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富莱克全自动软水器设计规范的典型特征

作者:富莱克   来源:东北亚水网   发布时间:2013-03-12 11:18:45

  富莱克全自动软水器自动化性能高、使用便捷,受到了很多用户的青睐。软化水处理设备使用过程中一定要运用正确的使用方式,让其性能得到最大化发挥,为各行业的应用带来便利。

  富莱克全自动软水器原理及组成

  近些年来随着科学技术的发展,自动控制钠离子交换器(通常也称全自动软水器)已广泛的应用到工业锅炉软化水处理中。

  全自动软水器就是将软水器运行及再生过程的每一个步骤实现自动控制,并采用时间或流量等方式来启动再生程序,其工作性能主要取决于控制阀的特性。

  目前应用最多的是美国滨特尔(Pentair)水处理集团下属的富来(Fleck,也译为富来克)控制装置制造公司生产的控制阀。通常把安装有这种控制阀的软水器称为富来全自动软水器(以下简称软水器)。

  一、富莱克全自动软水器工作原理

  富来全自动软水器采用的是固定床钠离子交换软化法。固定床运行时,水流从上向下通过钠离子交换树脂层时,水中的钙、镁离子与树脂中的钠离子进行交换反应,使原水得到软化,树脂选用001×7强酸性苯乙烯阳离子交换树脂。当钠离子交换树脂失效后,为了恢复其软化能力,用钠离子再生剂进行再生,既有顺流再生,也有逆流再生,再生剂一般采用食盐(NaCl)溶液。

  二、富莱克全自动软水器工作过程

  富来全自动软水器一般采用的是固定床顺流再生,工作过程为运行、反洗、再生、置换、正洗、盐箱注水。

  1、运行,也称产软水

  原水在一定的压力、流量下,进入装有钠离子交换树脂的树脂罐,树脂中含有的可交换离子Na+,与水中的Ca2+、Mg2+进行离子交换软化反应,使出水硬度达到使用要求。

  当出水硬度超过使用要求时,软水器会根据时间或流量信号启动再生程序,再生循环各步骤由再生控制器按设定的时间自动完成。

  2、反洗(再生循环第一步)

  树脂失效后,在进行树脂再生之前先用水自下而上的进行反洗,反洗的目的有两个,一是通过反洗,使运行中压紧的树脂层松动,有利于树脂颗粒与再生液充分接触,二是清除运行中在树脂表面积累的悬浮物同时一些破碎树脂颗粒也可随着反洗水排出。这样,软水器的水流阻力不会越来越大。为了保证反洗时完整树脂不会被冲走,在设计软水器时,应在树脂层上留有一定的反洗空间。反洗强度越大,所要求的反洗空间也就越大,通常设计选用50%的树脂层高度作为反洗膨胀高度,它适应的反洗流速为12m/h,反洗的好坏直接影响再生效果。

  3、再生,也称吸盐(再生循环第二步)

  从盐箱内吸入饱和盐液,并稀释至规定浓度后,以一定的流量流经失效的树脂层,将树脂还原成钠型,使其恢复软化能力。

  4、置换,也称慢洗(再生循环第三步)

  在再生液进完后,软水器的膨胀空间及树脂层中还有尚未参与再生交换的盐液,为了充分利用这部分盐液,采用小于或相当于再生液流速的清水进行清洗,目的是不使清水与再生液产生混合。一般清洗水量为树脂体积的0.5-1倍。

  5、正洗(再生循环第四步)

  为清除树脂层中残留的再生废液,通常以反洗流速清洗至出水合格为止,水流方向与反洗相反。

  6、盐箱注水(再生循环第五步)

  向盐箱注入溶解下次再生所需耗盐量的水。通常1立方米水溶解360kg食盐(浓度为26.47%),即1加仑水溶解3磅食盐。

  为了保证盐箱中的盐液浓度达到饱和,首先应保证食盐溶解时间不小于6小时,其次是必须保持盐箱中始终有固体颗粒食盐。

  以上2-6为一个再生循环程序,软水器在正洗结束后,即盐箱注水工作开始时,已经转入到运行工作状态,也就是说盐箱注水工作与运行工作过程是同时进行的,直至盐箱注水工作结束。

  如果采用固定床逆流再生工作过程为:运行、再生、置换、反洗、正洗。

  富来全自动软水器由于采用的是无顶压式逆流再生,所以必须控制好再生流速,防止树脂乱层,一般要求再生流速小于2m/h,否则逆流再生的效果将受到很大影响。

  三、富莱克全自动软水器组成

  全自动软水器在技术理论上并未有新的突破,其软化和再生的原理与同类型传统的手动(固定床顺流或逆流)软水器基本相同,只是体积变小了,由手动操作,变为自动控制操作,但还是需要操作人员对其运行进行维护,从而保证软水器运行的稳定性和经济性。

  全自动软水器工艺流程如下图,它利用多路阀代替了传统的手动阀门,多路阀由程序控制器控制其软化、再生所有工作过程,水流程与传统的手动软水器相同。

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  全自动软水器的程序控制原理如下图,程序控制器根据再生控制信号源(时间或流量)来启动再生程序,并向多路阀驱动器发出动作指令,通过阀定位器来控制活塞的动作位置,从而来改变水流方向,完成不同的工作过程。

  传统的手动软水器主要由多个手动阀门、交换器、溶盐系统等组成,而富来全自动软水器主要由控制阀、树脂罐和盐箱组成,如图。

  控制阀可根据设定的程序,自动完成软水器的所有工作过程,树脂罐用于填装钠离子交换树脂,做为软化、再生反应的容器(即交换器),盐箱则用于溶解软水器再生时所用的饱和食盐(NaCl)溶液。

  1、控制阀

  富来全自动控制阀规格齐全,从进口管径3/4in至3in有多达十几种型号,其流量范围从最小的3.4吨至56.8吨(在15psi条件下)。每种型号控制阀至少有7种规格的射流器供用户选用,互换性能强,并且有近百种规格的流量控制孔板供用户选择,能最大限度的满足用户要求。

  每个受压零件的设计都满足从0-190psi的循环压力试验250000次,再生、运行的周期循环试验满足10000次,使用寿命长。进出口管径大于1in的控制阀采用无铅黄铜制造。

  2、树脂罐

  树脂罐是用来填装树脂的罐体,一般采用玻璃钢或不锈钢制造,内部

  还安装有中心管(顶装形式)及上下布水器,上下布水器主要用于软化和再生过程中使水流分布均匀。上布水器与控制阀连接,然后中心管从上布水器内插入到控制阀内,下布水器固定在中心管下端。

  树脂罐的规格根据树脂的填装量来确定,控制阀及树脂罐的规格确定后,即可选择相应规格的中心管及上下布水器。

  3、盐箱

  盐箱主要是用来配制再生用饱和食盐溶液,一般采用工程塑料制造,内部还安装有盐蓖、盐井,在盐井内还放有盐阀(空气止回阀)。盐箱的规格根据树脂罐内树脂每次再生耗盐量来确定,一般要求盐箱内的装盐量不少于6次再生用的食盐量,通常规格有100L、200L、300L、500L、1000L、2000L等。

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