本技术方案为软化系统,单台出力55m3/h。整个系统采用微电脑水处理控制器实现自动控制,系统中交换器均采用双罐轮流产水,保证系统可以连续制水。
1 设计依据
1.1单台额定了连续产水量: 55m3/h
1.2产品水用途: 工业软水处理系统
1.3采用工艺: 全自动软水设备
1.4控制方式: 整个系统采用微电脑水处理控制器自动控制
1.5进水水质: 深井水硬度
1.6出水水质: 符合GB1576-2008国家工业锅炉水质要求
2 规定和标准
2.1我厂设备的制造和材料符合下列标准、规范、规定的最新版本要求,但不仅限于以下标准。
2.1.1 GB150-98«钢制压力容器»
2.1.2 JB2932-1999«水处理设备技术条件»
2.1.3 JB2880-81«钢制焊接常规压力容器技术条件»
2.1.4 劳动部«压力容器安全技术监察规程»
2.1.5 JB4730-94«压力容器无损检测»
2.1.6 GB113-9218«钢制管法兰»
2.1.7 HGJ34-90«化工设备、管道外防腐设计条件»
2.1.8 HG/T 20677-90«橡胶衬里化工设备»
2.1.9 «锅炉化学水处理验收及评定质量标准»
二工艺流程及技术说明
1 钠离子交换器
钠离子交换器将与以非碳酸盐硬度存在的钙、镁离子反应从而进一步降低补给水的硬度,提高设备出水水质的可靠性。
反应原理如下:
![]()

2RNa+Ca 2+ R2 Ca +2Na+
Mg 2+ Mg
再生是以上反应原理的逆过程。
钠离子交换器失效后,用5-8%浓度的氯化钠溶液对阳树脂进行再生。
1.1设备特点及优势:
a本产品是目前离子交换器中先进而实用的产品,它采用微电脑控制多功能平面集成阀(专利技术)阀芯旋转,实现液相的自动切换。。
b多功能平面集成阀代替了手动设备的众多阀门,设备松床、再生、置换、清洗等无须人为操作,操作简便,对水质适应性强,出水稳定。
c多路阀按对位、平面密封、流体力学原理,选用耐磨防腐PVC材质设计,实现双柱连续运行,先后再生的工艺流程。
d设备采用浮动床,体内逆流再生工艺,节能降耗十分显著;出水装置采用叠片式双速水帽板式结构,提高了设备的运行性能。
1.2钠离子交换器运行过程简要说明:
钠离子交换器在微电脑的指令下由电机带动平面阀阀芯的转动来实现各工位的切换,设备共有四个工位:松床、再生、置换、清洗。根据控制系统预设的各工位时间,运行时间到,电机转动到一定位置,由霍尔元件定位,设备进入下一工位运行,示意图如下:






![]()
![]()





1.3技术规范:
项目 | 单位 | 数据 | 备注 |
设备台数 | 台 | 1 | 双柱组成(一用一备) |
产水量 | m3/h | 50-55 | |
交换器外形尺寸 | mm | 3300×1370×4030 | |
交换器筒体直径 | mm | DN1200 | |
盐罐外形尺寸 | mm | 2564×1110×1545 | |
盐罐筒体直径 | mm | DN1100 | |
设计压力 | MPa | 0.5 | 筒体试验压力0.75 MPa |
运行流速 | m/h | 40~60 | |
工作压力 | MPa | 0.20-0.35 | |
运行温度 | ℃ | ≤50 | |
树脂装填高度 | mm | 2000 | 001×7FC强酸阳树脂 |
再生流速 | m/h | 3-5 | |
再生方式 | 采用负压溶盐再生,不需设置专用盐池、盐泵。 | ||
树脂耗量 | <10%/年 | ||
1.4技术说明:
a钠离子交换器为不锈钢或碳钢焊接的柱形容器;盐液系统溶盐罐采用不锈钢或碳钢卷制焊接的柱形容器;盐罐本体内部均防腐衬胶,钠离子交换器外部管系为UPVC工程塑料管;
b钠离子交换器进水装置为多孔板水帽型,多孔板的板材为不锈钢,水帽材质为ABS;
c钠离子交换器本体设有检修孔,数量为1个,以便于设备及设备附件的安装检修;
d钠离子交换器本体上设有树脂出口。
2 盐罐
2.1技术规范:
项目 | 单位 | 数据 | 备注 |
设备台数 | 台 | 1 | |
外形尺寸 | mm | 2564×1110×1545 | |
盐罐直径 | mm | DN1100 | |
设计压力 | <0.1MPa | ||
运行压力 | 常压(瞬时微真空运行) | ||
运行温度 | 常温 | ||
盐液浓度 | 20%~24%盐液 | ||
2.2技术说明:
a 盐罐为不锈钢或碳钢防腐衬胶;
B盐罐本体上开设有加盐口,设有相应的接管;
C盐罐本体设有:中间排水口及底部排水口等。
3. 微电脑水处理控制器简介
微电脑水处理控制器在无电情况下,芯片内部数据可保存10年。停电时可自动记忆当前状态,时间精确到1秒。来电时,工位循环自动按上次记忆状态继续运行,无须人为干涉。
◆全面的报警保护功能:
自动水位检测,水位超高报警并进行系统保护。水位恢复正常后,自动解除报警,继续正常工作。自动电机定位,电机卡死报警并进行系统保护,有声音提示。
◆锁定功能,可随意进行工位选择。
◆复位功能,可立即清除错误数据,返回初始状态。
◆键盘防误操作功能。
◆操作界面友好,易学易用。
技术标准及规范
1 | 输入开关信号 | 导通阻抗≤500Ω,断开阻抗≥50KΩ |
2 | 输出继电器容量 | 交流250V 10A |
3 | 总电源电流 | ≤2A |
4 | 设定时间范围 | 0-999分钟 |
5 | 电机延时保护时间 | 90秒 |
6 | 水位超高延时保护时间 | 20秒 |
7 | 工作电源 | 交流 220V±20% 50Hz |
8 | 功耗 | ≤20W |
9 | 正常工作环境 | 温度0-50℃,相对湿度35%-90%的无腐蚀气体场合 |
10 | 外形尺寸 | 280mm×234mm×120mm |
11 | 重量 | 约2.5Kg |
三设计核心专利技术
1、国家专利产品简介——------ 专利号:ZL 88 1 088122.1
(1)、平面阀的阀体与阀芯采用平面旋转组合,彻底解决了阀类曲面旋转磨损所带来的泄漏,随着使用时间增长,密封性能越好,寿命越长。
(2)、平面阀制作材料PVC耐腐、耐腐蚀且开孔大,不会因水脏而堵塞阀和水帽、树脂,并且采用人工精工制做,迷宫设计,从而确保了出水的稳定性。
(3)、在同类平面阀中,它是唯一采用无压运行密封设计使用的,独家保障正常使用稳定性达5年不出运行故障,寿命长达10-15年以上的自动化机头,大大降低了使用后的维护和维修
(4)、在同类平面阀中,阀与外界管道粘接唯一深度达到30mm以上,从而保证了使用过程中的管道脱落和漏水。
(5)、阀体与阀体粘接采用螺纹状,增强了粘结强度,阀体不易脱层。
(6)、平面阀内部孔与孔之间采用PE材料自行车的密封圈,增强了耐磨性,从而确保了密封圈损坏造成阀芯刮坏。
综合以上特点和实践证明,平面阀代替了所有人工和气/电动阀,水处理使用平面阀大大降低了投资成本和操作繁琐等问题。
2、国内外多路阀的性能分析比较
(1)、无压密封多功能平面旋转阀与同类平面阀的不同
(一)、六个确保:
a、平面阀阀体中设有排气孔,工位切换自动卸压,无压运行,从而确保了阀芯轻松旋转,阀齿不易断裂。
b、阀体厚/重于同类平面阀1/3,整个阀体的通水过留量大大提高,从而确保了出水量。
c、阀体与外界连接管的粘接面多余同类平面阀的3倍,从而确保了设备长期运行管路不泄露。
d、阀体面与面采用螺纹结构的粘接,从而确保了阀体长期运行不脱层。
e、阀体内孔的密封圈采用自制的PE材料密封圈,从而确保了阀体和阀芯在旋转过程中密封圈刮坏阀芯带来阀体泄露。
f、无压密封平面旋转阀设计为低压运行0.15-0.35MPa,确保5年不出运行质量问题,使用寿命长达15-20年。
(二)、五个不同:
a、设备运行外界任何电器出故障30秒后控制器自动死机。
b、进水配有Y型过滤器。
c、设备全部采用双面焊接。
d、水帽全部采用塔形结构。
e、不锈钢设备外观统一为氩光或亮光型。
(2)、无压密封多功能平面旋转阀与同类平面阀、进口多路阀的比较
对比项 | 无压密封多功能平面旋转阀 | 同类平面阀 | 进口多路阀 |
密封面的运行 | 平面磨损 | 平面磨损 | 曲面磨损 |
单罐处理量 | 220t/h | 80t/h | 45t/h |
设计工艺 | 浮动床/固定床 | 浮动床 | 固定床 |
材质 | PVC | PVC | 铸铁/铜 |
实用场合 | 过滤+软化、除碱+除氧+阴、阳床+混床(耐酸碱腐蚀) | 过滤+软化、除碱+除氧+阴、阳床(耐酸碱腐蚀) | 过滤+软化+除氧(不耐酸碱腐蚀) |
最高处理水质 | ≤20mmol/l | ≤15mmol/l | ≤5mmol/l |
树脂装填高度 | >1800mm | >1700mm | <1200mm |
工位切换卸压 | 有 | 无 | 无 |
运行压力 | 0.25-0.35MPa | 0.25-0.35MPa | 0.2=35-0.65MPa |
运行流速 | 40-60m/h | 40-60m/h | 15-25m/h |
阀与管路密封 | 好 | 极差 | 好 |
阀体耐压强度 | 好 | 差 | 好 |
运行大反洗 | 不需要 | 不需要 | 需要 |
水耗 | 2-5% | 2-5% | 10-20% |
再生剂的比耗 | 1:1.1-1.4 | 1:1.1-1.4 | 1:1.5-2 |
树脂损耗/年 | 2-5% | 2-5% | 5-10% |
(3)、平面阀产品与富莱克产品比较
一, 富莱克产品:再生麻烦,盐液需要搅拌,不然浓度不够,从而导致盐水浓度时而合格,时而不合格,从而导致设备出水水质不稳定,时而合格,时而不合格,使软化水箱水质无法达标,使锅炉结垢的可能性增大.
平面阀产品:再生简单,一切自动运行,再生时盐罐充满压力,压力式自动溶盐,使盐罐里盐液始终处于饱和状态,树脂得到充分有效再生,水质达标又稳定.
二, 富莱克产品:工艺原理是顺流再生固定床,盐耗大.它的盐耗比一般是2.0~3.0:1,加盐频繁,用户运行成本增加.再生时没有流量计控制和观察盐水的流量,全靠经验判断进盐的多少,没有科学的规范的对再生盐水的量化检测.
平面阀产品:工艺原理是浮动床逆流再生工艺,此工艺是水处理行业通过长期实践证明盐耗最低的再生工艺,它的盐耗比是1.2~1.5:1,设有再生盐液流量计,方便控制和观察盐水的流量.流量计的高度是通过原水硬度来设定,再生用盐科学规范,盐水再生过程是一个看得见的量化过程,做到节省用盐,减少用户运行成本.
三, 富莱克产品:再生原理采用虹吸原理将盐水输送到交换罐里再生树脂,整个过程没有控制阀控制,极易造成氯根超标,造成锅炉氯离子腐蚀,从而缩短锅炉寿命.
平面阀产品:再生原理采用压力原理将盐水输送到交换罐里再生树脂,再生工位时,再生电动球阀自动打开,其它工位时再生电动球阀自动关闭,则防止了氯根超标,杜绝了锅炉氯离子腐蚀.
四, 富莱克产品::一个机头控制一个交换罐,无法实现设备两个柱交替连续制水,操作麻烦复杂,只能是间断制水,到目前为此,未见到一个控制两个罐连续制水的机头.它的控制方式只能是当一个罐树脂失效后,人为操作启动另一台,可以通过考察用户证明.
平面阀产品:一台微电脑控制两个交换罐交替连续制水,当一个罐在再生,清洗时,另一个罐在制水,当前一个罐再生,清洗完后则开始制水,而另一个罐制水完后则开始再生,清洗.这样周而复始,交替连续制水,从而真正实现设备连续制水.
五, 富莱克产品:无法真正实现全动控制,开机,关机要全靠人为控制.
平面阀产品:当水箱水位满后,水位仪将给微电脑水位满的信号,进水电磁阀关闭,设备停机;当水箱水位到低水位时,水位仪将给微电脑水位低的信号,进水电磁阀打开,设备开始运行.设备真正实现全自动控制,无须人为操作.
六, 富莱克产品:工艺是顺流再生固定床,产水和再生时水流方向都是从上而下,树脂经过长时间运行后,一部分树脂将成粉状,堵塞滤网,使产水量减少,导致维修不方便.
平面阀产品:工艺是浮动床逆流再生工艺,产水时水流方向从下而上,再生时水流方向从上而下,设备上部设有只有粉状树脂才能排出的管口,树脂经过长时间运行后,粉状树脂自动排出,产水量稳定.
七, 富莱克产品:工艺是顺流再生固定床,产水方向和再生方向一致,都是从上而下,树脂在交换罐里分为三个层次:失效层,工作层,保护层.产水和再生方向一致,盐水首先通过再生好了的失效层,最后通过保护层,而保护层树脂无法永远得到最好的再生,因为再生时盐水从上而下,首先通过失效层,最后到保护层,当盐水到保护层时,盐水浓度已经很低,无法得到最好的再生,从左边图可看出,水先通过好树脂再到不好的树脂,所以出水效果不好,水质不稳定.
平面阀产品:工艺是逆流再生浮动床,产水从下而上,再生方向从上到下,从右边图可观察,产水首先通过失效层,最后通过保护层,盐水首先再生保护层,最后再生失效层,保护层树脂永远都是再生效果最好的树脂,水先通过不好树脂,再到好树脂,所以出水效果好,水质稳定.
八, 富莱克产品:上部口很小,一般只有外部连接管道口大小,上部没有观察树脂视镜孔,下部没有放树脂口,从而使加树脂,放树脂不方便,没有视镜孔不能观察树脂运行装况,所以导致维护不放变,售后服务麻烦.
平面阀产品:上部封头法兰连接,口大,加树脂方便;下部有放树脂口,放树脂方便:上部有视镜孔,可观察树脂运行,所以维护方便,简单.
九, 富莱克产品:机头是国内组装生产,并非属于美国进口产品,真正的美国进口产品价格不低,一般的贸易公司无法拿到代理权,这点可通过贸易公司海关进口单可查到,机头控制器一旦发生故障,将无法维修,只能更换,寿命低.
平面阀产品:微电脑控制器和国家专利产品多功能平面阀是我厂自行设计,生产,制造的,我厂拥有整套产品的知识产权,微电脑控制器发生故障,我厂将终生免费维修,免除你的后顾之忧.
十, 富莱克产品:只能适合于进水硬度在2mmol/l以下的水质的范围,一般原水水质都受环境,天气的变化而发生变化,一旦水质硬度升高将无法达标.适合于对水质要求不高的热水锅炉和压力容器.
平面阀产品:适合水质范围广,进水硬度在15mmol/l以下都能一次达标,原水水质的变化对设备正常运行没有任何影响,完全满足锅炉运行,广泛应用于水质要求高的蒸汽锅炉和发电锅炉.
四、设计规范要求
1、设备制造和材料符合下列标准和规定的最新版本的要求:
《钢制压力容器》GB150-1998
《水处理设备制造技术条件》JB/T2932-2001
《电厂水处理设备制造质量分等标准》SDZ037-87
《橡胶衬里设备技术条件》 HCK2451-93
《压力容器油漆、包装技术条件》ZBJ98003-87
《水处理设备原材料入厂检验》 ZBJ98004-87
国外采购的设备或部件的制造工艺和材料符合ASME和ATM所涉及的标准。
2、对外接口法兰符合下列要求:
《管路法兰技术条件》JB/T74-94
《管路法兰类型》JB/T75-94
《凸面板式平焊钢制管法兰》JB/T81-94
3、衬里钢管和管件符合下列标准的最新版本的规定要求:
《衬胶钢管和管件》HG21501-83
《衬塑(PP、PE、PVC)钢管和管件》HG20538-92
4、管路的设计符合DL/T5054-1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》的规定要求;对外接口法兰符合《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册》(GD2000)要求。
5、控制系统的安装符合下列要求:
通用电器设备配电设计规范GB50055-93。
电气安装工程盘柜及二次回路接线工程施工及验收规范GB50171-92
自动化仪表安装工程质量评定标准GBJl31-90
电气装置安装工程电气设备按试验标准GB50150-91
6、质量控制
严格按照ISO:9001-2001标准执行。
五、设计范围及原则
1、根据用户提供的原水水质报告进行设计计算为依据。
2、本次选定的除盐设备为国内独家专利技术—无压密封多功能平面旋转阀控制的浮动床工艺,具有较大的适应性、应急性,可以满足水质及水量的变化,并考虑在突发或事故状态下的各种应急用水的全自动控制。整套方案浮动床工艺,主要具有出水水质高且稳定,工程投资低,工业化运行时间长,环保负荷低等特点,较其他工艺具有综合优势。
3、采用工艺具有可靠性强,运行稳定,管理维护量、占地面积、投资小,节能降耗明面等的特点。
4、整套除盐水工艺采用全自动控制。
我们的目标:一切为了客户
为了客户的一切
实实在在 值得信赖