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天津市英特节能技术有限公司TIANJIN INTENT ENERGY-SAVING TECHNOLOGY CO.,LTD

 

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英特软化水设备设计、制造、安装、销售


软水器工作原理
在自然界中,天然水中含有某些金属离子,这些金属离子在水被加热时,由于水的蒸发浓缩会在加热面上形成一些成份不同、密度不同、坚硬的固体附着物,这些坚硬的固体附着物就是水垢,而这些金属离子在水中的浓度被称为水的硬度。对于天然水而言,这些金属离子主要是钙(Ca2+ )、镁(Mg2+ )离子。当原水通过软水器时,水中的钙、镁离子被树脂中的钠离子置换出来,使水的硬度降低,从而达到使用标准。
全自动软水器是将软水器运行及再生的每一个步骤实现自动控制,并采用时间、流量或其它感应器等方式来启动再生。全自动软水器的基本构成为:FLECK、AUTOTROL多路控制阀、玻璃钢罐、树脂(含001×7树脂)、盐箱及管路系统。

产品特点
水质软化过程自动化:该设备通过程序控制装置,实现离子交换和树脂再生过程的自动化。
高效:软水器设计合理,使树脂有效工作,交换容量充分发挥。
省工:无需专人操作,安装简便。
无毒:阀体为无铅黄铜或工程塑料。
省水:制水率98%以上。
省电:由于采用虹吸原理,再生无需用盐泵。
调整方便:可根据需要调整再生周期和时间。
罐体防腐:罐体采用玻璃钢、不锈钢、钢衬塑材质,避免树脂污染。
适用性广:可用于工业锅炉、热交换器、空调、洗衣、沐浴设备及食品、制药、电子等行业。

适用范围
RT系列全自动软水器可广泛用于水蒸汽锅炉、热水锅炉、热交换器、蒸发冷凝器、空调、直燃机等系统的补给水软化。还可以用于宾馆、饭店、写字楼、公寓等生活水处理及食品、饮料、酿酒、洗衣、印染、化工、医药等行业的软水处理。

技术参数
原水硬度:≤6mmol/L
出水硬度:≤0.03mmol/L
工作压力:0.2~0.6Mpa
工作温度:2~49℃
罐体承压:≤0.8Mpa
自控电源:AC220V 50Hz
耗 电 量:3~40W
树脂型号:001×7强酸性阳离子交换树脂

安装要求
地基需水平,设备安装地附近应设下水管口。管路安装应设旁通并在进水管路上安装压力表。
入口压力低于0.2Mpa需加装管道泵。
盐要高于盐液液面,不可用加碘、加钙盐为再生剂。
设备总压损(管路+控制器+布水器):0.3kg/cm2 。

产品选型
软化设备就是采用阳树脂对源水进行软化,主要目的是让阳树脂吸附水中的钙、镁离子(形成水垢的主要成分),降低源水的硬度,并可以进行智能化树脂再生,循环使用。
1.用户为节约成本可根据状况选用手动型控制系统。
2.用户如果24小时连续用水可根据用水时间选用交替再生,一备一用。
3.用户也可根据用水水质要求:一级可配置多介质过滤器,用于去除水中的泥沙、铁锈、胶体及悬浮物;二级可配置活性碳过滤器,用于去除水中的色素、异味、生化有机物,降低水中的余氯值及农药污染;三级配置软化水设备。
4.出水质量达到国家低压锅炉给水标准。
5.时间控制-计时型;流量控制-计量型。运行方面,采用单罐、双罐和多罐等多种组合方式。选用时,用户可根据需要进行选择。操作上,该产品除具有自动运行功能外,还可进行手动操作。
6.技术指标及工作要求
入口水压:0.18-0.6Mpa  工作温度:1-55℃
源水硬度:<8mmol/L    操作方式:自动/手动
出水硬度:≤0.03mmol/L  再生剂:NaCL
再生方式:顺流/逆流    交换剂:001*7强酸性离子交换树脂
控制方式:时间/流量
工作电源:220V/50Hz

相关知识:

一、水的循环
1.地球表面的水被阳光加热蒸发,蒸汽成为我们呼吸空气的一部分;
2.随着暖空气上升冷却,水蒸汽形成液体或冰的小粒子,如云;
3.云中的粒子长大,以雨或雪降到地球上;
4.有些雨或雪浸蚀地球,溶解了一些矿物;有些雨雪落入溪流、河川和海洋。最终水又被加热,重复循环。
二、硬水是怎么形成的?
当水在大气中凝聚时,它溶解了空气中的二氧化碳,形成了叫做碳酸的弱酸。
H2O + CO2   → H2CO3
该酸最终随雨落到地上,然后流过土壤上部到达岩床,岩石通常是石灰石。石灰石是碳酸钙和碳酸镁。碳酸溶解了石灰,中和,并同时变硬:
H2CO3 +  CaCO3    →     Ca(HCO3) 2      
H2CO3 +   MgCO3 →   Mg(MgCO3) 2
(水中的钙、镁离子实际上是溶解的矿石。当水流经岩层和地壤时溶解了钙和镁的沉积物,这种溶解的矿物最终进入到地下水层。当水从地下水层被抽到表面时,水中含有溶解的硬性矿物质,这种水称为硬水。)
在这里,我们将对硬度的讨论主要限于钙,记住,钙和镁是一对“硬度的孪生姐妹”,我们对一种讨论的任何事情都适合于另一种。钙常与硬性水垢联系在一起。
其他一些与水垢有关物质为:
CaCl2 氯化钙
MgCl2 氯化镁
CaSO4 硫酸钙
MgSO4 硫酸镁
硬性物质引起的问题是多重的,最常见的是硬垢和“皂乳”,为理解硬垢的形成,我们只要反写我们用来说明水“硬化”现象的方程式:
Ca(HCO3)       加热      CaCO3      +    H2O   +    CO2 
加皂于硬水中导致完全不同的反应,形成不溶的硬性物质 ---皂化物。
   皂 + 硬水 -  皂乳 + 软水
2C17H33COONa        Ca(HCO3)        Ca(C17H33CO2)2             2NaHCO3
只有当加入足够的皂以沉淀所有的碳性物质,皂才开始形成泡沫。所有的硬性物均会引起皂乳。
三、水是如何变软的离子交换软化水的原理)
软水器使溶解在水中的钙镁硬性矿物质被软化剂树脂上的软性矿物质钠交换。所有这三种矿物都是叫做阳离子的带正电荷离子。在适当的压力容器中,含硬性矿物的水通过离子交换树脂可发生离子交换反应。在现代的软水器中装有千百万颗微细的聚苯乙烯/二乙烯苯塑料球,所有小球都含有许多吸引正离子的负电荷交换位置。当树脂处在再生状态时,这些负电荷交换位置为带正电荷的钠离子占据。当钙和镁经过树脂贮槽时,它们与树脂小球接触,从交换位置上取代钠离子,从而被除去。
鉴于如下两个理由,离子交换是可能的:
1.所有的阳离子并非都有相同强度的正电荷;
2.树脂优先结合带较强电荷的阳离子,钙和镁离子的电荷比钠最离子强,取代钠阳离子,然后向下通过树脂床,流出软水器,这样软水器就送出了“软”水。
最后,所有树脂交换位置均被钙镁占据,无法进一步交换,这时树脂处于失活状态,必须再生。
软水器树脂的再生是用氯化钠和水的稀溶液- 盐水进行的。在再生中,首先停止软水器的工作水流,从盐水槽引出的盐水与另外的稀释水流混合,稀盐水溶液向下流经树脂,与载有钙和镁离子的树脂小球接触。 尽管钙和镁离子带有的电荷比钠离子强,但浓盐溶液含有千百万个较弱电荷的钠离子,有取代数目较少的钙和镁离子的能力。当钙和镁离子被取代(交换后),正的 钠离子连接到了负的交换位置上。最终,交换位置全被钠离子占据,我们说树脂已经再生,已作好了下一软化(工作)循环的准备。
四、水的硬度分级
按美国WQA(水质量协会)标准,水的硬度分为6级。


0~0.5GPG

软水

0.5~3.5GPG

微硬

3.5~7.0GPG

中硬

7.0~10.5GPG

10.5~14.0GPG

很硬

14.0以上

极硬

*GPG为水硬度单位,1GPG表示1加仑水中硬度离子(钙镁离子)含量为1格令。由 于水中钙、镁,过高使水质变硬,直接影响了我们正常的生活,如:浴缸及发黄且很难清洗;用壶烧开水,水壶会结成很厚的水垢;衣服、毛斤经常洗涤后会变硬; 洗衣服时加上肥皂水中就很快会结成皂垢,(而我们会经常以为是衣服脏);其实还有很多我们日常中很麻烦的事情都是由水质过硬而产生的影响。如果我们将水质 变软后我们就会非常明显的感觉到软水带给我们的生活乐趣!用肥皂也能洗泡泡浴了,并减少了做家务的时间。

什么是软水(软化)?为什么要软化?

我们都知道,普通的水中含有多种可溶解的化合物,有些物质的溶解度随着温度的变化有较明显的变化,其中的碳酸钙、碳酸镁类的物质,其溶解度随着温度的升高 而下降。当温度升高时,原来溶解于水中的碳酸钙、碳酸镁析出形成沉淀物,这些沉淀物可以是以絮状、粉末状,或沉积在容器、管道表面,形成水垢。
用来衡量钙镁离子总量的指标是硬度,总的说来,水的硬度主要由钙(Ca2 +)、镁(Mg2+)离子构成的,其具体指标是同类离子折合为碳酸钙来计时的数值,目前标准单位是mmol/L(毫摩尔每升)。传统的单位有mgN/L (毫克当量每升)、德国度、美制(英制)等,目前在国内常用的硬度单位是mg/L(毫克每升)、mmol/L(毫摩尔每升)、mgN/L(毫克当量每 升),偶尔会有用户使用德国度,用德国度除以2.8即可换算为国标的数值mmol/L(毫摩尔每升),如果采用美制的Grain/Gallon(格令每加 仑),需要对单位进行多次算换,此处不细讲。
   钙镁离子含量较多的水称为硬水,钙镁离子含量较少的水称为软水。硬水与软水只是通俗上的叫法,并没有标准的量的概念,在生活 中,行内一般把硬度低于3mmol/L的水称为较软的水,3-6称为普通水,6-8称为较硬的水,10以上称为高硬水。
(工业上采用截然不同的标准,工业上一般只有硬度<1的水称作软水,1-10之间都经常笼统地称为硬水,硬度>10的水也多称为高硬水)

为什么要软化?

  由于水垢的沉积对人们的生活及生产均有很明显的影响,所以生产用水和生活用水均对硬度指标有一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬度盐类,会在锅炉 受热面上生成水垢,从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗,甚至因金属壁面局部过热而损伤部件、引起爆炸。因此对于低压锅炉要进行水的软化处理;对于中、高压 锅炉要进行水的软化与脱盐处理。
采用某种方法降低水的硬度的过程叫做“软化”(一般是指采用设备),相应的设备叫“软水器”(或叫“软水机、软化器”等)。

常用的软化方法有哪些?
将硬水软化,避免水垢的沉积有很多种方法,经常使用的方法有:
1)离子交换法 :采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成 的情况。这种方法是目前最常用的标准方式。主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟。可以将硬度降至0。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器” (由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”)。
2)膜分离法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。这种方法的特点是:效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。一般较少用于专门的软化处理。
3)石灰法:向水中加入石灰,主要是用于处理大流量的高硬水,只能将硬度降到一定的范围。
4)加药法:向水中加入专用的阻垢剂,可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性,从而使水垢不能析出、沉积。目前工业上可以使用的的阻垢剂 很多。这种方法的特点是:一次性投入较少,适应性广;但水量软大时运行成本偏高,由于加入了化学物质,所以水的应用受到很大限制,一般情况下不能应用于饮 用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。由于加药法只是从化学原理上阻止水垢的生成,并没有降低水的硬度,所以一般不归入软化方法中,而是称为阻垢。
5)电磁法:采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形 成。其特点是:设备投资小,安装方便,运行费用低;但是效果不够稳定性,没有统一的衡量标准,而且由于主要功能仅是影响一定范围内的水垢的物理性能,所以 处理后的水的使用时间、距离都有一定局限。多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理,不能应用于工业生产及锅炉补给水的处理(同时由于该种设备的机理并未得到真正的理论证实)。另外,此种方法与加药法类似也是阻止水垢的生成,而不是降低硬度,所以一般不应归入软化方式中,而是应该称为防垢或阻垢。
根据实际使用经验及特点,在工业锅炉及工业生产中最常用的方式是离子交换法(目前基本上是标准设备),普通情况下所说的“软水器”一般均指这种设备。
在餐饮、食品、化工、医药等领域、空调、工业循环水等应用中,也多采用离子交换法对补水进行处理。
小型热水锅炉、换热器等应用中,多采用加药法。
商业领域的中央空调及工业上温度较低(最高温度在60度左右)的冷却循环水,多采用电磁法进行全流量处理,即对所有循环水进行处理,同时多数情况下配合补充水采用离子交换法处理或循环水采用加药方法以保证效果。

 

 


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