软水器及其相关计算

1、软水器软水器选型及相关计算选型及相关计算 技术服务部 目 录 树脂是个什么东东树脂是个什么东东 再生方式有几种再生方式有几种 各自有什么特点和区别各自有什么特点和区别 射流器是如何工作的射流器是如何工作的 常用控制阀介绍常用控制阀介绍 软水器的计算与选型软水器的计算与选型 附：附：1.所涉及的单位换算说明所涉及的单位换算说明 2.相关规范相关规范 树脂是个什么东东？ 名称名称 001x7001x7 钠型阳离子交换树脂，属于钠型阳离子交换树脂，属于 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 7 7是指交联度是指交联度 性能参数性能参数 湿视密度湿视密度 工作交换容量工作交换容量：

2、表示在：表示在工作条件工作条件下，下， 单位体积树脂所具有的离子交换量，单位体积树脂所具有的离子交换量， 单位为单位为mmolmmol（一价基本单元物质）（一价基本单元物质） /mL/mL（湿树脂）或（湿树脂）或mol/Lmol/L（湿树脂）两（湿树脂）两 种。种。一般用大写字母一般用大写字母E E表示。表示。 树脂是个什么东东？ 树脂的工作条件，包括原水的成分、杂质浓度、温度、流速、出水水质要求、 树脂层高度、运行方式和设备结构的合理性等。 工作交换容量受工作条件影响很大，所以数值不可能是一个常数，它的变 化幅度很大。工作交换容量与再生条件有直接关系。也就是说，树脂再生的好 坏直接影响其工作

3、交换容量的大小。 我们按1000mmol/L1000mmol/L，即，即1mol/L1mol/L计算。 离子交换的选择性离子交换的选择性 0010017 7树脂离子交换的选择性顺序为：树脂离子交换的选择性顺序为： Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+Na+H+Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+Na+H+。 其它参数：其它参数：形状、颜色、含水量、粒度、耐磨性、膨胀性、溶解性等。形状、颜色、含水量、粒度、耐磨性、膨胀性、溶解性等。 0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂部分性能指标 指标名称 指 标 一级品二级品 含水量（%）45-5545-55 质量全交换容量mmol/g（干树脂）4.24.0

4、 湿真相对密度（20）1.23-1.281.23-1.28 湿视密度（g/ml）0.75-0.850.75-0.85 耐磨率（%）93.088.0 粒度0.3-1.2mm（%）9595 树脂是个什么东东？ 树脂的软化原理：树脂的软化原理： 碳酸盐硬度软化过程：碳酸盐硬度软化过程：Ca(HCO3)2 + NaR Ca(HCO3)2 + NaR CaR2 + NaHCO3 CaR2 + NaHCO3 Mg(HCO3)2 + NaR Mg(HCO3)2 + NaR MgR2 + NaHCO3 MgR2 + NaHCO3 非碳酸盐硬度软化过程：非碳酸盐硬度软化过程： CaSO4 + NaR CaSO4

5、 + NaR CaR2 + Na2SO4 CaR2 + Na2SO4 CaCl2 + NaR CaCl2 + NaR CaR2 + NaCl CaR2 + NaCl MgSO4 + NaR MgSO4 + NaR MgR2 + Na2SO4 MgR2 + Na2SO4 MgCl2 + NaR MgCl2 + NaR MgR2 + NaCl MgR2 + NaCl 软化后的水质特点：软化后的水质特点： 1. 1.硬度可以降低或消除硬度可以降低或消除 2. 2.碱度不变碱度不变 3.3.含盐量增加含盐量增加 经钠离子交换树脂软化后的水，由于原水中的阴离子，即水中的氯离子、硫酸根、经钠离子交换树脂软

6、化后的水，由于原水中的阴离子，即水中的氯离子、硫酸根、 重碳酸根和硅酸根等并不改变，如果水中的其他重金属阳离子忽略不计时，只是钙、镁重碳酸根和硅酸根等并不改变，如果水中的其他重金属阳离子忽略不计时，只是钙、镁 盐类等量地转变成了不能生成水垢的钠盐，当盐类等量地转变成了不能生成水垢的钠盐，当1mmol/L1mmol/L的（的（1/2Ca2+1/2Ca2+）钙硬度被）钙硬度被1mmol/L1mmol/L的的 钠离子所交换时，则水中可增加盐量达钠离子所交换时，则水中可增加盐量达2.96mg/L2.96mg/L即即23.0023.00（Na+Na+的摩尔质量）的摩尔质量）-20.04-20.04 （1

7、/2Ca2+1/2Ca2+）的摩尔质量）的摩尔质量） 。而。而1mmol/L1mmol/L的（的（1/2Mg2+1/2Mg2+）镁硬度被）镁硬度被1mmol/L1mmol/L的钠离子所交换的钠离子所交换 时，则水中可增加盐量达时，则水中可增加盐量达10.84mg/L10.84mg/L即即23.0023.00（Na+Na+的摩尔质量）的摩尔质量）-12.16-12.16（1/2 Mg 2+1/2 Mg 2+）的）的 摩尔质量）摩尔质量） 。因此，软化后的水质，其含盐量要比原水高。因此，软化后的水质，其含盐量要比原水高。 再生方式有几种？各自有什么特点？ 顺流再生顺流再生 是指交换器运行时水流的方

8、向和再生时再生液流动的方向一致，通常都是指交换器运行时水流的方向和再生时再生液流动的方向一致，通常都 是由上向下流动。是由上向下流动。 英语叫英语叫downflowdownflow，用，用DFDF表示。表示。 逆流再生逆流再生 是指交换器运行时水流的方向和再生时再生液流动的方向相反，所以也是指交换器运行时水流的方向和再生时再生液流动的方向相反，所以也 称对流再生。称对流再生。 英语叫英语叫upflowupflow，用，用UFUF表示。表示。 优缺点比较：优缺点比较： 顺流再生：设备结构简单，再生操作方便，有利于自动控制顺流再生：设备结构简单，再生操作方便，有利于自动控制 逆流再生：出水质量好，

9、盐耗低，工作交换容量大逆流再生：出水质量好，盐耗低，工作交换容量大 我们常用的全自动软水器基本都是顺流再生。我们常用的全自动软水器基本都是顺流再生。 再生方式有几种？各自有什么特点？ 影响再生效果的因素： 1.1.再生方式再生方式 2.2.再生剂耗量，即盐耗再生剂耗量，即盐耗 离子交换树脂的再生在理论上是按等当量进行，即离子交换树脂的再生在理论上是按等当量进行，即1mol1mol的再生剂可恢复的再生剂可恢复 1mol1mol的交换容量，也就是使用的交换容量，也就是使用58.4g58.4g的的NaClNaCl，但实际上再生剂的耗量要比理论，但实际上再生剂的耗量要比理论 值大得多，通常是理论值的值

10、大得多，通常是理论值的2-32-3倍左右，即倍左右，即120-180g/mol120-180g/mol左右。我们计算的时左右。我们计算的时 候取候取160g/mol160g/mol. . 再生盐耗是经常和工作交换容量一起作为衡量钠离子交换器运行时经济再生盐耗是经常和工作交换容量一起作为衡量钠离子交换器运行时经济 性好坏的指标。性好坏的指标。 3.3.再生液浓度再生液浓度 使用使用NaClNaCl溶液为再生液时，浓度溶液为再生液时，浓度5-10%5-10%较为合适。较为合适。 4.4.再生液流速再生液流速 再生液的流速通常可控制在再生液的流速通常可控制在4-8m/h4-8m/h，对于无顶压逆流再

11、生钠离子交换器，对于无顶压逆流再生钠离子交换器 来说，为了防止再生时乱层，再生液流速宜控制更低，一般为来说，为了防止再生时乱层，再生液流速宜控制更低，一般为2-4m/h2-4m/h。为了。为了 使再生时交换反应充分进行，一般认为再生液与交换树脂的接触时间不少于使再生时交换反应充分进行，一般认为再生液与交换树脂的接触时间不少于 30min30min。 5. 5.再生液温度再生液温度 5050左右效果最佳左右效果最佳 6.6.再生剂纯度再生剂纯度 射流器的工作原理 喷射泵的工作原理喷射泵的工作原理： 如右图所示，如右图所示，液体液体q q1 1 在压力在压力p p0 0的作用下从的作用下从 管管1

12、 1流过喷嘴流过喷嘴2 2，进入，进入 喉管喉管4 4，在喷嘴外部，在喷嘴外部 空间形成负压，将液空间形成负压，将液 体体q q2 2从管从管3 3中吸入，中吸入， 流经扩散管流经扩散管5 5，在混，在混 流室流室6 6中混合。中混合。 吸盐吸盐 吸盐吸盐 吸盐吸盐 常见控制阀介绍 5600 2510、2750、 2850、2900等 电子控制器 常见控制阀介绍 我们现在用到的控制阀有我们现在用到的控制阀有25102510，28502850，29002900和和56005600四种，从程序控四种，从程序控 制方式上可以分为机械式和电子式，基本原理都是相同的，在细节上有制方式上可以分为机械式和电

13、子式，基本原理都是相同的，在细节上有 些差别，分类介绍如下：些差别，分类介绍如下： 25102510，28502850，29002900用程序盘上插针和孔的数量用程序盘上插针和孔的数量 控制再生时间控制再生时间 机械式机械式 56005600的程序是固化的，用凸轮控制，只有注水的程序是固化的，用凸轮控制，只有注水 时间可调时间可调 SESE型型 一般只控制顺流再生，可构成一般只控制顺流再生，可构成2510SE2510SE、 5600SE 5600SE、2750SE2750SE、2850SE2850SE等等 电子式电子式 3200NT 3200NT型型 可以控制多种阀型和多种系统可以控制多种阀型

14、和多种系统 常见控制阀介绍 常见控制阀介绍 控制吸盐慢洗时间，不可调控制吸盐慢洗时间，不可调 控制盐箱注水时间，可调控制盐箱注水时间，可调 软水器选型与计算 全自动软水器设计计算主要包括确定排污限量孔板（全自动软水器设计计算主要包括确定排污限量孔板（D.L.F.CD.L.F.C）、）、 射流器、注盐水限流孔板（射流器、注盐水限流孔板（B.L.F.C.B.L.F.C.）及再生步骤时间等。但是由于我）及再生步骤时间等。但是由于我 们锅炉房软水器的使用现状和软水器经销商的供货现状，都不是以设计们锅炉房软水器的使用现状和软水器经销商的供货现状，都不是以设计 为主，这里就简单讲一下查说明书然后计算、设定

15、参数的方法。为主，这里就简单讲一下查说明书然后计算、设定参数的方法。 56005600 不同的再生盐耗不同的再生盐耗 1010磅磅/ /立方英尺立方英尺=160.28g/L=160.28g/L 反洗反洗 流量流量 反洗反洗 时间时间 射流器射流器 型号型号 吸盐慢洗时间吸盐慢洗时间 快洗时间快洗时间 盐箱注盐箱注 水流量水流量 盐箱注水时间盐箱注水时间 吸盐流量与压力曲线吸盐流量与压力曲线 慢洗流量与压力曲线慢洗流量与压力曲线 1.7gpm1.7gpm 软水器计算与选型 1. 1.反洗时间一般取反洗时间一般取10-20min.10-20min. 2. 2.再生时间按下式计算：再生时间按下式计算

16、： 每加仑饱和食盐溶液中溶解有每加仑饱和食盐溶液中溶解有3 3磅磅 固体食盐，则饱和盐液量可按下式简固体食盐，则饱和盐液量可按下式简 化计算：化计算： 一般要求再生时间不得少于一般要求再生时间不得少于30min30min。 再生时间（再生时间（minmin） 饱和盐液量（饱和盐液量（galgal） 射流器吸盐流量（射流器吸盐流量（gpmgpm） 饱和盐液量（饱和盐液量（galgal） 再生盐耗量（再生盐耗量（lblb） 3 3 饱和盐液量（饱和盐液量（m3m3） 再生盐耗量（再生盐耗量（kgkg） 360360 软水器选型与计算 3. 3.慢洗时间按下式计算慢洗时间按下式计算： 慢洗水量为树脂

17、体积的慢洗水量为树脂体积的0.5-10.5-1倍。倍。 单位体积树脂再生盐耗量（单位体积树脂再生盐耗量（g/Lg/L） 树脂再生盐耗（树脂再生盐耗（g/molg/mol） 树脂工作交换容量（树脂工作交换容量（mol/Lmol/L） 慢洗时间（慢洗时间（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） 再生盐耗量（再生盐耗量（g g）单位体积树脂再生盐耗（）单位体积树脂再生盐耗（g/Lg/L）X X 树脂装填体积（树脂装填体积（L L） 软水器选型与计算 4. 4.正洗时间按下式计算：正洗时间按下式计算： 正洗水量为树脂体积的正洗水量为树脂体积的

18、3-63-6倍。倍。 5. 5.盐箱注水时间按下式计算：盐箱注水时间按下式计算： 正洗时间（正洗时间（minmin） 正洗水量（正洗水量（galgal） 反洗流量（反洗流量（gpmgpm） 盐箱注水时间（盐箱注水时间（minmin） 盐箱注水量（盐箱注水量（galgal） 盐箱注水流量（盐箱注水流量（gpmgpm） 软水器选型与计算 周期产水量按下式计算：周期产水量按下式计算： 式中：式中：Q-Q-周期产水量，周期产水量，m3m3； R- R-树脂填装量，树脂填装量，L L； E- E-树脂工作交换容量，树脂工作交换容量，mol/Lmol/L； YD- YD-进水硬度，进水硬度，mol/m3mol/m3； YDc- YDc-出水残余硬