富来全自动软水器原理及组成.docx

富来全自动软水器原理及组成近些年来随着科学技术的发展，自动控制钠离子交换器（通常也称全自动软水器）已广泛的应用到工业锅炉软化水处理中。全自动软水器就是将软水器运行及再生过程的每一个步骤实现自动控制，并采用时间或流量等方式来启动再生程序，其工作性能主要取决于控制阀的特性出。目前应用最多的是美国滨特尔（Pentair）水处理集团下属的富来（Fleck，也译为富来克）控制装置制造公司生产的控制阀。通常把安装有这种控制阀的软水器称为富来全自动软水器（以下简称软水器）。一、富来全自动软水器工作原理富来全自动软水器采用的是固定床钠离子交换软化法。固定床运行时，水流从上向下通过钠离子交换树脂层时，水中的钙、镁离子与树脂中的钠离子进行交换反应，使原水得到软化，树脂选用0017强酸性苯乙烯阳离子交换树脂。当钠离子交换树脂失效后，为了恢复其软化能力，用钠离子再生剂进行再生，既有顺流再生，也有逆流再生，再生剂一般采用食盐（NaCl）溶液。二、富来全自动软水器工作过程富来全自动软水器一般采用的是固定床顺流再生，工作过程为运行、反洗、再生、置换、正洗、盐箱注水。1、运行，也称产软水原水在一定的压力、流量下，进入装有钠离子交换树脂的树脂罐，树脂中含有的可交换离子Na+，与水中的Ca2+、Mg2+进行离子交换软化反应，使出水硬度达到使用要求。当出水硬度超过使用要求时，软水器会根据时间或流量信号启动再生程序，再生循环各步骤由再生控制器按设定的时间自动完成。2、反洗（再生循环第一步）树脂失效后，在进行树脂再生之前先用水自下而上的进行反洗，反洗的目的有两个，一是通过反洗，使运行中压紧的树脂层松动，有利于树脂颗粒与再生液充分接触，二是清除运行中在树脂表面积累的悬浮物同时一些破碎树脂颗粒也可随着反洗水排出。这样，软水器的水流阻力不会越来越大。为了保证反洗时完整树脂不会被冲走，在设计软水器时，应在树脂层上留有一定的反洗空间。反洗强度越大，所要求的反洗空间也就越大，通常设计选用50%的树脂层高度作为反洗膨胀高度，它适应的反洗流速为12m/h，反洗的好坏直接影响再生效果。3、再生，也称吸盐（再生循环第二步）从盐箱内吸入饱和盐液，并稀释至规定浓度后，以一定的流量流经失效的树脂层，将树脂还原成钠型，使其恢复软化能力。4、置换，也称慢洗（再生循环第三步）在再生液进完后，软水器的膨胀空间及树脂层中还有尚未参与再生交换的盐液，为了充分利用这部分盐液，采用小于或相当于再生液流速的清水进行清洗，目的是不使清水与再生液产生混合。一般清洗水量为树脂体积的0.5-1倍。5、正洗（再生循环第四步）为清除树脂层中残留的再生废液，通常以反洗流速清洗至出水合格为止，水流方向与反洗相反。6、盐箱注水（再生循环第五步）向盐箱注入溶解下次再生所需耗盐量的水。通常1立方米水溶解360kg食盐（浓度为26.47%），即1加仑水溶解3磅食盐。为了保证盐箱中的盐液浓度达到饱和，首先应保证食盐溶解时间不小于6小时，其次是必须保持盐箱中始终有固体颗粒食盐。以上2-6为一个再生循环程序，软水器在正洗结束后，即盐箱注水工作开始时，已经转入到运行工作状态，也就是说盐箱注水工作与运行工作过程是同时进行的，直至盐箱注水工作结束。如果采用固定床逆流再生工作过程为：运行、再生、置换、反洗、正洗。富来全自动软水器由于采用的是无顶压式逆流再生，所以必须控制好再生流速，防止树脂乱层，一般要求再生流速小于2m/h，否则逆流再生的效果将受到很大影响。三、富来全自动软水器组成全自动软水器在技术理论上并未有新的突破，其软化和再生的原理与同类型传统的手动（固定床顺流或逆流）软水器基本相同，只是体积变小了，由手动操作，变为自动控制操作，但还是需要操作人员对其运行进行维护，从而保证软水器运行的稳定性和经济性。全自动软水器工艺流程如下图，它利用多路阀代替了传统的手动阀门，多路阀由程序控制器控制其软化、再生所有工作过程，水流程与传统的手动软水器相同。-25-全自动软水器的程序控制原理如下图，程序控制器根据再生控制信号源（时间或流量）来启动再生程序，并向多路阀驱动器发出动作指令，通过阀定位器来控制活塞的动作位置，从而来改变水流方向，完成不同的工作过程。传统的手动软水器主要由多个手动阀门、交换器、溶盐系统等组成，而富来全自动软水器主要由控制阀、树脂罐和盐箱组成，如图。控制阀可根据设定的程序，自动完成软水器的所有工作过程，树脂罐用于填装钠离子交换树脂，做为软化、再生反应的容器（即交换器），盐箱则用于溶解软水器再生时所用的饱和食盐（NaCl）溶液。1、控制阀富来全自动控制阀规格齐全，从进口管径3/4in至3in有多达十几种型号，其流量范围从最小的3.4吨至56.8吨（在15psi条件下）。每种型号控制阀至少有7种规格的射流器供用户选用，互换性能强，并且有近百种规格的流量控制孔板供用户选择，能最大限度的满足用户要求。每个受压零件的设计都满足从0-190psi的循环压力试验250000次，再生、运行的周期循环试验满足10000次，使用寿命长。进出口管径大于1in的控制阀采用无铅黄铜制造。2、树脂罐树脂罐是用来填装树脂的罐体，一般采用玻璃钢或不锈钢制造，内部还安装有中心管（顶装形式）及上下布水器，上下布水器主要用于软化和再生过程中使水流分布均匀。上布水器与控制阀连接，然后中心管从上布水器内插入到控制阀内，下布水器固定在中心管下端。树脂罐的规格根据树脂的填装量来确定，控制阀及树脂罐的规格确定后，即可选择相应规格的中心管及上下布水器。3、盐箱盐箱主要是用来配制再生用饱和食盐溶液，一般采用工程塑料制造，内部还安装有盐蓖、盐井，在盐井内还放有盐阀（空气止回阀）。盐箱的规格根据树脂罐内树脂每次再生耗盐量来确定，一般要求盐箱内的装盐量不少于6次再生用的食盐量，通常规格有100L、200L、300L、500L、1000L、2000L等。FLECK8500/TwinFlo100e控制器调试步骤一：准备工作和注意事项a、 软水设备在调试及运行前应按厂家要求安装完毕进、出水、排污管道和阀门；b、 自来水、电源及排水沟准备就绪；c、 打开旁通阀，让自来水冲洗管道至出水变清，然后关闭阀门；d、 FLECK控制器再生程序分别为：1、快洗（Rinse）2、反洗（Backwash）3、吸盐与慢洗（Brine/Rinse）4、盐箱注水（Brine Refill）。 工作指示工作状态灯亮当天再生灯闪 Service Flow 水量指示灯闪编程模式指示灯 Program P。M。 下午指示灯正向Up键 再生Extra Cycle键反向Down键 Step 1-Rinse Step 3-Brine/ Rinse Step 2-Backwash Step 4-Brine Refill二：调试工作1. 整控制器到工作位置，让水流进树脂罐，当水流停止时，打开阀门以放尽罐中空气，然后关闭阀门；2. 插上电源，观察是否工作；3. 控制器时间设定，按动Up或Down键可调整时间，连续按住可连续调整；4. 控制器简单编程（控制器时间非12：01PM） i. 同时按住Up或Down键，5秒后控制器进入编程模式，此时编程指示灯亮，每按一次Extra Cycle键，控制器程序进入下一步程序； ii. 产水量设定 按动Up或Down键可以设定软水器再生前的产水量； iii. A Off： 流量型专用参数，不得更改。 iv. 退出编程 按动Extra Cycle键，控制器退出编程模式。5. 控制器全面编程按动Up或Down键，将时间设定为12：01PM（必须设定为该时间，才可以进行全部程序内容的调试）；然后通过按动Up、Down、Extra Cycle键即可进行对控制器全部程序内容的编程，程序内容及步骤见附表控制器全面编程及相关代号的意义列表。6、软水器即时再生方式 按动Extra Cycle键，开始再生程序- - -a、 对于即时再生控制器，按动Extra Cycle键后，即开始再生程序；b、 对于延时再生控制器，按动Extra Cycl键后，工作状态指示灯开始闪动，控制器将在当日的预先设定时间开始再生程序；c、 按住Extra Cycle键5秒钟后，延时再生类型控制器即被强制进入再生程序；7、再生步骤 按动Extra Cycle键，控制器进入再生程序（此前，盐箱加满大盐粒，禁用细盐、碘盐、将水加至空气止回阀顶部）a、 控制器进入步骤1（RINSE），快洗3-8分钟，按动Extra Cycle键；b、 控制器进入步骤2（BACK WASH），反洗1-8分钟，按Extra Cycle健；c、 控制器进入步骤3（BRINE/RINSE），吸盐/慢洗2-58分钟，按动Extra Cycle健；d、 控制器进入步骤4（REPID RINSE），注水2-11分钟；e、 按动Extra Cycle健，控制器返回工作状态。8、将各进水、出水、旁通阀门调至工作状态。注：流量型控制器和时间型控制器的程序设定步骤略为不同。控制器全面编程及相关代号的意义列表序号程序设定项目代号意义1显示单位制式代号U-U-1表示US Format制式，容量单位为gallons，时间为12小时制U-2表示Mctric Format制式，容量单位为Liters，时间为24小时制U-4表示Cubic Meter Format制式，容量单位为m，时间为24小时制2再生类型7-1表示控制器为时间延时再生型；7-2表示控制器为流量即时再生型，出水量达到软水处理量设定值后，即开始再生；7-3表示控制器为流量延时再生型，出水量达到软水处理量设定值，并且时间到达所设定的再生时间时开始再生；3软水处理量代号无用于设定控制器进行再生前的软水处理量，定时型控制器不显示该项目4再生时间代号无用于设定控制器再生时间，对于流量即时再生型控制器，不显示该项目5再生日期代号A-A-用于设定控制器再生间隔天数，仅对定时型控制器起作用；A OFF当控制器类型为流量即时或流量延时再生型时显示此值；6再生程序步骤代号1-2-3-4-1-8用于设定再生时快洗所需时间；2-8用于设定再生时反洗所需时间； 3-58用于设定再生时吸盐和慢洗所需时间；4-11用于设定再生时盐箱注水所需时间；5-Off对于 8500无含义,不做改动.7流量计规格代号F-F132设定3/4”涡轮流量计为US Format制式；F34.8设定3/4”涡轮流量计为Metric Format制式；8阀体类型代号0-0-1没有意义；0-2用于确定阀体类型为8500/TwinFlo/100e9服务罐体代号0-U 0-U1表示1号罐工作0-U2表示2号罐工作10电源频率代号LF-LF-50 设定控制器电源为50HzLF-60设定控制器电源为60Hz11设定程序缺省值按住Up 或Down键25秒，直至时间显示为12：00P。M。，则所设的参数恢复为控制器出厂设定值全 自 动 软 水 器富莱克FLECK产品使用手册 MODEL FLECK2510、2750、2850 、2900、3150、3900 CONTROL VALVE产 品 概 述FLECK全自动控制器以闻名于世的 FLECK公司软化水技术为基础，它是将软水器的运行及再生的每一个步骤实现全自动控制，并采用时间流量或感应器等方式来启动再生。由于FLECK系列全自动软水设备控制系统技术成熟、操作简便、富来控制器采用了无铅黄铜阀体完全符合食品卫生要求，配以聚四氟乙烯（Teflon）涂层，活塞减小了阻力，延长了使用寿命，运行可靠。FLECK系列全自动软水器可用于工业锅炉、热交换器、宾馆饭店、食品工业、戏衣印染、医疗卫生等行业，该产品具有自动化程度高、交换容量大、结构紧凑、能耗低、省人工、无需日常保养等特点。系统技术参数进口压力：0.2 Mpa-0.6 Mpa工作温度：2 50出水硬度：0.03mmol/L使用电源：220v /50Hz AC布置形式：单罐或双罐并联再生方式：顺流再生操作程序：自动程序控制使用树脂：0017强酸性阳离子交换树脂海扬公司将为用户提供完善的技术服务及售后服务。MODEL2150、 2750、2850、2900、3150、3900机械式流量控制再生型流量的设定 流量控制盘* 24 HOUR GEAR：在标准的即时再生系统中，没有24 HOUR GEAR（时间盘）按树脂罐内装填树脂的交换能力算出周期制水量，减去必要的储备量后的值就是所设定的流量。向外提出流量盘并转动，使设定的流量数对准流量盘上的白色圆点，然后松开流量盘，注意让齿轮啮合好。注意：最初安装流量计后应进行检查：1、 转动手动再生阀，走一遍程序。2、 顺时针转动程序轮或顺时针转动中心轮，使设定的流量数对准小白点。3、 可随时改变设定的流量。时间的设定（*仅指带有延时功能的系统） 压下红色按扭，松开与24小时时间盘的啮合。转动时间盘，使当天的真实时间对准写有“time of day”的箭头。松开红色按钮，使之与时间盘重新啮合。如何手动再生顺时针转动手动再生旋钮（MANUAL REGENERATION KNOB），听见“卡嗒”声，这种声音标志着再生程序开始。手动再生旋钮旋转一周大约历时3小时，旋钮转一圈完成一个再生过程。即时启动再生当流量盘转到你所设定的数量时，定时器开始启动再生程序。MODEL2150、 2750、2850、2900、3150、3900机械式时间控制再生型如何设定再生日期 时间控制盘转动日期轮，让数码“1”对准日期轮边缘每一个小突起代表一天。日期轮的转动靠24小时时间盘的带动，时间盘转一周，播动一个突起，日期轮由数码“1”转到数码“2”。日期轮上可向外拔出，不锈钢片决定再生日期。哪个数码对应的不锈钢片向外拔出，哪天为再生日期。如何设定时间 压下红色按钮，松开与24小时时间盘的啮合，转动时间盘红色直到“time of day”的箭头对准当天的真实时间，松开红色按钮，恢复与时间盘的啮合。如何手动再生 顺时针转动手动再生旋转钮（MANUAL REGENERATION KNOB），听见“卡嗒”声，这种声音标志着再生程序开始。手动再生旋钮旋转一圈大约历时3小时，旋钮转一圈完成一个再生过程。如何设定再生周期程序 再生周期程序在出厂时已予设定为3小时，但可以根据用户当地不同情况延长或缩短再生程序的时间。定时器打开控制器外罩，然后将时间盘往右打开就能看见再生定时器，要改变再生程序，必须将定时器卸出来。其方法是向内捏住定时器的卡销向外拔，定时器盘即可从控制盘后面卸出。如何改变反冲洗时间的长短 定时器边缘上标有一圈数字（0-160），从“0”开始的第一组销子是控制反冲洗时间的。举例：如果第一组有六根销子，反冲洗时间就是12分钟（一根销子是2分钟），改变销子的数目就是相应的改变了反洗的时间。如何改变吸盐及慢洗时间的长短 定时器上第一组插销和第二组插销之间的插销孔数目是控制这两个状态的时间，每一孔相当于2分钟，增减孔的数目则更改吸盐水及慢洗时间的长短。调整时以移动第二组销子的位置来增减孔。如何改变快洗时间的长短定时器上第二组销子数目是控制快洗时间长短的，每增加或减少一根销子，则增加或缩短快洗两分钟。如何改变盐罐注水时间的长短 定时器上第三组插销子数目是控制注水时间长短的。每一孔相当于2分钟，调整时以移动第三组销子的位置来增减孔数。当外面的一个微开关接触到注水销孔末端的两根销子时，再生程序终止。可是定时器会继续旋转直至里面的一个微开关接触臂转至定时器的圆形凹口内为止。MODEL2150、 2750、2850、2900、3150、3900系统工作流程图 1 工作位置硬水从入口进入控制阀，通过下部活塞槽及通道，由顶部进入罐内，然后，向下穿过树脂层，成为净化水，经下布水器返回中心管，向上至阀出水口排出。2 反洗位置硬水从入口进入控制阀，通过下部活塞槽及活塞环岸，向下经中心管、下布水器进入罐内，再向上经树脂层、控制阀流道、顶部活塞槽，从排污口排出。反洗的目的是为了松动树脂床，清洗吸附在表面的杂质等。3 盐吸位置硬水从入口进入控制阀，经下部活塞槽，流过射流器喷嘴产生负压，从而从盐罐吸入盐水。盐水向下流经树脂层，穿过下布水器，沿中心管向上，流回活塞中心孔，并从排污口排出。 4 慢速清洗位置吸完所有盐水后，硬水继续从入口进入控制阀，通过下部活塞槽，流过喷嘴，向下穿过树脂层，从下布水器进入中心管，向上进入活塞中心孔，最后从排污口流出。5 快速清洗位置硬水从入口进入控制阀，通过下部活塞槽及活塞环岸，向下经中心管、下布水器进入罐内，再向上经树脂层、控制阀流道、顶部活塞槽，从排污口排出。6 盐箱重注水位置硬水从入口进入控制阀，部分硬水经下部活塞槽，射流器喉管，吸盐阀及吸盐限流垫圈，注入盐箱。其全硬水经下部活塞槽至罐顶，向下穿过树脂层，变成净化水，进入下布水器，沿中心管向上，并从阀体出口排出。注意：盐罐会自动补充水，因此盐罐内的盐量应随时保持在能满足下一个再生过程的需要。1、 软水必须安装在牢固的水平面上，附近应设计有排水管道。2、 盐罐安放应靠近树脂罐，为提高吸盐率，应尽量缩短吸盐管的长度尺寸。3、 装填石英砂：装填前应将中心管放置在树脂罐的中央（此时不应打开中心管上端的封口胶带，避免砂石和树脂进入升降管），然后放入石英砂，并使砂层在罐低铺平。4、 装填树脂：将处理好的树脂按照核定的装填量放入树脂罐。5、 取下中心管上的胶带，将中心管上端对正控制阀底部中央的承插口，小心地沿顺时针方向转动控制阀（注意：安装控制阀的过程中，一定要确保中心管插入阀体），直至控制阀紧固在罐体上。6、 按照安装原理图所示，配接管道和电源。7、 启动软水器是，应关闭旁通阀，然后打开出口控制阀，最后缓漫开启进口控制阀（注意：如进口控制阀开启过快，管道内的水和残留的空气会进入软水