软化水处理上培训.pptx

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1、1锅炉水处理监督管理规则锅炉水处理监督管理规则第十四条 锅炉水处理设备出厂时,至少应提供下列资料:1.水处理设备图样(总图、管道系统图等);2.设计计算书;3.产品质量证明书;4.设备安装、使用说明书;5.注册登记证书复印件。第三十六条 对违反本规则的单位和个人,有下列情况之一者,安全监察机构有权给予通报批评、限期改进,暂扣直至吊销资格(对持证的单位和个人)的处理。第1页/共55页2克分子克分子(mol)定义：一定重量的物质，在数值上等于他的分子量，单位用克表示。这个量就称为一个克分子。如水的分子量为18，而18克水就是1克分子水。克分子的水含有的分子数为：6.02X1023现在国际上规定：物

2、质体系所包含的结构粒子(如原子、分子、离子、电子、光子等等)数目与12克碳(12C)中的原子数目相等，则这体系的量为摩尔，符号(mol)第2页/共55页3当当 量量定义：当量表示元素相互化合时它们之间的重量关系。各种元素相互化合时，其重量比等于他们的当量 比。元素的当量原子量/化合价化合物的当量化合物的分子量/正(或负)价总数如:钙的当量=原子量/化合价 =40.078/2=20.039第3页/共55页4克克 当当 量量定义:一定量的物质在数值上等于它的当量，单位以克表示,这个量就称为该物质的1 个克当量。如：钙的当量为20.039,而20.039克的钙就等于1克当量。第4页/共55页5硬度单

3、位硬度单位(一一)1升水中含有的钙、镁离子的总毫克分子数。mmol/L1升水中含有的钙、镁离子的总毫克当量数。meq/L1升水中含有的1/2钙、1/2镁离子的总毫克分子数。即：以氢离子为基本单位的物质的量浓度(氢摩尔浓度)(在数值上1/2钙、1/2镁离子的总毫克分子数等于钙、镁离子的总毫克当量数)第5页/共55页6以CaCO3氢摩尔质量来表示的1升水中含有钙、镁离子的氢摩尔总数。表示方法为ppm(以CaCO3计)如:CaCO3的分子量为100其可接受或提供1molH+的摩尔质量为50。硬度为2H+mmol/L浓度，可表示为2x50=100ppm(以CaCO3计)例:水质分析结果为Ca2+=42

4、.4mg/L,Mg2+=25.5meq/L用上面种方试表示其硬度(1)42.4/40.07+25.5/24.3=1.058+1.049=2.107mmol/L(2)42.4/20.03+25.5/12.15=4.22mg/L(3)4.22mmol/L(1/2Ca2+1/2Mg2+)(4)4.22x50=211ppm(以CaCO3计)1升水中含有的钙、镁离子总量等于17.1ppm(以CaCO3计),定义为一个格令/加仑(gr/gallon)。第6页/共55页7第7页/共55页8钠离子交换反应钠离子交换反应第8页/共55页9第9页/共55页10交换示意图交换示意图第10页/共55页11流速流速:(

5、gpm/ft2,m/h)通常流速越大离子交换所需的工作层越大,树脂有效利用率会下降,但设备产水能力会提高。反之流速越小所需的工作层越少,树脂利用率会增加,但设备产水能力下降。过小的流速会造成原水与树脂表面离子进行交换,水不能进入树脂内部。树脂表面通常仅提供20%的交换容量;树脂里面能提供80%的交换容量。合理的交换流速对于提高设备产水能力及交换能力是非常重要的,一般建议运行流速控制在(中国2030m/h,美国410gpm/ft2)小型装置可适当提高。第11页/共55页12交换示意图交换示意图第12页/共55页13水与树脂的接触时间水与树脂的接触时间:(gpm/ft3)水与树脂的接触时间越长,交

6、换越充分,但相对单位树脂的产水能力下降,接触时间越短,交换越不充分,单位树脂的交换能力下降，而单位树脂的产水能力提高。因此，合理的接触时间对于软水器的经济运行非常重要。一般建议1.05.0gpm/ft3树 脂或840bv/h.(每小时流量为树脂装载量的八至四十倍)第13页/共55页14用线性流速与空间流速的区别用线性流速与空间流速的区别第14页/共55页15树脂层的高度树脂层的高度 树脂层越低,流速对其交换能力的影响就越大,当树脂层高度达到30英尺(762mm)时,树脂层高度造成的流速对其交换能力的影响可降到比较低的程度。因此,一般建议树脂层高度大于30英尺(762mm)。(图-1)第15页/

7、共55页16进水含盐量进水含盐量 进水含盐量的高低直接影响出水的品质,而进水含盐量中K+,Na+的总含量对出水品质的影响非常大。例:当原水含盐量为500PPM,其中K+Na+为零,硬度为10mol/m3。如果我们再生用15lb/ft3(240g/l)出水质量可达到近乎0.00。当原水含盐量为500PPM,而K+Na+为250PPM,硬度为5mol/m3,同样我们用15lb/ft3(240g/l)出水质硬度为0.038mmol/L接近0.04mmol/L(超过了国家低压锅炉进水要求),若要出水达到0.03mmol/L以下,必须使用(18lb/ft3,290g/l)。(图-2)第16页/共55页1

8、7温温 度度 水温增加能同时加快内扩散,提高交换能力,无论是运行或再生,适当地提高水温度对软水器是有益的。第17页/共55页18再生剂质量再生剂质量(NaCl)再生剂纯度越高,树脂的再生度越高,出水的离子泄露量越少,因此提高再生剂纯度及用软化水溶液可提高再生度。第18页/共55页19再生剂纯度对树脂再生度的影响再生剂纯度对树脂再生度的影响第19页/共55页20再生液流量再生液流量 通常再生液流量越小,获得的再生效果越好。但过低的再生液流量会使再生时间过长,使再生剂绕过树脂仅将树脂表面再生。因此一般要求再生液流量在0.250.9gpm/ft3(或 顺 流 流 量 46m/h,逆 流 再 生23m

9、/h)(图-3)第20页/共55页21再生液浓度再生液浓度 根据离子平衡原理,再生液浓度提高,可以使树脂的交换能力得到提高,但在再生剂用量一定的条件下,再生液浓度过高,会缩短再生液与树脂的接触时间,从而降低了再生效果,一般盐液浓度控制在10%左右为宜。(图-3)第21页/共55页22再生剂用量再生剂用量 树脂的交换在理论上是按等当量进行,即1mol的再生 剂 可 恢 复 一 个 1mol的 交 换 容 量,(即 使 用 58.43g的NaCl)。但实际上再生剂的耗量要比理论值大得多。实验证明再生剂用量越多,获得的树脂工作交换容量越大,出水质量越好。但随着再生剂用量的不断增加,工作交换容量的提高

10、会越来越少,经济性会不断下降。因此,再生盐耗应根据不同的原水水质,在保证一定的交换能力及水质条件下,尽可能选用比较经济合理的耗盐量。在美国通常低压锅炉的软水器,采用240g/l盐再生一升树脂。(图-3)第22页/共55页23树树 脂脂 不同的树脂所提供的交换能力是不一样的。通常锅炉用软水器要求使用的树脂其交联度不应低于7。第23页/共55页249000型软化控制阀上布水器反洗膨胀空间交换器罐体中心管 树脂排污管 石英砂下集水器 罐底支撑 盐井 空气止回阀盐液面盐盐箱浮球盐箱盖盐井盖2310盐液安全阀挡盐板第24页/共55页25设计数据第25页/共55页26反洗流速的计算反洗流速的计算通过流量控

11、制孔板来实现对反洗流速的控制，富来公司提供了从0.6gpm至的35种规格的流量孔板,及100gpm至400gpm的48种规格的流量孔板,能最大限度地满足用户的设计要求。反洗流量的计算:反洗流量=罐体面积单位面积反洗流量例如：某钠离子交换器直径为1000mm（39.37英寸），确定其反洗流量。设:单位面积反洗流量(流速)为 5gpm/ft2 (12.3m/h)反洗流量=/4（39.37/12)25=42.24gpm (1英尺=12英寸)查:FLECK公司反洗流量孔板参数表(表-1)得 取用45gpm的流量孔板校对反洗流速:13m/h第26页/共55页27再生液耗量计算再生液耗量计算全自动软水器的

12、再生剂耗量是通过控制盐箱补水量来达到控制再生剂量。例如：上例中通过查阅树脂资料及进、出水质确定:再生盐耗为每升树脂使用160克盐.(即10lbNaCl/ft3树脂)再生总盐耗量=单位树脂再生盐耗树脂量=160660=105600g=100.56kg设:根据饱和盐液浓度为26%，由溶液浓度计算公式得到:溶液浓度(%)=溶质/(溶质+溶剂)100%溶剂=溶质(100%-溶液浓度(%)溶液浓度(%)盐箱补水量=100.56(100-26.3)/26.3=298.8kg=298.8L(78.8gallon)(1L=0.267gallon)查:FLECK公司提供的盐箱补水流控制孔板参数表(表-1)得，若

13、选用7gpm的流量孔板，则盐箱补水时间为 补水时间=盐箱补水量/单位时间补水流量=78.8/7=11.25分钟设定:盐箱补水时间为12分钟注:在通常情况下盐箱补水时间考虑为1020分钟另:简易算法：设:饱和盐液为每1加仑水溶解3磅盐本例:盐箱补水量=总盐耗量/3=23.3 10/3=77.6加仑第27页/共55页28再生液流速计算再生液流速计算全自动软水器的再生液流速是通过选用合适的射流器来加以控制。富来公司提供了18种规格的射流器供用户选择，以求达到最佳的的再生效果。交换器再生液流量=树脂装载量x单位树脂再生液流量例如：上例中的软水器放入了660升（23.3ft3）阳离子交换树脂，根据标准,

14、设:单位树脂再生液流量为 0.5gpm/ft3交换器再生液流量=23.30.5=11.6gpm (1ft3=28.3L)查:FLECK公司提供的射流器参数表(表-2)得在40psi压力下选用1800系列，6#射流器 流量为10.8gpm实际单位树脂再生液流量为0.46gpm/ft3实际再生液流速=实际交换器再生液流量/交换器截面积=10.8x0.227/0.785=3.1m/h 1gpm=0.227m3/h第28页/共55页29第29页/共55页30吸盐置换时间的确定吸盐置换时间的确定吸盐、置换时间需经过计算来确定。并在控制阀上加以确定查:FLECK公司提供射流器参数表(表-2)得到 在40p

15、si压力下选用1800系列，6#射流器 流量为10.8gpm 其中吸盐量为38%；进水量（置换水量）为62%吸盐量=射流器流量x0.38=10.8x0.38=4.1gpm 吸盐时间=饱和盐液量/单位吸上盐液量=(盐箱补水量+盐耗量)/(单位吸上盐液1.14)=(298.8+105)/(1.144.13.787)=22.81分钟 (1加仑=3.787L)置换时间=置换水量/单位慢洗流量设:置换水量=树脂装载量=660L=174.28加仑 单位慢洗流量=交换器再生液流量-吸盐量=10.8-4.1=6.7gpm 置换时间=174.28/6.7=26.01分钟 总吸盐置换时间=吸盐时间+置换时间=21

16、.81+26.01=48.82分钟 总吸盐置换时间为50分钟设定:为50分钟第30页/共55页31系统压降计算系统压降计算全自动软水器压力降有以下几部分组成：控制阀压降、树脂层压降，布水器压降。控制阀压降=（运行流量gpm/Cv)2树脂层压降，查树脂公司提供的压降计算图表。布水器压降，查布水器公司提供的压降计算图表。例如:上例选用FLECK 3900控制阀 交换器运行流量为25m3/h查:富来自动控制阀规格表得:3900控制阀运行阻力系数为 65控制阀压降=(25x4.4/65)2=2.86psi 1m3=4.4gpm控制阀压降 0.2kg/cm2 1psi=0.0689kg/cm2第31页/

17、共55页32第32页/共55页33第33页/共55页34第34页/共55页35第35页/共55页36单流式过滤器与多层过滤器的比较单流式过滤器与多层过滤器的比较第36页/共55页37多层滤料过滤器设计参考多层滤料过滤器设计参考第37页/共55页38软水器软水器,活性碳过滤器活性碳过滤器,砂过滤参照砂过滤参照表表第38页/共55页39富来控制阀具有良好的适应性富来控制阀具有良好的适应性a.有近100种规格的流量控制孔板供用户选择,他能最大限度的满足用户要求.b.有18种规格的射流器,且互换性能强，每型控制阀至少有7种尺寸的射流器供用户选用。c.从进出口管经3/4“至3”有多达16种型号,其流量范

18、围从最小的3.4吨至56.8吨(在1kgf/cm2压降下）d.从6“24罐,FLECK有三种型号的控制阀可用于一阀双罐自动切换。(8500,9000,9500)第39页/共55页40富来控制阀具有良好的可靠性富来控制阀具有良好的可靠性a.它的每个受压零件的设计,必须满足从013.3kgf/cm2的循环压力试验250,000次。（水质协会要求从010.5kgf/cm2循环试验100,000次)b.再生-运行的周期循环试验必须满足10,000次，即:如果平均每天再生一次,它能使用27年。c.为满足这些要求,FLECK公司制造的进出口管径大于1寸的控制阀,采用无铅黄铜作为其阀体材料.d.FLECK的

19、无硬水旁通控制阀,再生时自动阻断出水，无需电磁阀。e.FLECK是唯一使用流量孔板与注水时间相配合的方式来控制盐箱注水量。它能最准确的控制耗盐量。第40页/共55页415600,5600SE,5000,6600,6700控制阀结构、性能及适控制阀结构、性能及适用场合用场合第41页/共55页421500,2510,2700,2750,2850,2875,3150控制阀结构、性能控制阀结构、性能及适用场合及适用场合第42页/共55页43第43页/共55页44第44页/共55页45富来自动控制阀规格表富来自动控制阀规格表第45页/共55页46常用单位及复合单位换算常用单位及复合单位换算第46页/共5

20、5页47采用时间型与采用流量型方案比较采用时间型与采用流量型方案比较某用户为一台一吨蒸气采暖锅炉配置软水器。无回水。冬季需二十四小时运行。进水硬度某用户为一台一吨蒸气采暖锅炉配置软水器。无回水。冬季需二十四小时运行。进水硬度为为4mol/m3。现以单罐时间型间断供水与双罐流量型连续供水作比较现以单罐时间型间断供水与双罐流量型连续供水作比较第47页/共55页48顺流再生与逆流再生之比较顺流再生与逆流再生之比较第48页/共55页49软水器软水器,活性碳过滤器活性碳过滤器,砂过滤参照砂过滤参照表表第49页/共55页50软水器软水器,活性碳过滤器活性碳过滤器,砂过滤参照砂过滤参照表表第50页/共55页51 软水器软水器,活性碳过滤器活性碳过滤器,砂过型参照砂过型参照表表第51页/共55页52富来自动控制阀规格表富来自动控制阀规格表第52页/共55页53软水器软水器,活性碳过滤器活性碳过滤器,砂过滤参照砂过滤参照表表第53页/共55页54富来自动控制阀规格表富来自动控制阀规格表第54页/共55页55感谢您的观看！第55页/共55页