鍋爐全自動軟水器工作原理

鍋爐全自動軟水器工作原理

　　全自動軟水器又稱全自動軟化水設備、全自動軟化器、全自動軟水器或全自動軟水設備。

　　全自動軟化水設備是一種運行和再生操作過程全自動控制的離子交換器，利用鈉型陽離子交換樹脂去除水中鈣鎂離子，降低原水硬度，以達到軟化硬水的目的 從而避免碳酸鹽在管道、容器、鍋爐產生結垢現象。大大節省投資成本的同時又能保證生產順利進行。目前已廣泛應用于各種蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、熱交換器、蒸汽冷凝器、空調、直燃機等設備及系統的循環補給水中。此外還用作生活水處理，食品、電鍍、醫藥、化工、印染、紡織、電子等工業水處理以及作為脫鹽系統的前置處理。

　　原理：全自動軟化水設備就是將軟水器運行及再生的每一個步驟實現自動控制，并采用時間，流量或感應等方式來啟動再生。通常一個全自動軟水器的循環過程由以下幾個具體步驟組成。

　　1、運行原水在一定的壓力，流量下，流經裝有離子交換樹脂的容器(軟化器)。樹脂中所含的可交換離子Na+，與水中的陽離子(Ca2+，Mg2+，Fe2+，…等)進行離子交換，使容器出水的Ca2+，Mg2+含量達到我們的要求。

　　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，有利于樹脂顆粒與再生液充分接觸，二、是清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以隨著反洗水排出。這樣，交換器的水流阻力不會越來越大。

　　3、再生 再生液在一定濃度，流量下流經失效的樹脂層，將樹脂還原再生，使其恢復原有的交換能力。

　　4、置換 在再生液進完后，交換器膨脹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，采用小于或相當于再生液流速的清水進行清洗，目的是不使清水與再生液產生混合。

　　5、正洗 目的是清除樹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。

　　以上為全自動軟水器的工作原理介紹，軟水器中，最重要的設備就是機頭，機頭中有控制閥，整個軟化過程都是在控制閥的精密控制下進行的，其基本原理是：控制閥內的閥芯在電機齒輪的驅動下，帶動齒輪，巧妙地根據累計流量的變化，驅動不同通道的閥門開閉，自動完成軟水器的工作、再生、清洗、排污以及鹽箱補水的循環過程。

　　根據樹脂罐和機頭的數量，可以分為單罐單閥、雙罐單閥、雙罐雙閥。根據供水方式，可分為交替供水、連續供水。

　　全自動軟化水設備具有自動化程度高、供水工況穩定、結構緊湊、操作方便、維修簡單、占地面積小、適應性強、安裝和調試方法簡單易行、控制部件性能穩定、運行效率高、規格齊全、經濟實用等特點。

　　全自動軟化水設備的選型步驟：

　　1.首先您要提供所需要使用軟化水的系統是：工藝用水?采暖?冷卻補水?蒸汽鍋爐?鋼鐵冶煉行業?化工制藥行業?

　　2.系統用水時間：明確運行時間/小時用水量/平均值/峰值流量/用戶是否需要連續供水?若需要則選擇單閥雙罐或雙控雙床系列，否則可選單閥單罐系統。 3.源水總硬度?：水源是市政自來水?地下水?地表水源(江,河,湖水)您需提供使用地區的原水硬度。對一定型號軟水器來說水硬度高，其周期制水量必然要少，由此而來導致再生頻繁。對樹脂的使用壽命不利。為避免這種情況出現，應加大樹脂體積，這意味著選用加大型號的軟水器。如果您不了解所用水源的水質情況，您可以委托給我公司的分析實驗室，我們提供免費的常規水質分析。

　　4、 所需的軟水單位流量(噸/小時)。這由用戶設備的性質和要求決定，以此選定標準型號的軟水器; 5、周期制水量的設定

　　在軟水器型號設定之后，根據原水硬度，所用樹脂的交換工作容量就可以確定理論周期制水量(噸)。

　　現代的全自動軟化水設備，大體上講技術先進、運行平穩、操作簡便;效果上突出表現在：不結垢、不腐蝕、無事故;安全、節能、高效、完全符合國家相關標準。全自動軟化水設備是國內外專家和眾多有識之士長期探索研究的重要科研項目。 目前國內工業民用鍋爐、空調設施的補給水(軟化水設備)大多一直沿用人工操作的軟水器(鈉離子交換器)進行處理。因其投資不高、適應性強，幾乎長期占領了鍋爐軟化水設備的這一領地。但軟水器工藝操作繁瑣和人為等等因素的干擾，工耗、水耗、電耗、鹽耗以及維修費的居高不下固有的缺點。

　　軟水設備系統閥門 多--系統中的每個交換罐都必須毫不例外的配置七個閥門。軟水設備每個運行周期至少對其切換 28 次。且不論其操作的規范和失誤，單就各連接點的跑、冒、滴、漏就由此帶來的工耗、水耗、電耗、鹽耗以及維修費用極高且設備運行終點由人工檢測和判斷.

　　全自動軟水設備再生系統 繁--軟水設備再生系統鹽液的制備及輸送，要有足夠的溶鹽池,需沉淀、過濾、鹽液泵、輸送管及相應的防腐措施;供電設施的功率高;大多需要建造單獨的水處理間。輔助設施的投資遠大于水處理裝置的本身。運行管理相對繁雜、制水成本相對要高。

　　樹脂利用率 低--由于人為操作的必然因素，軟化周期的水處理量永遠欠飽和，交換樹脂的工作容量不能充分利用，有將近 30-50% 的樹脂在無功循環。增加鹽耗水耗，物乏所值，浪費無窮!

　　軟水設備終點控制 鍋爐軟化水設備能否安全可靠的工作，關鍵在于嚴格檢測和正確判斷每個工序的“停止點”;并及時無誤的對系統進行快速切換。傳統水處理的操作方法是永遠無法實現的。鍋爐軟化水設備每個軟化周期都有從軟化到再生、從再生到軟化的兩次切換操作。對于人工操作的裝置來說，每步運作，不是滯后必然超前，而第二個切換，則往往擔心再生不夠而人為的滯后執行。因此，這種傳統的運作方式，必然使各項能耗指標成倍地增加，是運行成本無法下降的根本因素。

　　大體上說，軟化水設備的運行壓力范圍是在0.2-0.5兆帕之間，這樣的壓力范圍要求有兩個方面的原因，如果壓力大于0.2兆帕，主要是為了保證再生的吸鹽效果。全自動軟化水設備主要是憑借水力的負壓進行鹽水的抽取，吸鹽器上端的壓力對于吸鹽的速度和效果影響很大。如果壓力低于0.18兆帕，吸鹽的效果會下降。

　　工作(有時叫做產水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個過程。不同軟化水設備的所有工序非常接近，只是由于實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎的軟化水設備都是在這五個流程的基礎上發展來的(其中，全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程)。 反洗：工作一段時間后的設備，會在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物，把這些污物除去后，離子交換樹脂才能完全曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個過程一般需要5-15分鐘左右。

　　吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統設備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動的設備是采用專用的內置噴射器將鹽水吸入(只要進水有一定的壓力即 可)。在實際工作過程中，鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設備都是采用鹽水慢速流過樹脂的方法再生，這個過程一般需要30分鐘左右，實際時間受用鹽量的影響。 慢沖洗(置換)：在用鹽水流過樹脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗，由于這個沖洗過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據實際經驗，這個過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同，即30分鐘左右。

　　快沖洗：為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈，要采用與實際工作接近的流速，用原水對樹脂進行沖洗，這個過程的最后出水應為達標的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。

?