給水中雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐后,隨著水溫不斷地升高或蒸發(fā)濃縮在鍋內(nèi)受熱面水側(cè)金屬表面上生成的固體附著物稱為水垢。

一、水垢的形成

1.受熱分解

含有暫時(shí)硬度的水進(jìn)入鍋爐后,在加熱過(guò)程中,一些鈣鎂鹽類受熱分解,從溶于水的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成難溶于水的物質(zhì),附著于鍋爐金屬表面上結(jié)為水垢,鈣和鎂鹽類分解如下:

　　　ca(HCO₃)2→CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑

　　　Mg(HCO)₂→MgCO₃+H₂O+CO₂↑

　　　MgCO₃+H₂O→Mg(OH)₂↓+CO₂↑

2.某些鹽類超過(guò)了其溶解度由于鍋水的不斷蒸發(fā)和濃縮,水中的溶解鹽類含量不斷增加,當(dāng)某些鹽類達(dá)到過(guò)飽和時(shí),鹽類在蒸發(fā)面上析出固相,結(jié)生水垢。

3.溶解度下降

隨著鍋水溫度的升高,鍋水中某些鹽類溶解度下降,如CaSO₄和CaSiO₃等鹽類。

4.相互反應(yīng)給水中原溶解度較大的鹽類和鍋水中其他鹽類、堿反應(yīng)后,生成難溶于水的化合物,從而結(jié)生水垢。一些鹽和堿相互反應(yīng)如下:/Ca(HCO₃)

　　　　　2+2NaOH=CaCO₃↓+N₄CO₃+H₂O

　　　　　CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl

5.水渣轉(zhuǎn)化

當(dāng)鍋內(nèi)水渣過(guò)多時(shí),而且又粘,如Mg(OH)₂和Mg₃(PO₄)₂等,如果排污不及時(shí),很容易由泥渣轉(zhuǎn)化為水垢。

二、水垢的分類

1.碳酸鹽水垢:是以鈣簇的碳酸鹽為主要成分的水垢,包括氫氧化縷,其中

　　　　　CaCO₃>50×10-2.

2.硫酸鹽水垢:是以硫酸鈣為主要成分的水垢,其中CaSO₄>50×10-2。

3.硅酸鹽水垢:當(dāng)水垢中的SiO₂>20×10-2時(shí),屬于這類水垢。

4.混合水垢:這種水垢有兩種組成形式:一種是鈣簇的碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽以及氧化鐵等組成的混合物,難以分出哪一種是主要成分;另一種是各種水垢以?shī)A層的形式組成為一體,所以也很難指出哪一種成分是主要的。

三、水垢的危害

水垢的導(dǎo)熱性一般都很差。不同的水垢因其化學(xué)組成不同,內(nèi)部孔隙不同,水垢內(nèi)各層次結(jié)構(gòu)不同等原因,導(dǎo)熱性也各不相同。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)大約僅為鋼材板的導(dǎo)熱系數(shù)的1×10-1~1×10-2。這就是說(shuō)假設(shè)有0.lmm厚的水垢附著在金屬壁上,其熱阻相當(dāng)于加厚了幾毫米到幾十毫米。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)很低是水垢危害大的主要原因。
水垢的危害可歸納如下:

1.浪費(fèi)燃料、降低鍋爐熱效率

因?yàn)樗傅膶?dǎo)熱系數(shù)比鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)小數(shù)十倍到數(shù)百倍。因此鍋爐結(jié)有水垢時(shí),使鍋爐受熱面的傳熱性能變差,燃料燃燒所放出的熱量不能有效地傳遞到鍋爐水中,大量的熱量被煙氣帶走,造成排煙溫度升高,排煙熱損失增加,鍋爐的熱效率降低。在這種情況下,為保證鍋爐的參數(shù),就必須更多投加燃料,提高爐膛的溫度和煙氣溫度,因此造成燃料浪費(fèi)。有人估算,鍋爐受熱面上結(jié)有1mm厚的水垢,浪費(fèi)燃料約3%~5%。

2.影響鍋爐安全運(yùn)行

鍋爐水垢常常生成在熱負(fù)荷很高的鍋爐受熱面上。因水垢導(dǎo)熱性能很差,導(dǎo)致金屬管壁局部溫度大大升高。當(dāng)溫度超過(guò)了金屬所能承受的允許溫度時(shí),金屬因過(guò)熱而蠕變,強(qiáng)度降低,在鍋爐工作壓力下,金屬會(huì)發(fā)生鼓包、穿孔和破裂、影響鍋爐安全運(yùn)行。

3.水垢能導(dǎo)致垢下金屬腐蝕

鍋爐受熱面內(nèi)有水垢附著的條件下,從水垢的孔、縫隙滲入的鍋水,在沉積的水垢層與鍋爐受熱面之間急劇蒸發(fā)。在水垢層下,鍋水可被濃縮到很高濃度。其中有些物質(zhì)在高溫高濃度的條件下會(huì)對(duì)鍋爐受熱面產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕,如NaOH等。結(jié)垢、腐蝕過(guò)程相互促進(jìn),會(huì)很快導(dǎo)致金屬受熱面的損壞,以致使鍋爐發(fā)生爆管事故。

4.降低鍋爐出力

鍋爐結(jié)垢后,由于傳熱性變差,要達(dá)到鍋爐額定蒸發(fā)量或額定產(chǎn)熱量,就需要多消耗燃料。但隨著結(jié)垢厚度的增加,以及爐膛容積的爐排面積是一定的,燃料消耗受到限制,因此鍋爐的出力就會(huì)降低。

5.結(jié)垢會(huì)降低鍋爐使用壽命

鍋爐受熱面上的水垢,必須徹底清除才能保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。無(wú)論人工、機(jī)械、還是采用化學(xué)藥品除垢都會(huì)影響鍋爐的使用壽命。

四、水垢的清除

1.人工除垢

這種方法要人工錘、刮、鏟籌清除水垢,最后沖洗排盡。此方法除垢效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大,隨著化學(xué)清洗技術(shù)的提高,目前很少使用。

2.機(jī)械除垢

使用專門的清洗工具,如帶有電機(jī)、鋼絲軟帶的電動(dòng)洗管器。清除水垢的物理過(guò)程是:當(dāng)轉(zhuǎn)軸上的鏡刀因電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),與軟軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鏡刀和水垢接觸,鏡刀不僅跟軟軸轉(zhuǎn),同時(shí)也沿管壁移動(dòng),將水垢研碎研細(xì)、剝落。直徑為35~100mm的管內(nèi)水垢,均可清除。

3.化學(xué)除垢

化學(xué)除垢分堿洗法和酸洗法兩種。堿洗法就是將不同品種、不同濃度的堿液注入鍋爐,然后在一定的壓力下進(jìn)行煮爐,一般煮48h或更長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間,從而達(dá)到堿洗的目的。酸洗除垢時(shí),酸不僅能清除鍋爐受熱面上的水垢,同時(shí)也能與金屬反應(yīng),從而使鍋爐遭到腐蝕或穿孔。因此酸洗的技術(shù)要求比較高,不經(jīng)批準(zhǔn)一般單位和個(gè)人不準(zhǔn)從事酸洗除垢業(yè)務(wù)。鍋爐酸洗除垢時(shí),必須請(qǐng)具有相應(yīng)酸洗級(jí)別的酸洗單位來(lái)進(jìn)行。此酸洗單位必須持有鍋爐壓力容器安全監(jiān)察部門頒發(fā)的化學(xué)清洗許可證。

鍋外水處理

鍋外水處理常用離子交換法。在離子交換過(guò)程中,交換與被交換的離子均為陽(yáng)離子,這種只進(jìn)行陽(yáng)離子交換的方法稱為陽(yáng)離子交換法。樹脂參加交換反應(yīng)中的陽(yáng)離子是鈉離子(Na⁺)時(shí),則此樹脂為鈉型陽(yáng)離子交換樹脂。當(dāng)此樹脂與水中鈣、鎂離子進(jìn)行交換時(shí),樹脂上的鈉離子(Na⁺)全部進(jìn)入軟化水中,這種

用鈉離子取代水中鈣、筷的過(guò)程我們稱之為鈉離子軟化交換法。

一、鈉離子交換的原理

當(dāng)含有鈣、筷離子的生水,流經(jīng)離子交換器中的鈉離子交換劑層時(shí),水中的鈣、鎮(zhèn)離子被交換劑中的鈉離子所置換,從而將在鍋爐中可能形成水垢的鈣、鎂鹽類,轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苄遭c鹽,而使水得以軟化。用反應(yīng)方程式表示如下:

　　　　ca²⁺+2NaR=CaR₂+2Na⁺

　　　　Mg²⁺+2NaR=MgR₂+2Na⁺.

　　　　式中：NaR一代表鍋離子交換劑;

　　　　　　　Na⁺一一代表交換劑中的交換離子;

　　　　　　　R^–一一表示交換離子以外的母體部分,它并不參加反應(yīng)。

二、鈉離子交換的特點(diǎn)

1.生水硬度大大降低或基本消除。

2.堿度保持不變。

經(jīng)鈉型離子交換樹脂軟化后的水質(zhì),由于碳酸鹽硬度等量地轉(zhuǎn)變成了碳酸氫鈉,所以軟化水中堿度與進(jìn)水中的堿度相等。

3.軟化水中含鹽量略有增加經(jīng)鈉型離子交換樹脂軟化后的水質(zhì),由于原水中的陰離子,即水中的氯離子(Cl^–),硫酸根(SO₄^2-)、碳酸氫根(HCO₃^– )和硅酸根(SiO₃^2-)等并不改變,如果水中的其他重金屬陽(yáng)離子忽略不計(jì)時(shí),只是鈣、鎂鹽類等量地轉(zhuǎn)變成了不生成水垢的鍋鹽。鈉離子的摩爾質(zhì)量為23g/mo1,以1/2Ca²⁺為基本單元的摩爾質(zhì)量為20.04g/mol、以1/2Mg₂⁺為基本單元的摩爾質(zhì)量為12.16g/mol,因此,使軟化后的水質(zhì),其含鹽量要比其原水含鹽量為高。

三、再生過(guò)程

在鋪離子交換過(guò)程中,當(dāng)軟水中出現(xiàn)了硬度,而且超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則證明鈉型離子交換樹脂已經(jīng)失效。為了恢復(fù)其再交換的能力,就需要對(duì)此樹脂進(jìn)行再生。

在再生過(guò)程中,就是使含有大量鍋離子的氯化鈉(NaCl)溶液,通過(guò)失效的樹脂層,從而將離子交換樹脂中的鈣、錢離子排到溶液中去,鈉離子則被樹脂所吸附,使樹脂重新又恢復(fù)了交換能力。鈉型離子交換樹脂的再生過(guò)程,可以下列反應(yīng)式表示:

　　　　CaR₂十2NaCl=2NaR+CaCl₂MgR₂+2NaCl=2NaR+MgCl₂

四、鈉離子交換器的運(yùn)行  鈉離子交換器的運(yùn)行一般分為四個(gè)步驟(從交換器失效算起〉:反洗、再生、正洗和交換(即運(yùn)行〉;這四步組成一個(gè)運(yùn)行循環(huán),通常稱為一個(gè)周期,現(xiàn)分述如下:

1.反洗

當(dāng)交換器出水硬度超過(guò)規(guī)定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),即為失效。失效后停止軟化,先用一定壓力的水自下而上對(duì)樹脂層進(jìn)行短時(shí)間的強(qiáng)烈反洗。反洗的目的是:

(1)松動(dòng)交換劑層,為再生打下良好基礎(chǔ)在交換過(guò)程中,由于水自上而下地通過(guò)交換劑層,使交換劑層被壓實(shí),再生時(shí)就會(huì)造成交換劑與再生液接觸不充分。所以再生前要反洗,使交換劑層得到充分松動(dòng),為再生打下良好基礎(chǔ)。

(2)沖掉交換劑表層中截留的懸浮物、碎粒和氣泡在交換過(guò)程中,交換劑表層也起著過(guò)濾作用,水中的懸浮物被截留在表層上,致使壓力增大,還會(huì)使交換劑污染結(jié)塊,從而使交換容量下降;另外,交換劑碎粒也影響水流通過(guò)。反洗時(shí)可以沖掉這些懸浮物和碎粒,還可以排除交換劑層中的氣泡。最佳反洗強(qiáng)度,通過(guò)試驗(yàn)求得。一般反洗流速可控制在11~18m/h。反洗須至出水澄清為止。反洗時(shí)間約為10~15min。在正常情況下,每立方米交換劑反洗水量約2.5~3m³。

2.再生

再生的目的是使失效的交換劑重新恢復(fù)交換能力。它是交換器運(yùn)行操作中很重要的一環(huán)。再生時(shí)采用動(dòng)態(tài)再生,而不用靜態(tài)再生。即再生時(shí)不要放掉交換器內(nèi)的水,然后在開始進(jìn)再生液(鹽液濃度以6~10×10-2為宜〉的同時(shí)打開排水閥門,邊進(jìn)再生液邊排水。應(yīng)嚴(yán)格控制排水閥門開度,使再-生液流速控制在3~5m/h,并確保全部交換劑層都浸泡在再生液里面。再生時(shí)間應(yīng)不少于40min。

3.正洗

正洗的目的就是清除交換器中殘留的再生劑和再生產(chǎn)物(CaCL、MgCl₂)。正洗初期實(shí)際上是再生的繼續(xù),流速不要太大,可掌握在3~5m/hp當(dāng)正洗出水基本不咸時(shí),可將流速加大到10~15m/h;正洗后期應(yīng)經(jīng)常取樣化驗(yàn)出水硬度,當(dāng)出水硬度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí),且氯化物不超過(guò)原水氯根50~100mg/L時(shí),即可投人交換運(yùn)行。

4.交換運(yùn)行

正洗結(jié)束后,鈉離子交換器即可投入運(yùn)行。交換劑在交換器中的工作情況具有層狀的特性。當(dāng)水進(jìn)入交換器時(shí),首先發(fā)生的交換過(guò)程是在交換劑的上層,此時(shí)交換劑的下層實(shí)際上是沒(méi)有什么變化的,因?yàn)樗ㄟ^(guò)上面時(shí)各反應(yīng)物質(zhì)已達(dá)平衡。但當(dāng)開始運(yùn)行后,最上層很快就失效了,因此以后交換作用在此失效層以下的交換劑中運(yùn)行。在鈉離子交換軟化過(guò)程中交換劑層分為三層,第一層為失效層,第二層為工作層,第三層為沒(méi)參加工作的交換劑層,又稱保護(hù)層。在交換軟化中,第一層漸漸加大,第二層漸漸向下移動(dòng),而第三層逐漸縮小,直等到第二層的下邊緣移到和交換劑層的下邊緣重合時(shí),若再繼續(xù)交換,出水的硬度就開始增加了,也就是說(shuō)交換器已開始失效。

五、鍋離子交換器的有關(guān)計(jì)算

1.交換劑的工作交換容量可按下式計(jì)算:

　　　　　E=Q(YD-YDc)/V

　　　　　式中：E一一交換劑工作交換容量,mol/m³;

　　　　　　　　Q一一交換器周期出水量,m³;

　　　　　　　　YD一一原水的硬度,IIIEnol/L；

　　　　　　　　YDe–軟化水平均殘留硬度,mmol/L；

　　　　　　　　V一一交換劑體積,m³。

　　　例[7-2]某廠一臺(tái)交換器內(nèi)001×7樹脂為1m³,經(jīng)化驗(yàn)

　　　　　YD=2.52mmol/L,YDc=0.02mmol/L,周期出水量為400m³,求此周期交換劑的工作交換容量為多少?

　　　　　E=Q(YD-YDc)/v=400(2.52-0.02)/L

　　　　　　=1000mol/m³

　　　　　答:此周期001×7樹脂工作交換容量為1000mol/m³。

2.再生一次用鹽量的計(jì)算再生一次用鹽量可按下式計(jì)算:

　　　　　m=EVb/1000a

　　　　　式中：m一一再生一次用鹽量,kg;

　　　　　　　　b一一交換劑的鹽耗,g/mol;

　　　　　　　　a一一食鹽純度,10-2.

例[7-3]某廠一臺(tái)交換器內(nèi)裝001×7樹脂為0.3m³,其工作交換容量為100Omol/rd,再生時(shí)鹽耗為120g/mol,使用食鹽純度為95×1OF₂,求再生一次用鹽量?

　　　　m=EVb/1000a=1000×0.3×120/0.95×1000≈37.6kg

　　　　　答:再生一次用鹽量為37.6kg。

3.鹽耗的計(jì)算

　　　根據(jù)上兩個(gè)公式,可導(dǎo)出鹽耗計(jì)算公式為:

　　　　　b=ma/Q(YD-YDc)×103g/mol

例[7-4]某廠一臺(tái)交換器內(nèi)裝001×7樹脂為1m³,周期出水量為500m³,經(jīng)化:YD=2.02mmol/L,YDc=0.02mmol/L,食鹽純度為95×10-2,再生一次用鹽量為140kg,求鹽耗為多少?

　　　　　b=ma/Q(YD-YDc)×103=140×95/100/500(2.02-0.02)×103

　　　　　=133g/mol

　　　　　答:鹽耗為133g/mmol。

六、全自動(dòng)鍋外水處理設(shè)備

80年代以來(lái)國(guó)內(nèi)外全自動(dòng)軟水器開始研制和推廣使用,全自動(dòng)離子交換軟水器,在技術(shù)理論上并未有新的突破,其交換和再生的原理及再生步驟與同類型手動(dòng)(順流、逆流、浮床等)普通鋪離子交換器基本相同,只是體積變小了,在終點(diǎn)控制上做了一些改進(jìn),國(guó)內(nèi)手動(dòng)水處理設(shè)備的軟化終點(diǎn)是通過(guò)化驗(yàn)監(jiān)測(cè)出水硬度或由硬度超標(biāo)報(bào)警信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而美國(guó)、日本進(jìn)口軟水器終點(diǎn)控制是

采取流量或時(shí)間進(jìn)行控制.

1.進(jìn)口或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的全自動(dòng)離子交換軟水器這類軟水器一般都由控制器、交換柱和鹽水罐組成,其中交換柱和鹽水罐的構(gòu)造基本上都相似,而控制器則因其品牌和種類不同而構(gòu)造各異,且軟水器的性能主要取決于控制器的特性。常用的全自動(dòng)軟水器按控制器對(duì)運(yùn)行終點(diǎn)及再生的控制不同,又分為時(shí)間控制型(簡(jiǎn)稱時(shí)間型)和流量控制型(簡(jiǎn)稱流量型)兩大類。由于控制器的品牌和種類繁多,設(shè)定操作的方法也各有不同,使用前應(yīng)詳細(xì)查看軟水器的使用說(shuō)明書,下面僅以典型的控制器為例,作簡(jiǎn)要介紹。

(1)時(shí)間型全自動(dòng)軟水器

時(shí)間型自控系統(tǒng)是采用時(shí)間電機(jī)控制全部工作程序,當(dāng)預(yù)先設(shè)定的制水時(shí)間終止時(shí)立即投入再生,并自動(dòng)如期完成反洗、進(jìn)鹽(置換)沖洗、制水、備鹽等流程后又自動(dòng)轉(zhuǎn)入制水。時(shí)間型軟水器一般是由單機(jī)單柱、順流再生的。它根據(jù)交換柱內(nèi)樹脂所能除去的硬度總量設(shè)定運(yùn)行時(shí)間、定時(shí)進(jìn)行自動(dòng)再生、也可以根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)再生。由于時(shí)間型軟水器是按日期再生,且在再生期間不產(chǎn)軟水,因此較適用于用水量較穩(wěn)定,并間歇運(yùn)行的鍋爐。時(shí)間型軟水器的控制器一般裝在交換柱的上部,其面板部分通常由定時(shí)器鈕(或時(shí)間控制鈕)、日期輪和操作指針鈕(或手動(dòng)再生鈕)等組成。

(2)再生時(shí)間的設(shè)定

通常時(shí)間型控制器在出廠時(shí)已將自動(dòng)再生的時(shí)間固定在凌晨2時(shí)30分,即當(dāng)時(shí)間箭頭轉(zhuǎn)到2.5AM處時(shí)就開始再生.(因?yàn)檫@時(shí)鍋爐一般都暫停運(yùn)行)。當(dāng)然也可根據(jù)需要,自行設(shè)定時(shí)間,使再生提前或推遲進(jìn)行。另外,停電時(shí)定時(shí)器鈕將停止走動(dòng),故停電后必須重新校正定時(shí)器鈕的時(shí)間。AUTOTROL控制器的時(shí)間校正方法為:把定時(shí)器鈕拉出(使齒輪脫開)并轉(zhuǎn)動(dòng),將時(shí)間箭頭指向欲定的時(shí)刻,然后松手,使定時(shí)器鈕的齒輪啃合。HECK控制器則是壓下時(shí)間控制按鈕,使其松開與時(shí)間盤的啃合,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間盤使時(shí)間箭頭對(duì)準(zhǔn)欲定的時(shí)刻,然后松開按鈕,恢復(fù)與時(shí)間盤的啃合。

例如,在上午10點(diǎn)校正時(shí)間,如果不想改變?cè)偕鷷r(shí)間,就把時(shí)間箭頭指向當(dāng)前時(shí)間,即1OAM處;如要推遲2h再生,可把定時(shí)器往前移2h,即把時(shí)間箭頭指向上午8點(diǎn)(8AM)處,這樣再生就將在凌晨4點(diǎn)30分進(jìn)行;若欲提前3h再生,則把時(shí)間箭頭指向下午1點(diǎn)(1PM)處,那么半夜11點(diǎn)30分就會(huì)再生。

(3)再生日期的設(shè)定應(yīng)根據(jù)交換器內(nèi)樹脂的填裝量、工作交換容量、原水的硬度、軟水的每日用量等因素確定,可按下式估算:

再生后可運(yùn)行天數(shù)=VRE/YDQdT(再生日期取其整數(shù))

　　　　式中：Vr一一交換柱內(nèi)樹脂的填裝體積,m³;

　　　　　E一一樹脂的工作交換容量,mol/m³。一般樹脂可按1000~120Omol/m³

　　　　計(jì)算;

　　　　　　　YD一一給水總硬度,mmol/L;

　　　　　　　Qd一一交換器單位時(shí)間產(chǎn)水量,或鍋爐進(jìn)水量(也可近似按蒸發(fā)量算)t/h;

　　　　　　　T一一交換器或鍋爐日運(yùn)行時(shí)間,h/天。

例[7-5]一臺(tái)KZL2-8蒸汽鍋爐,自動(dòng)軟水器內(nèi)裝0.3m3001×7樹脂,鍋爐每天實(shí)際運(yùn)行12h,如原水硬度為5.0mol/L,該交換器應(yīng)設(shè)定幾日再生一次?

　　　　解:

　　　　再生后可運(yùn)行天數(shù)(d)=0.3×1000/5.0×2×12=2.5天

為了確保鍋爐安全運(yùn)行,嚴(yán)防軟水硬度超標(biāo),根據(jù)計(jì)算結(jié)果取其整數(shù),宜定為2天再生一次。AUTOTROL控制器再生日期設(shè)定時(shí),先將日期輪上的期限鈉全部拉出,然后轉(zhuǎn)動(dòng)日期輪使日期箭頭指向當(dāng)天日期或第1號(hào),再在需要再生的日期上按下期限鈉(如本例2天再生一次,需將2、4、6號(hào)即間隔的期限鈉按下)。FLECK控制器則是將日期輪上數(shù)碼對(duì)應(yīng)的不銹鋼片向外撥出為再生日期。時(shí)間型軟水器每天只能自動(dòng)1天,則需手動(dòng)增加再生次數(shù),或改用流量型軟水器,也可選用樹脂裝載量較多的軟水器。

(4)手動(dòng)再生

AUTOTROL控制器中再生及運(yùn)行的程序是由操作指針鈕控制的。一般情況下是自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的,但在調(diào)試或停電時(shí)可用寬刃螺絲刀插入紅色箭頭槽內(nèi)將指針鈕壓下后進(jìn)行手動(dòng)再生。指針按鈕的運(yùn)轉(zhuǎn)程序?yàn)?反洗(BACK-WASH)→進(jìn)鹽和慢洗(BRINE&RINSE)→重充鹽水和清洗(BRINEREFILL&PURGE)→運(yùn)行制軟水(SERVICE)。有時(shí)當(dāng)原水水質(zhì)突然惡化或軟水用量暫時(shí)增大而造成軟水提前出現(xiàn)硬度時(shí),可將操作鈕壓下轉(zhuǎn)到’啟動(dòng)'(START)位置,過(guò)幾分鐘交換器就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行一次額外的再生,而不影響原設(shè)定的再生時(shí)間。FLECK控制器手動(dòng)再生時(shí),只要順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手動(dòng)再生按鈕,昕見(jiàn)’卡嗒’?聲,即可自動(dòng)開始再生程序。另外,有些控制器(如FLECK)還可根據(jù)用戶當(dāng)?shù)厮|(zhì)情況調(diào)整再生程序的時(shí)間。即通過(guò)增加或減少定時(shí)器上的插鈉和插孔數(shù)目來(lái)調(diào)整再生各步的時(shí)間,以便取得最佳的再生效果。

2.流量型全自動(dòng)軟水器

流量型(流量啟動(dòng)再生軟水器),其自控系統(tǒng)所配置的流量計(jì),可連續(xù)記載軟水累積產(chǎn)量,等達(dá)到設(shè)定值時(shí),即由流量控制器自行啟動(dòng)再生裝置轉(zhuǎn)入再生。結(jié)束后又可自動(dòng)轉(zhuǎn)入、制水,始終周而復(fù)始地轉(zhuǎn)換制水與再生。流量型軟水器通常配置有兩個(gè)或兩個(gè)以上的交換柱,其再生周期是根據(jù)交換柱內(nèi)樹脂所能除去郎硬度總量,按周期制水量來(lái)設(shè)定的。運(yùn)行時(shí)由控制器內(nèi)的流量計(jì)對(duì)流過(guò)水量進(jìn)行計(jì)量,當(dāng)制水量達(dá)到設(shè)定的水量時(shí),就自動(dòng)進(jìn)行切換再生。因此流量型軟水器不但可連續(xù)產(chǎn)軟水,而且在用水量不穩(wěn)定或間斷運(yùn)行的情況下,其再生設(shè)定比時(shí)間型更為合理。流量型軟水器的組成及控制器有多種系列,如單閥雙路(由一套控制器控制兩個(gè)交換柱)、雙閥雙路(每個(gè)交換柱各有一套控制器,并由一個(gè)遙控調(diào)節(jié)流量計(jì)來(lái)控制自動(dòng)切換)及多閥多路(由多組控制閥和交換柱及電腦控制系統(tǒng)組成,可滿足制水量大于50t/h的需要)。流量型軟水器大多采用順流再生,其再生程序及再生各步所需時(shí)間的調(diào)整與時(shí)間型軟水器相同。也有些流量型軟水器是采用逆流再生的,不過(guò)一般都是采用無(wú)頂壓低流速逆流再生,因此其運(yùn)行和再生程序與順流再生差不多,基本上都是z運(yùn)行→反洗→進(jìn)鹽→置換洗(慢速洗)→正洗(快速洗)』→鹽罐再注水。其中逆流再生在進(jìn)鹽和置換時(shí)的液流流向與順流再生時(shí)相反,且由于進(jìn)鹽流速慢而使得再生時(shí)間較長(zhǎng)。全自動(dòng)軟水器采用逆流再生時(shí),需注意水壓波動(dòng)對(duì)射流器進(jìn).鹽速度的影響,有的控制器裝有進(jìn)鹽穩(wěn)壓裝置及壓力表,以保證進(jìn)鹽速度的穩(wěn)定,防止樹脂亂層,避免水壓波動(dòng)的影響,這樣逆流再生的效果就較好。常見(jiàn)流量型控制器的面板。流量型軟水器的流量設(shè)定可按下式估算，但這僅為參考數(shù)，設(shè)定后還應(yīng)定期化驗(yàn)出水硬度，并及時(shí)按實(shí)際運(yùn)行終點(diǎn)時(shí)軟水總流量進(jìn)行調(diào)整,使軟水器既保證整個(gè)周期的出水符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),又盡量提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

　　　　Q=VREεYD

　　　　式中：Q一一軟水器在整個(gè)運(yùn)行周期制取的軟水總流量;

　　　　　　　ε一一為保證運(yùn)行后期軟水硬度不超標(biāo)所需的保護(hù)系數(shù),一般可取

　　　　　　　0.5~0.9(流速較高或原水硬度較大時(shí),取較小值,反之取較大值)。

例[7-6]某臺(tái)鍋爐配有一臺(tái)進(jìn)口的雙柱流量型全自動(dòng)軟水器,每個(gè)交換柱內(nèi)各裝250kg樹脂,測(cè)得進(jìn)水平均硬度為5.ommol/L,若樹脂的濕視密度為0.8t/m³,工作交換容量為100Omo1/m³,保護(hù)系數(shù)取0.8,則交換器流量宜設(shè)定為多少?

　　　解:Q=VREε/YD=(0.25÷0.8)×1000×0.8/5.0=50m³

　　　即該軟永苦苦可初步設(shè)定周期制水量為50t。

　　　流量型軟嗎榕的設(shè)定一般較簡(jiǎn)單,如BMS系列FLECK控制器

設(shè)定方法為:

(1)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)’再生程序輪使輪上的小白點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)面板上的箭頭;、

(2)將流量盤上的自點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)面板上的流量白色尖頭;

(3)壓住流量外盤,提起流量刻度盤,按所要設(shè)定的流量值對(duì)準(zhǔn)面板上的流量白色尖頭,然后松手,使齒輪啃合。這樣當(dāng)周期制水總量達(dá)到5Om³時(shí),交換器就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行切換再生。流量型軟水器可一天再生多次,且當(dāng)原水硬度發(fā)生變化時(shí),可隨時(shí)調(diào)整流量的設(shè)定并進(jìn)行手動(dòng)切換再生。

3.需注意的幾個(gè)問(wèn)題雖然同類型的全自動(dòng)離子交換軟水器,其構(gòu)造和再生原理基本相似,但各國(guó)各廠的產(chǎn)品在具體操作方法上都會(huì)因所配置的控制器不同而有所不同,因此在使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品說(shuō)明書的要求進(jìn)行操作。另外,還需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:

(1)軟水器出口驗(yàn)水閥應(yīng)設(shè)在出水控制閥之前,以便化驗(yàn)合格后再開出水閥,確保水箱內(nèi)軟水硬a度合格。有些說(shuō)明書上將驗(yàn)水閥設(shè)在出水閥之后,或沒(méi)有驗(yàn)水閥,都易造成硬度不合格的水進(jìn)入軟水箱內(nèi),應(yīng)予以改進(jìn)。

(2)不少時(shí)間型全自動(dòng)軟水器的出水并沒(méi)有自動(dòng)開關(guān)裝置,再生時(shí)硬水將從控制器內(nèi)部的旁路出水。這類軟水器在自動(dòng)再生時(shí)一般是*軟水箱滿水位狀態(tài)下由浮球閥關(guān)閉來(lái)阻止硬水進(jìn)入軟水箱(這也是自動(dòng)再生常設(shè)在半夜鍋爐暫停時(shí)進(jìn)行的原因)。如果再生時(shí)軟水箱未滿或水位下降,浮球閥開啟著,則硬水及再生后期的部分排出液就會(huì)進(jìn)入軟水箱,造成給水不合格。在這種情況下應(yīng)先手動(dòng)將出水閥關(guān)閉,再進(jìn)行再生。建議安裝時(shí)加裝電磁閥,以便在設(shè)定的時(shí)刻,出水可自動(dòng)關(guān)閉或開啟。有的控制器(如FLECK等控制器)配有無(wú)硬水旁通活塞,再生時(shí)硬水能自動(dòng)阻斷,就元需外配電磁閥。

(3)交換器自動(dòng)再生時(shí)需用電來(lái)工作,因此安裝時(shí)交換器的電源須和鍋爐用電分開,以便鍋爐停用切斷電源時(shí),交換器可繼續(xù)工作。

(4)鹽水罐溶鹽的水,第一次使用時(shí)是人工加人的,以后每次再生后期交換器會(huì)自動(dòng)充水不必另加。使用中應(yīng)注意,鹽水罐內(nèi)水位不可太高,否則會(huì)造成再生時(shí)吸鹽過(guò)多,甚至將鹽水帶入再生后的軟水中。如發(fā)現(xiàn)鹽水罐溢流,有可能是連接部位泄漏或鹽水閥等被臟物卡住,須及時(shí)檢修或清洗。

(5)鹽水罐的鹽水須保持過(guò)飽和狀態(tài)。每次再生時(shí)實(shí)際用鹽量和加人的鹽量無(wú)關(guān),但加鹽也不可太少或太多,鹽量不足會(huì)造成再生不徹底;而鹽太多易引起結(jié)塊并會(huì)因形成鹽橋而無(wú)法吸取鹽(這時(shí)應(yīng)小心地將鹽塊搗碎)。每次加鹽量最好不超過(guò)六次再生所需鹽量。另外,最好用顆粒狀工業(yè)粗鹽,不宜用精鹽或加腆鹽.

(6)自動(dòng)軟水器的進(jìn)、出水及軟水池也需經(jīng)?；?yàn)(每天至少一次),除了化驗(yàn)硬度外,也應(yīng)定期化驗(yàn)氯離子含量,以防鹽水帶入軟水中。當(dāng)發(fā)現(xiàn)原水硬度發(fā)生變化或出水硬度超標(biāo)時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整再生的設(shè)定日期或流量。

(7)目前應(yīng)用的全自動(dòng)離子交換器,基本上都僅除去硬度制取軟水,對(duì)于原水堿度較高的地區(qū)仍需考慮降堿的問(wèn)題。

(8)有些進(jìn)口的全自動(dòng)軟水器是由進(jìn)水向鹽罐自動(dòng)注水,這在原水硬度較高的情況下將會(huì)明顯影響再生效果,因此對(duì)于原水為高硬度的地區(qū)宜選配采用軟水向鹽罐注水的全自動(dòng)軟水器。

(9)有些進(jìn)口的全自動(dòng)軟水器所用的單位并非國(guó)際單位,設(shè)定計(jì)算時(shí)需進(jìn)行換算,其常見(jiàn)單位的換算有:

　　　　　　1mmol/L(1/2Ca²⁺、1/2Mg²⁺)=50ppm(以CaCO₃計(jì))

　　　　　　1mmol/L(1/2Ca²⁺、1/2Mg²⁺)=2.92grain/gallon(格令/加侖)

　　　　　　lgrain/gallon(格令/加侖)=17.lppm(以CaCO₃計(jì))

　　　　　　1m³=264gallon(US)(美加侖)=22Oganon(UK)（英加倫)

　　　　　　lkg=2.2pounds(英鎊)

　　　　　　1ppm=1mg/L

4.進(jìn)口類全自動(dòng)離子交換軟水器常見(jiàn)故障排除。

5.阿圖祖(AUTOTROL)等自動(dòng)軟水器使用前應(yīng)詳看說(shuō)明書、并請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員指教。