕視密度 工作交換容量工作交換容量：表示在：表示在工作條件

2、工作條件下，下，單位體積樹(shù)脂所具有的離子交換量，單位體積樹(shù)脂所具有的離子交換量，單位為單位為mmolmmol（一價(jià)基本單元物質(zhì)）（一價(jià)基本單元物質(zhì)）/mL/mL（濕樹(shù)脂）或（濕樹(shù)脂）或mol/Lmol/L（濕樹(shù)脂）兩（濕樹(shù)脂）兩種。種。一般用大寫(xiě)字母一般用大寫(xiě)字母E E表示。表示。 樹(shù)脂是個(gè)什么東東？ 樹(shù)脂的工作條件，包括原水的成分、雜質(zhì)濃度、溫度、流速、出水水質(zhì)要求、樹(shù)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(shuō)，樹(shù)脂再生的好壞直接影響其工作交換容量的大小。 我們按1000mm

3、ol/L1000mmol/L，即，即1mol/L1mol/L計(jì)算。 離子交換的選擇性離子交換的選擇性 0010017 7樹(shù)脂離子交換的選擇性順序?yàn)椋簶?shù)脂離子交換的選擇性順序?yàn)椋?Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+Na+H+Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+Na+H+。其它參數(shù)：其它參數(shù)：形狀、顏色、含水量、粒度、耐磨性、膨脹性、溶解性等。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(yáng)離子交換樹(shù)脂部分性能指標(biāo)指標(biāo)名稱指 標(biāo)一級(jí)品二級(jí)品含水量（%）45-5545-55質(zhì)量全交換容量mmol/g（干樹(shù)脂）4.24.0濕真相對(duì)密度（20）1.23-1.281.23-1

4、.28濕視密度（g/ml）0.75-0.850.75-0.85耐磨率（%）93.088.0粒度0.3-1.2mm（%）9595樹(shù)脂是個(gè)什么東東？樹(shù)脂的軟化原理：樹(shù)脂的軟化原理： 碳酸鹽硬度軟化過(guò)程：碳酸鹽硬度軟化過(guò)程：Ca(HCO3)2 + NaR Ca(HCO3)2 + NaR CaR2 + NaHCO3 CaR2 + NaHCO3 Mg(HCO3)2 + NaR Mg(HCO3)2 + NaR MgR2 + NaHCO3 MgR2 + NaHCO3 非碳酸鹽硬度軟化過(guò)程：非碳酸鹽硬度軟化過(guò)程： CaSO4 + NaR CaSO4 + NaR CaR2 + Na2SO4 CaR2 + Na2

5、SO4 CaCl2 + NaR CaCl2 + NaR CaR2 + NaCl CaR2 + NaCl MgSO4 + NaR MgSO4 + NaR MgR2 + Na2SO4 MgR2 + Na2SO4 MgCl2 + NaR MgCl2 + NaR MgR2 + NaCl MgR2 + NaCl 軟化后的水質(zhì)特點(diǎn)：軟化后的水質(zhì)特點(diǎn)： 1. 1.硬度可以降低或消除硬度可以降低或消除 2. 2.堿度不變堿度不變 3.3.含鹽量增加含鹽量增加 經(jīng)鈉離子交換樹(shù)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、經(jīng)鈉離子交換樹(shù)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

6、和硅酸根等并不改變，如果水中的其他重金屬陽(yáng)離子忽略不計(jì)時(shí)，只是鈣、鎂重碳酸根和硅酸根等并不改變，如果水中的其他重金屬陽(yáng)離子忽略不計(jì)時(shí)，只是鈣、鎂鹽類(lèi)等量地轉(zhuǎn)變成了不能生成水垢的鈉鹽，當(dāng)鹽類(lèi)等量地轉(zhuǎn)變成了不能生成水垢的鈉鹽，當(dāng)1mmol/L1mmol/L的（的（1/2Ca2+1/2Ca2+）鈣硬度被）鈣硬度被1mmol/L1mmol/L的的鈉離子所交換時(shí)，則水中可增加鹽量達(dá)鈉離子所交換時(shí)，則水中可增加鹽量達(dá)2.96mg/L2.96mg/L即即23.0023.00（Na+Na+的摩爾質(zhì)量）的摩爾質(zhì)量）-20.04-20.04（1/2Ca2+1/2Ca2+）的摩爾質(zhì)量）的摩爾質(zhì)量） 。而。而1mmo

7、l/L1mmol/L的（的（1/2Mg2+1/2Mg2+）鎂硬度被）鎂硬度被1mmol/L1mmol/L的鈉離子所交換的鈉離子所交換時(shí)，則水中可增加鹽量達(dá)時(shí)，則水中可增加鹽量達(dá)10.84mg/L10.84mg/L即即23.0023.00（Na+Na+的摩爾質(zhì)量）的摩爾質(zhì)量）-12.16-12.16（1/2 Mg 2+1/2 Mg 2+）的）的摩爾質(zhì)量）摩爾質(zhì)量） 。因此，軟化后的水質(zhì)，其含鹽量要比原水高。因此，軟化后的水質(zhì)，其含鹽量要比原水高。再生方式有幾種？各自有什么特點(diǎn)？順流再生順流再生 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，通常都是指交換器運(yùn)行時(shí)水流的方向和再生時(shí)再生液

8、流動(dòng)的方向一致，通常都是由上向下流動(dòng)。是由上向下流動(dòng)。 英語(yǔ)叫英語(yǔ)叫downflowdownflow，用，用DFDF表示。表示。逆流再生逆流再生 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)的方向相反，所以也是指交換器運(yùn)行時(shí)水流的方向和再生時(shí)再生液流動(dòng)的方向相反，所以也稱對(duì)流再生。稱對(duì)流再生。 英語(yǔ)叫英語(yǔ)叫upflowupflow，用，用UFUF表示。表示。優(yōu)缺點(diǎn)比較：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

9、水器基本都是順流再生。我們常用的全自動(dòng)軟水器基本都是順流再生。再生方式有幾種？各自有什么特點(diǎn)？ 影響再生效果的因素： 1.1.再生方式再生方式 2.2.再生劑耗量，即鹽耗再生劑耗量，即鹽耗 離子交換樹(shù)脂的再生在理論上是按等當(dāng)量進(jìn)行，即離子交換樹(shù)脂的再生在理論上是按等當(dāng)量進(jìn)行，即1mol1mol的再生劑可恢復(fù)的再生劑可恢復(fù)1mol1mol的交換容量，也就是使用的交換容量，也就是使用58.4g58.4g的的NaClNaCl，但實(shí)際上再生劑的耗量要比理論，但實(shí)際上再生劑的耗量要比理論值大得多，通常是理論值的值大得多，通常是理論值的2-32-3倍左右，即倍左右，即120-180g/mol120-180

10、g/mol左右。我們計(jì)算的時(shí)左右。我們計(jì)算的時(shí)候取候取160g/mol160g/mol. . 再生鹽耗是經(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)再生鹽耗是經(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)。性好壞的指標(biāo)。 3.3.再生液濃度再生液濃度 使用使用NaClNaCl溶液為再生液時(shí)，濃度溶液為再生液時(shí)，濃度5-10%5-10%較為合適。較為合適。 4.4.再生液流速再生液流速 再生液的流速通?？煽刂圃谠偕旱牧魉偻ǔ？煽刂圃?-8m/h4-8m/h，對(duì)于無(wú)頂壓逆流再生鈉離子交換器，對(duì)于無(wú)頂壓逆流再生鈉離子交換器來(lái)說(shuō)，為了防止再生時(shí)亂層，再生液流速宜控制更低，一

11、般為來(lái)說(shuō)，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/h2-4m/h。為了。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(shù)脂的接觸時(shí)間不少于使再生時(shí)交換反應(yīng)充分進(jìn)行，一般認(rèn)為再生液與交換樹(shù)脂的接觸時(shí)間不少于30min30min。 5. 5.再生液溫度再生液溫度 5050左右效果最佳左右效果最佳 6.6.再生劑純度再生劑純度射流器的工作原理噴射泵的工作原理噴射泵的工作原理： 如右圖所示，如右圖所示，液體液體q q1 1在壓力在壓力p p0 0的作用下從的作用下從管管1 1流過(guò)噴嘴流過(guò)噴嘴2 2，進(jìn)入，進(jìn)入喉管喉管4 4，在噴嘴外部，在噴嘴外部空間形成負(fù)壓，將液空間形成負(fù)壓，將

12、液體體q q2 2從管從管3 3中吸入，中吸入，流經(jīng)擴(kuò)散管流經(jīng)擴(kuò)散管5 5，在混，在混流室流室6 6中混合。中混合。吸鹽吸鹽吸鹽吸鹽吸鹽吸鹽常見(jiàn)控制閥介紹56002510、2750、2850、2900等電子控制器常見(jiàn)控制閥介紹 我們現(xiàn)在用到的控制閥有我們現(xiàn)在用到的控制閥有25102510，28502850，29002900和和56005600四種，從程序控四種，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(lèi)介紹如下：些差別，分類(lèi)介紹如下： 25102510，28502850，29002900用程序

13、盤(pán)上插針和孔的數(shù)量用程序盤(pán)上插針和孔的數(shù)量 控制再生時(shí)間控制再生時(shí)間 機(jī)械式機(jī)械式 56005600的程序是固化的，用凸輪控制，只有注水的程序是固化的，用凸輪控制，只有注水 時(shí)間可調(diào)時(shí)間可調(diào) SESE型型 一般只控制順流再生，可構(gòu)成一般只控制順流再生，可構(gòu)成2510SE2510SE、 5600SE 5600SE、2750SE2750SE、2850SE2850SE等等 電子式電子式 3200NT 3200NT型型 可以控制多種閥型和多種系統(tǒng)可以控制多種閥型和多種系統(tǒng)常見(jiàn)控制閥介紹常見(jiàn)控制閥介紹控制吸鹽慢洗時(shí)間，不可調(diào)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)控制鹽箱注水時(shí)間，可調(diào)軟水器選型與

14、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（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.CD.L.F.C）、）、射流器、注鹽水限流孔板（射流器、注鹽水限流孔板（B.L.F.C.B.L.F.C.）及再生步驟時(shí)間等。但是由于我）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(xiāo)商的供貨現(xiàn)狀，都不是以設(shè)計(jì)們鍋爐房軟水器的使用現(xiàn)狀和軟水器經(jīng)銷(xiāo)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(shuō)明書(shū)然后計(jì)算、設(shè)定參數(shù)的方法。為主，這里就簡(jiǎn)單講一下查說(shuō)明書(shū)然后計(jì)算、設(shè)定參數(shù)的方法。 56005600不同的再生鹽耗不同的再生鹽耗1010磅磅/ /立方英尺立方英尺=160.

15、28g/L=160.28g/L反洗反洗流量流量反洗反洗時(shí)間時(shí)間射流器射流器型號(hào)型號(hào)吸鹽慢洗時(shí)間吸鹽慢洗時(shí)間快洗時(shí)間快洗時(shí)間鹽箱注鹽箱注水流量水流量 鹽箱注水時(shí)間鹽箱注水時(shí)間吸鹽流量與壓力曲線吸鹽流量與壓力曲線慢洗流量與壓力曲線慢洗流量與壓力曲線1.7gpm1.7gpm軟水器計(jì)算與選型 1. 1.反洗時(shí)間一般取反洗時(shí)間一般取10-20min.10-20min. 2. 2.再生時(shí)間按下式計(jì)算：再生時(shí)間按下式計(jì)算： 每加侖飽和食鹽溶液中溶解有每加侖飽和食鹽溶液中溶解有3 3磅磅固體食鹽，則飽和鹽液量可按下式簡(jiǎn)固體食鹽，則飽和鹽液量可按下式簡(jiǎn)化計(jì)算：化計(jì)算：一般要求再生時(shí)間不得少于一般要求再生時(shí)間不得

16、少于30min30min。再生時(shí)間（再生時(shí)間（minmin）飽和鹽液量（飽和鹽液量（galgal）射流器吸鹽流量（射流器吸鹽流量（gpmgpm）飽和鹽液量（飽和鹽液量（galgal）再生鹽耗量（再生鹽耗量（lblb）3 3飽和鹽液量（飽和鹽液量（m3m3）再生鹽耗量（再生鹽耗量（kgkg）360360軟水器選型與計(jì)算 3. 3.慢洗時(shí)間按下式計(jì)算慢洗時(shí)間按下式計(jì)算： 慢洗水量為樹(shù)脂體積的慢洗水量為樹(shù)脂體積的0.5-10.5-1倍。倍。單位體積樹(shù)脂再生鹽耗量（單位體積樹(shù)脂再生鹽耗量（g/Lg/L）樹(shù)脂再生鹽耗（樹(shù)脂再生鹽耗（g/molg/mol）樹(shù)脂工作交換容量（樹(shù)脂工作交換容量（mol/Lmo

17、l/L）慢洗時(shí)間（慢洗時(shí)間（minmin）慢洗水量（慢洗水量（galgal）射流器慢洗流量（射流器慢洗流量（gpmgpm）再生鹽耗量（再生鹽耗量（g g）單位體積樹(shù)脂再生鹽耗（）單位體積樹(shù)脂再生鹽耗（g/Lg/L）X X 樹(shù)脂裝填體積（樹(shù)脂裝填體積（L L）軟水器選型與計(jì)算 4. 4.正洗時(shí)間按下式計(jì)算：正洗時(shí)間按下式計(jì)算：正洗水量為樹(shù)脂體積的正洗水量為樹(shù)脂體積的3-63-6倍。倍。 5. 5.鹽箱注水時(shí)間按下式計(jì)算：鹽箱注水時(shí)間按下式計(jì)算：正洗時(shí)間（正洗時(shí)間（minmin）正洗水量（正洗水量（galgal）反洗流量（反洗流量（gpmgpm）鹽箱注水時(shí)間（鹽箱注水時(shí)間（minmin）鹽箱注水量

18、（鹽箱注水量（galgal）鹽箱注水流量（鹽箱注水流量（gpmgpm）軟水器選型與計(jì)算周期產(chǎn)水量按下式計(jì)算：周期產(chǎn)水量按下式計(jì)算：式中：式中：Q-Q-周期產(chǎn)水量，周期產(chǎn)水量，m3m3； R- R-樹(shù)脂填裝量，樹(shù)脂填裝量，L L； E- E-樹(shù)脂工作交換容量，樹(shù)脂工作交換容量，mol/Lmol/L； YD- YD-進(jìn)水硬度，進(jìn)水硬度，mol/m3mol/m3； YDc- YDc-出水殘余硬度，出水殘余硬度，mol/m3mol/m3。符號(hào)符號(hào)Symbol被乘數(shù)被乘數(shù)Multiply乘數(shù)乘數(shù)By積積To Obtain長(zhǎng)度長(zhǎng)度In.英寸英寸Inches2.54公分公分CentimetersFt.英尺英尺Feet30.48公分公分Centimeters質(zhì)量質(zhì)量Lb.磅磅Pound0.4536公斤公斤Kilograms面積面積In.2平方英寸平方英寸Square Inches6.45平方公分平方公分Square CentimetersFt.2平方英尺平方英尺Square Feet0.0929平方米平方米Square Meters體積體積Gal.加侖