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全自动钠离子交换器
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详细信息
一、概述
我公司研制的DZFN型系列自控钠离子交换机是为大、中、小型锅炉及空调主机配套而设计的水处理设备。它能够有效地防止锅炉和主机及其它用水设备结垢，对确保用水设备安全运行及提高热效率，延长使用寿命，节约能源具有重要意义。
本设备在软化水处理工艺上采用无顶压、固定浮床、逆流再生离子交换法，并能使用水设备运行的给水硬度符合GB1576-85《低压锅炉水质标准》的要求。
产品设计依据，是建设部全国通用建筑标准的动力设施标准、化工压力容器设计规定，产品采用标准化设计，制造工艺，故设备质量可靠稳定。
二、DZFN型自控钠离子交换机具有如下特点
1、本机采用两个钠离子交换柱，产水与再生准备交替，连续产水，保证了额定处理水量。
2、本机溶盐罐的结构，考虑了加盐和排污的方便，适应工业用盐再生，设有污泥排水管和可调再生周期的时间继电器等，保证了再生体系按设计要求运行。
3、整体性强。设备在厂装配、调试合格后出厂，故使用单位只需复位后，接上进、出水管道和电源就能投入运行。
4、操作简便，安全可靠。中心控制转阀，控制了液流分配与流向，阀芯分度准确可靠，流量计、压力表、取样龙头、时间继电器、荧光显示都集中在一个面上，操作方便、明了。
5、本机与同类设备相比，具有结构紧凑、造型美观、投入少、占地面积小等特点。
6、本机对树脂罐、管道、阀门、溶盐罐乃至整个水处理系统均采用了可靠的防腐处理，不会发生树脂铁中毒，确保了系统的安全运行。
三、适用范围
1、DZFN型自控钠离子交换机按原水硬度可分为：
Ⅱ型<15毫克当量/升（或7.5毫摩尔/升）
2、每小时产水量又可分为2吨、4吨、10吨、12吨、20吨、30吨、40吨等。
3、工作条件：进水压力必须小于0.3MPa，软水残余硬度可达小于0.03毫克当量/升（或0.015毫摩尔/升）的标准，也可根据用户要求设计。
四、工作原理
水的软化处理是水在一个封闭的防腐系统中作低压循环，水中的Ca、Mg离子与树脂食盐起离子交换的化学反应过程。
1、工艺流程路线
产水－产水－产水－产水－松床－再生－小清洗－大清洗－产水－产水－入第二个循环，如此周而复始。（如表一所示）
工序/罐号 1〞罐 2〞罐 工作时间（分钟） 工位 产水 松床 长18-40 第二工位 产水 再生 短8-20 第三工位 产水 小清洗 长18-40 第四工位 产水 大清洗 短8-20 第五工位 松床 产水 长18-40 第六工位 再生 产水 短8-20 第七工位 小清洗 产水 长18-40 第八工位 大清洗 产水 短8-20
组成水质硬度成份的钙离子Ca2+、镁离子Mg2+与树脂中的钠离子Na+进行交换，水中的钙离子Ca2+、镁离子Mg2+为Na离子所取代，从而获得水质软化的效果。
(1)管路安装
本机留有三个接口，即自来水进水管口、软水出水管口和盐罐进水管口。当设备就位、电源接通、三个接口与外界相连后，分别打开阀F1、F2、F3、F4，即可起动运行。
为使再生、清洗用水带有一定可循环的压力，软水出水管必须在高于树脂罐顶部1.5m以上处开口与大气相通。为防止盐液在停机倒入软水出水管。溶盐罐进水必须在高于盐罐顶部1m以上的出水管上分流引入。如果与本机相连的进、出水管太长，为减少压力降低成本，可以用变径的方法加大进、出口管口径（常用2〞、21/2〞管径），排废液管必须畅通无阻。
(2)Ⅱ型机的安装
如果在原水硬度大于10mgN/L的极硬水地区，必须选用Ⅱ型机，Ⅱ型机的安装是在标准机树脂罐上安装一加高罐即可。由于树脂的膨胀性，装填树脂一定要按罐的90％容量进行。
(3)电器原理及控制线路（图另附）
本机出厂时线路板已制作安装好，只需要接通三相电源，电源线从预埋线管引入。
原水硬度 | 机型 | 长工位（分钟） | 短工位（分钟） | 流量计读数（升/时） | 排废水量（升/分） | |||
松床 | 再生 | 小清洗 | 大清洗 | |||||
2-8毫克当量/升 | DZFN-2 | 35-25 | 6-10 | 20-40 | 0-1 | 1.5-3 | 1.5-3 | 3-5 |
DZFN-4 | 35-25 | 7-10 | 30-60 | 0-1 | 2-4 | 2-3 | 5-7 | |
DZFN-8 | 35-25 | 8-10 | 40-80 | 0-1 | 4-6 | 4-6 | 10-14 | |
DZFN-12 | 45-25 | 8-10 | 60-100 | 0-1.2 | 4.5-8 | 5-8 | 12-16 | |
DZFN-20 | 45-25 | 8-10 | 90-150 | 0-1.2 | 6-12 | 10-14 | 20-40 | |
8-12毫克当量/升 | DZFN-2 | 25-20 | 10-12 | 40-55 | 0-1 | 1.5-3 | 1.5-3 | 3-5 |
DZFN-4 | 25-20 | 10-12 | 60-80 | 0-1 | 2-4 | 2-3 | 5-7 | |
DZFN-8 | 25-20 | 10-12 | 80-100 | 0-1 | 4-6 | 4-6 | 10-14 | |
DZFN-12 | 25-20 | 10-12 | 100-120 | 0-1.2 | 4.5-8 | 5-8 | 12-16 | |
DZFN-20 | 25-15 | 12-14 | 150-250 | 0-1.2 | 6-12 | 10-14 | 20-40 | |
12-15毫克当量/升 | DZFN-2 | 25-15 | 12-14 | 55-60 | 0-1 | 1.5-3 | 1.5-3 | 3-5 |
DZFN-4 | 25-15 | 12-14 | 80-100 | 0-1 | 2-4 | 2-3 | 5-7 | |
DZFN-8 | 25-15 | 12-14 | 100-120 | 0-1 | 4-6 | 4-6 | 10-14 | |
DZFN-12 | 25-15 | 12-16 | 120-160 | 0-1.2 | 4.5-8 | 5-8 | 12-16 | |
DZFN-20 | 25-15 | 12-16 | 250-350 | 0-1.2 | 6-12 | 10-14 | 20-40 | |
长短工位时间、流量计读数、排废水量参归照表
3、设备调试
(1)电机旋转方向的确定
接通电源，先按1QA（绿色）按钮，再点动2QA（黄色）按钮，看控制阀芯分度的蜗轮旋转方向，逆时针转为对，顺时针转为错，应将电源倒相。
(2)旋转阀的调整
旋转阀出厂时，已作好调整，一般不会有错。若在使用中，发现确实有错，先打开塑料罩，视蜗轮上的八个工位点，在蜗轮停转时，某一点上要和阀上的红色指示线对齐（允许偏差±3㎜），若不齐则调整行程开关。当工位点越过指示线，可将行程开关向蜗轮旋转方向的相反方向移动（移距等于工位点越过的距离），反之亦然。复查旋转阀的对位时，可将电器控制箱上的两个时间继电器暂调到2分钟，按起动按钮，蜗轮就会每隔2分钟转一个角度，蜗轮停下时，视对位状况，不理想再调。
控制蜗轮旋转分度（转一个等角），是依靠两个电器行程开关传达指令。过渡行程开关的作用是使时间继电器超前接通，即当1SJ还没有断电时，2SJ已经接通。在这一瞬间，两个时间继电器同时接通，显示亮光，使之具有可靠的衔接作用。蜗轮停转前，过渡行程开关先动作，对位开关后动作，只要对位开关动作，蜗轮立即停转。
(3)通水试压
在通电试机完成后，可关闭阀F4,打开阀F1、F2、F3、F5,进行通水试验。观看水压表，使之数值不要超过设备所规定压力。若发现有漏水（一般不漏），可关机排除。其方法参考表五进行故障检查处理。
(4)工位时间的调节
控制箱内的两个延时继电器是分别控制长短两工位时间的，用户可根据当地原水硬度，并参照表三，将其调到所需的数字上。调节时必须切断电源，用手拔动时间继电器“+”“－”符号即可。例如，某地原水硬度为8毫克当量/升，若使用DZNF-10型设备，则应将时间继电器1SJ调到25分钟，2SJ调到10分钟。这样设备就按照松床25分钟，再生10分钟，小清洗25分钟，大清洗10分钟的规律循环工作，如果一时分不清两个时间继电器哪个控制长工位，哪个又是控制短工位的，可用下列方法判断：将两个时间继电器的时间暂调到2分钟，开机运行对照表四（工况特征表）观察工况转变。亮（数显发光）的那个时间继电器便是短工位时间继电器（2SJ），另一个时间继电器就是长工位时间继电器（1SJ）。
(5)进盐量调节
先关闭盐罐阀门F2，揭开加盐盖，打开盐罐上排水龙头，排出适量水，然后将盐倒入罐内，每次加到罐高的2/3左右为宜，最后加盐盖盖紧，打开进入阀门F2，盐罐又开始工作。
盐液量控制：当设备运行到再生工位时，流量计浮球上浮。调整流量计旋钮，使浮球达到表三中的数据高度，初调试时，可将流量调大一些，(正常值的1.5-2倍)，待水质达标后，再调到正常值。在实际使用过程中，可逐渐摸索，在保证水质合格的前提下，将进盐量调到最小（可小于表三中值），达到节盐的工作状态。
(6)电器控制原理
电器控制原理图四、控制线路接线图五。红色按钮TA停，绿色按钮1QA是起动，黄色按钮2QA是点动控制；时间继电器1SJ和2SJ分别控制长短工位时间；两个行程开关，一个起定位用，一个起提前接通衔接过渡作用，过渡开关应超前安装3-5度，使其超前动作。
(7)水质化验
设备运行一个周后，进行水质化验，指标为：
Ⅱ软水中氯根应与自来水氯含量基本相同。
两项指标均合格方为调试结束，打开F4，关闭F5，让合格软水进入储水箱。
若硬度超标，可增加盐液量（流量计读数增加）或延长进盐工位时间。若氯根超标，可延长大清洗工位时间或关小F3阀门增加背压。
该机具有一的隋性是指当进盐量不足时，水质不会立即超标，增大进盐量后，也会立即达标，均需一定的时间过程，故调试时莫操之过急。
表四
工况特征表
工况 | 特征 |
松床 | 1、 工作时间属长工位，长工位时间继电器1SJ工作(亮光)。 |
2、从排废管排出废液时最小0-1升/分。 | |
再生 | 1、 工作时间属短工位，2SJ工作(亮光)。 |
2、 转子流量计浮球上升，盐液流入树脂罐。 | |
小清洗 | 1、 工作时间属长工位，1SJ工作就(亮)。 |
2、 排废量较小。 | |
大清洗 | 1、工作时间属短工位，2SJ工作(亮光)。 |
2、排废量较大。 |
管路系统原理图一
故障检查及处理
现象 | 原因 | 处理 |
软水残硬超标 | 1、原水硬度升高； 2、再生不好； 3、化验药品失效。 | 1、增大进盐量：调节浮球高度或延长工作时问。 2、及时加盐，保证盐液浓度； 3、更换、检验化学药品。 |
软化水氯根含量大于原水氯根含量 | 1、排废量不足。 | 1、排废管应杨通无阻； 2、延长大情洗时问(1-5分钟) (但应调小流量计读数以保证再生液用量不变)； 3、可适当关水出水阀门F2，以提高冲洗压为。 |
废水或取样管中有树脂 | 1、过滤网损坏。 | 1、判定哪个罐在生产取样时有树脂，则此罐的上滤网损坏； 2、废水中有树脂，则为下滤网损坏； 3、更换尼龙网。 |
浮球不升高 | 1、盐路不畅； 2、集成阀对位偏差太大； 3、背压不够。 | 1、冲洗盐罐，转子流量计； 2、检查对位情况是否良好； 3、关小F2阀门，提高背压到0.06MPa。 |
电控柜失灵 | 1、行程开关的安装高度变位； 2、过渡开关的安装度变小； 3、线路故障； 4、行程开关受潮。 | 1、调整对位开关，使得蜗轮的停位偏差小于2mm； 2、调整过渡开关的位置，使得两时间继电器能够超前交替工作。 3、检查熔断器、导线接头、电机等电器元件，排除一般线路故障； 4、拆开行程开关，用热气吹干。 |
塑料管漏水 | 1、塑料弯头漏水； 2、液休管连接处漏水。 | 1、松开弯头，让塑料管路横平竖直，重新上紧弯头，但不能太紧。 2、上紧扎箍或流液管头切去一段再插上。 |
产水量减少 | 1、自来水压力不够； 2、原水净水器滤网太脏； 3、集成阀门没对位好。 | 1、增大进水管管径，设法提高进水压力； 2、打开清洗滤网； 3、打开阀罩，检查对位情况，并给予正确复位。 |
旋转阀门处向外滴水 | 1、蜗轮轴上密封件失效。 | 拆掉蜗杆、蜗轮，打开压盖，更换0型阀门或骨架油封。 |
五、主要技术参数（表二、表三)
项目 单位 DNFZ-2 DNFZ-4 DNFZ-8 DNFZ-10 DNFZ-12 DNFZ-20 DNFZ-30 DNFZ-40 原水压力 MPa 0.12-0.3 原水硬度 毫克当量/升（毫摩尔/升）Ⅰ型<10（5）Ⅱ型<15（7.5） 软水残硬 毫克当量/升（毫摩尔/升）<0.03（0.015） 配用锅炉 2T 4T 6T、10T 12T 20T 25T、30T 35T、40T 产水量 T/h 1.6-2.5 3.5-5 8-10 11-14 18-22 25-30 35-40 进出水管规格 （寸） 1" 1" 1.5" 2" 2.5" 2.5" 2.5" 树脂装填量 kg Ⅰ型 125 200 380 600 960 1800 1960 Ⅱ型 190 300 570 860 1360 2600 2860 外形尺寸（长×宽×高） mm Ⅰ型 1660×360×1946 1820×420×2050 2200×580×2320 2480×620×2460 3100×840×3320 2480×1240×2440 3120×1680×2600 Ⅱ型 1660×360×2696 1820×420×2800 2200×580×3320 2480×620×3440 3120×840×3600 2480×1240×3440 3120×1680×3600 电功率 0.37 0.37 0.37 0.37 0.37 0.37 0.37 设备重量 kg Ⅰ型 302 668 1228 1474 2357 2548 4614 Ⅱ型 382 828 1328 1893 2759 3786 5414
六、安装与调试
1、设备的安装可参考图一、图二、图三。
设备安装示意图二
设备安装地基图三
控制电路接线图
七、使用与维护保养
1、开机
先开水阀门F3，再开进水阀门F1，到所定水压（0.15-0.3MPa）。按绿色按钮起动设备，在进盐工位时调整转子流量计，使浮球上升到要求值。
2、停机：按红色按钮关闭电源，最后关紧进水阀F1，出水阀F3可以不关，停机应选在非进盐工位。
3、加盐：加盐时，先关闭盐罐进水阀F2，然后才打开加盐盖，将罐中的水由龙头适量排出一些，最后才加盐。
4、进盐量的调节：设备运行稳定后，在保证水质的情况下，可适当降低进盐工位时间或经流量计计量，以限度地降低盐耗。在设备的使用过程中，不断总结经验，灵活掌握，提高经济效益。
5、若转子流量计盐液很脏或过滤不畅时，待盐用完后对盐罐及盐滤筒进行清洗，停机应选择非再生工位进行。清洗方法是先打开加盐盖内部废水帽，用水冲洗，盐滤筒可以从罐内拿出来清洗，盐罐开始放出的污水盐浓度较大，可沉淀回收。
6、若设备停机时间超过十天，应将排废管抬高至树脂罐顶部，以保证树脂浸泡在水中。重新使用时，应先转动蜗杆，使阀芯转动一定角度，确认转动灵活，无阻，把废液管放回原处，再开机。
7、设备在使用过程中，应经常查密封，转动系统的润滑以及旋转的对位状况，发现漏水、缺油以及对位偏差过大时，应及时处理。设备应每年检修一次，检查树脂层高度，本设备规定树脂装填率为容积的90％，不够时，添加732号（001×7）强酸性阳离子交换树脂。
