一、概述
我公司研制的DZFN型系列自控鈉離子交換機(jī)是為大、中、小型鍋爐及空調(diào)主機(jī)配套而設(shè)計(jì)的水處理設(shè)備。它能夠有效地防止鍋爐和主機(jī)及其它用水設(shè)備結(jié)垢，對確保用水設(shè)備安全運(yùn)行及提高熱效率，延長使用壽命，節(jié)約能源具有重要意義。
本設(shè)備在軟化水處理工藝上采用無頂壓、固定浮床、逆流再生離子交換法，并能使用水設(shè)備運(yùn)行的給水硬度符合GB1576-85《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)依據(jù)，是建設(shè)部全國通用建筑標(biāo)準(zhǔn)的動力設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、化工壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定，產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，制造工藝*，故設(shè)備質(zhì)量可靠穩(wěn)定。
二、DZFN型自控鈉離子交換機(jī)具有如下特點(diǎn)
1、本機(jī)采用兩個鈉離子交換柱，產(chǎn)水與再生準(zhǔn)備交替，連續(xù)產(chǎn)水，保證了額定處理水量。
2、本機(jī)溶鹽罐的結(jié)構(gòu)，考慮了加鹽和排污的方便，適應(yīng)工業(yè)用鹽再生，設(shè)有污泥排水管和可調(diào)再生周期的時間繼電器等，保證了再生體系按設(shè)計(jì)要求運(yùn)行。
3、整體性強(qiáng)。設(shè)備在廠裝配、調(diào)試合格后出廠，故使用單位只需復(fù)位后，接上進(jìn)、出水管道和電源就能投入運(yùn)行。
4、操作簡便，安全可靠?？刂妻D(zhuǎn)閥，控制了液流分配與流向，閥芯分度準(zhǔn)確可靠，流量計(jì)、壓力表、取樣龍頭、時間繼電器、熒光顯示都集中在一個面上，操作方便、明了。
5、本機(jī)與同類設(shè)備相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、造型美觀、投入少、占地面積小等特點(diǎn)。
6、本機(jī)對樹脂罐、管道、閥門、溶鹽罐乃至整個水處理系統(tǒng)均采用了可靠的防腐處理，不會發(fā)生樹脂鐵中毒，確保了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
三、適用范圍
1、DZFN型自控鈉離子交換機(jī)按原水硬度可分為：
Ⅰ型<10毫克當(dāng)量/升（或5毫摩爾/升）
Ⅱ型<15毫克當(dāng)量/升（或7.5毫摩爾/升）
2、每小時產(chǎn)水量又可分為2噸、4噸、10噸、12噸、20噸、30噸、40噸等。
3、工作條件：進(jìn)水壓力必須小于0.3MPa，軟水殘余硬度可達(dá)小于0.03毫克當(dāng)量/升（或0.015毫摩爾/升）的標(biāo)準(zhǔn)，也可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)。
四、工作原理
水的軟化處理是水在一個封閉的防腐系統(tǒng)中作低壓循環(huán)，水中的Ca、Mg離子與樹脂食鹽起離子交換的化學(xué)反應(yīng)過程。
1、工藝流程路線
產(chǎn)水－產(chǎn)水－產(chǎn)水－產(chǎn)水－松床－再生－小清洗－大清洗－產(chǎn)水－產(chǎn)水－入第二個循環(huán)，如此周而復(fù)始。（如表一所示）
工序/罐號 | 1〞罐 | 2〞罐 | 工作時間（分鐘） |
工位 | 產(chǎn)水 | 松床 | 長18-40 |
第二工位 | 產(chǎn)水 | 再生 | 短8-20 |
第三工位 | 產(chǎn)水 | 小清洗 | 長18-40 |
第四工位 | 產(chǎn)水 | 大清洗 | 短8-20 |
第五工位 | 松床 | 產(chǎn)水 | 長18-40 |
第六工位 | 再生 | 產(chǎn)水 | 短8-20 |
第七工位 | 小清洗 | 產(chǎn)水 | 長18-40 |
第八工位 | 大清洗 | 產(chǎn)水 | 短8-20 |
2、化學(xué)反應(yīng)原理
組成水質(zhì)硬度成份的鈣離子Ca2+、鎂離子Mg2+與樹脂中的鈉離子Na+進(jìn)行交換，水中的鈣離子Ca2+、鎂離子Mg2+為Na離子所取代，從而獲得水質(zhì)軟化的效果。
軟化：
(1)管路安裝
本機(jī)留有三個接口，即自來水進(jìn)水管口、軟水出水管口和鹽罐進(jìn)水管口。當(dāng)設(shè)備就位、電源接通、三個接口與外界相連后，分別打開閥F1、F2、F3、F4，即可起動運(yùn)行。
為使再生、清洗用水帶有一定可循環(huán)的壓力，軟水出水管必須在高于樹脂罐頂部1.5m以上處開口與大氣相通。為防止鹽液在停機(jī)倒入軟水出水管。溶鹽罐進(jìn)水必須在高于鹽罐頂部1m以上的出水管上分流引入。如果與本機(jī)相連的進(jìn)、出水管太長，為減少壓力降低成本，可以用變徑的方法加大進(jìn)、出口管口徑（常用2〞、21/2〞管徑），排廢液管必須暢通無阻。
(2)Ⅱ型機(jī)的安裝
如果在原水硬度大于10mgN/L的極硬水地區(qū)，必須選用Ⅱ型機(jī)，Ⅱ型機(jī)的安裝是在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)樹脂罐上安裝一加高罐即可。由于樹脂的膨脹性，裝填樹脂一定要按罐的90％容量進(jìn)行。
(3)電器原理及控制線路（圖另附）
本機(jī)出廠時線路板已制作安裝好，只需要接通三相電源，電源線預(yù)埋線管引入。
原水硬度 | 機(jī)型 | 長工位（分鐘） | 短工位（分鐘） | 流量計(jì)讀數(shù)（升/時） | 排廢水量（升/分） | |||
松床 | 再生 | 小清洗 | 大清洗 | |||||
2-8毫克當(dāng)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毫克當(dāng)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毫克當(dāng)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 | |
長短工位時間、流量計(jì)讀數(shù)、排廢水量參歸照表
3、設(shè)備調(diào)試
(1)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的確定
接通電源，先按1QA（綠色）按鈕，再點(diǎn)動2QA（黃色）按鈕，看控制閥芯分度的蝸輪旋轉(zhuǎn)方向，逆時針轉(zhuǎn)為對，順時針轉(zhuǎn)為錯，應(yīng)將電源倒相。
(2)旋轉(zhuǎn)閥的調(diào)整
旋轉(zhuǎn)閥出廠時，已作好調(diào)整，一般不會有錯。若在使用中，發(fā)現(xiàn)確實(shí)有錯，先打開塑料罩，視蝸輪上的八個工位點(diǎn)，在蝸輪停轉(zhuǎn)時，某一點(diǎn)上要和閥上的紅色指示線對齊（允許偏差±3㎜），若不齊則調(diào)整行程開關(guān)。當(dāng)工位點(diǎn)越過指示線，可將行程開關(guān)向蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的相反方向移動（移距等于工位點(diǎn)越過的距離），反之亦然。復(fù)查旋轉(zhuǎn)閥的對位時，可將電器控制箱上的兩個時間繼電器暫調(diào)到2分鐘，按起動按鈕，蝸輪就會每隔2分鐘轉(zhuǎn)一個角度，蝸輪停下時，視對位狀況，不理想再調(diào)。
控制蝸輪旋轉(zhuǎn)分度（轉(zhuǎn)一個等角），是依靠兩個電器行程開關(guān)傳達(dá)指令。過渡行程開關(guān)的作用是使時間繼電器超前接通，即當(dāng)1SJ還沒有斷電時，2SJ已經(jīng)接通。在這一瞬間，兩個時間繼電器同時接通，顯示亮光，使之具有可靠的銜接作用。蝸輪停轉(zhuǎn)前，過渡行程開關(guān)先動作，對位開關(guān)后動作，只要對位開關(guān)動作，蝸輪立即停轉(zhuǎn)。
(3)通水試壓
在通電試機(jī)完成后，可關(guān)閉閥F4,打開閥F1、F2、F3、F5,進(jìn)行通水試驗(yàn)。觀看水壓表，使之?dāng)?shù)值不要超過設(shè)備所規(guī)定壓力。若發(fā)現(xiàn)有漏水（一般不漏），可關(guān)機(jī)排除。其方法參考表五進(jìn)行故障檢查處理。
(4)工位時間的調(diào)節(jié)
控制箱內(nèi)的兩個延時繼電器是分別控制長短兩工位時間的，用戶可根據(jù)當(dāng)?shù)卦捕龋⒄毡砣?，將其調(diào)到所需的數(shù)字上。調(diào)節(jié)時必須切斷電源，用手拔動時間繼電器“+”“－”符號即可。例如，某地原水硬度為8毫克當(dāng)量/升，若使用DZNF-10型設(shè)備，則應(yīng)將時間繼電器1SJ調(diào)到25分鐘，2SJ調(diào)到10分鐘。這樣設(shè)備就按照松床25分鐘，再生10分鐘，小清洗25分鐘，大清洗10分鐘的規(guī)律循環(huán)工作，如果一時分不清兩個時間繼電器哪個控制長工位，哪個又是控制短工位的，可用下列方法判斷：將兩個時間繼電器的時間暫調(diào)到2分鐘，開機(jī)運(yùn)行對照表四（工況特征表）觀察工況轉(zhuǎn)變。亮（數(shù)顯發(fā)光）的那個時間繼電器便是短工位時間繼電器（2SJ），另一個時間繼電器就是長工位時間繼電器（1SJ）。
(5)進(jìn)鹽量調(diào)節(jié)
先關(guān)閉鹽罐閥門F2，揭開加鹽蓋，打開鹽罐上排水龍頭，排出適量水，然后將鹽倒入罐內(nèi)，每次加到罐高的2/3左右為宜，最后加鹽蓋蓋緊，打開進(jìn)入閥門F2，鹽罐又開始工作。
鹽液量控制：當(dāng)設(shè)備運(yùn)行到再生工位時，流量計(jì)浮球上浮。調(diào)整流量計(jì)旋鈕，使浮球達(dá)到表三中的數(shù)據(jù)高度，初調(diào)試時，可將流量調(diào)大一些，(正常值的1.5-2倍)，待水質(zhì)達(dá)標(biāo)后，再調(diào)到正常值。在實(shí)際使用過程中，可逐漸摸索，在保證水質(zhì)合格的前提下，將進(jìn)鹽量調(diào)到最?。尚∮诒砣兄担?，達(dá)到節(jié)鹽的工作狀態(tài)。
(6)電器控制原理
電器控制原理圖四、控制線路接線圖五。紅色按鈕TA停，綠色按鈕1QA是起動，黃色按鈕2QA是點(diǎn)動控制；時間繼電器1SJ和2SJ分別控制長短工位時間；兩個行程開關(guān)，一個起定位用，一個起提前接通銜接過渡作用，過渡開關(guān)應(yīng)超前安裝3-5度，使其超前動作。
(7)水質(zhì)化驗(yàn)
設(shè)備運(yùn)行一個周后，進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)，指標(biāo)為：
Ⅰ軟水硬度應(yīng)<0.03毫克當(dāng)量/升。
Ⅱ軟水中氯根應(yīng)與自來水氯含量基本相同。
兩項(xiàng)指標(biāo)均合格方為調(diào)試結(jié)束，打開F4，關(guān)閉F5，讓合格軟水進(jìn)入儲水箱。
若硬度超標(biāo)，可增加鹽液量（流量計(jì)讀數(shù)增加）或延長進(jìn)鹽工位時間。若氯根超標(biāo)，可延長大清洗工位時間或關(guān)小F3閥門增加背壓。
該機(jī)具有一的隋性是指當(dāng)進(jìn)鹽量不足時，水質(zhì)不會立即超標(biāo)，增大進(jìn)鹽量后，也會立即達(dá)標(biāo)，均需一定的時間過程，故調(diào)試時莫操之過急。
表四
工況特征表
工況 | 特征 |
松床 | 1、 工作時間屬長工位，長工位時間繼電器1SJ工作(亮光)。 |
2、從排廢管排出廢液時最小0-1升/分。 | |
再生 | 1、 工作時間屬短工位，2SJ工作(亮光)。 |
2、 轉(zhuǎn)子流量計(jì)浮球上升，鹽液流入樹脂罐。 | |
小清洗 | 1、 工作時間屬長工位，1SJ工作就(亮)。 |
2、 排廢量較小。 | |
大清洗 | 1、工作時間屬短工位，2SJ工作(亮光)。 |
2、排廢量較大。 |
故障檢查及處理
現(xiàn)象 | 原因 | 處理 |
軟水殘硬超標(biāo) | 1、原水硬度升高； 2、再生不好； 3、化驗(yàn)藥品失效。 | 1、增大進(jìn)鹽量：調(diào)節(jié)浮球高度或延長工作時問。 2、及時加鹽，保證鹽液濃度； 3、更換、檢驗(yàn)化學(xué)藥品。 |
軟化水氯根含量大于原水氯根含量 | 1、排廢量不足。 | 1、排廢管應(yīng)楊通無阻； 2、延長大情洗時問(1-5分鐘) (但應(yīng)調(diào)小流量計(jì)讀數(shù)以保證再生液用量不變)； 3、可適當(dāng)關(guān)水出水閥門F2，以提高沖洗壓為。 |
廢水或取樣管中有樹脂 | 1、過濾網(wǎng)損壞。 | 1、判定哪個罐在生產(chǎn)取樣時有樹脂，則此罐的上濾網(wǎng)損壞； 2、廢水中有樹脂，則為下濾網(wǎng)損壞； 3、更換尼龍網(wǎng)。 |
浮球不升高 | 1、鹽路不暢； 2、集成閥對位偏差太大； 3、背壓不夠。 | 1、沖洗鹽罐，轉(zhuǎn)子流量計(jì)； 2、檢查對位情況是否良好； 3、關(guān)小F2閥門，提高背壓到0.06MPa。 |
電控柜失靈 | 1、行程開關(guān)的安裝高度變位； 2、過渡開關(guān)的安裝度變小； 3、線路故障； 4、行程開關(guān)受潮。 | 1、調(diào)整對位開關(guān)，使得蝸輪的停位偏差小于2mm； 2、調(diào)整過渡開關(guān)的位置，使得兩時間繼電器能夠超前交替工作。 3、檢查熔斷器、導(dǎo)線接頭、電機(jī)等電器元件，排除一般線路故障； 4、拆開行程開關(guān)，用熱氣吹干。 |
塑料管漏水 | 1、塑料彎頭漏水； 2、液休管連接處漏水。 | 1、松開彎頭，讓塑料管路橫平豎直，重新上緊彎頭，但不能太緊。 2、上緊扎箍或流液管頭切去一段再插上。 |
產(chǎn)水量減少 | 1、自來水壓力不夠； 2、原水凈水器濾網(wǎng)太臟； 3、集成閥門沒對位好。 | 1、增大進(jìn)水管管徑，設(shè)法提高進(jìn)水壓力； 2、打開清洗濾網(wǎng)； 3、打開閥罩，檢查對位情況，并給予正確復(fù)位。 |
旋轉(zhuǎn)閥門處向外滴水 | 1、蝸輪軸上密封件失效。 | 拆掉蝸桿、蝸輪，打開壓蓋，更換0型閥門或骨架油封。 |
五、主要技術(shù)參數(shù)（表二、表三)
項(xiàng)目 | 單位 | DNFZ-2 | DNFZ-4 | DNFZ-8 DNFZ-10 | DNFZ-12 | DNFZ-20 | DNFZ-30 | DNFZ-40 | |
原水壓力 | MPa | 0.12-0.3 | |||||||
原水硬度 | 毫克當(dāng)量/升（毫摩爾/升）Ⅰ型<10（5）Ⅱ型<15（7.5） | ||||||||
軟水殘硬 | 毫克當(dāng)量/升（毫摩爾/升）<0.03（0.015） | ||||||||
配用鍋爐 |
| 2T | 4T | 6T、10T | 12T | 20T | 25T、30T | 35T、40T | |
產(chǎn)水量 | T/h | 1.6-2.5 | 3.5-5 | 8-10 | 11-14 | 18-22 | 25-30 | 35-40 | |
進(jìn)出水管規(guī)格 | （寸） | 1" | 1" | 1.5" | 2" | 2.5" | 2.5" | 2.5" | |
樹脂裝填量 | kg | Ⅰ型 | 125 | 200 | 380 | 600 | 960 | 1800 | 1960 |
|
| Ⅱ型 | 190 | 300 | 570 | 860 | 1360 | 2600 | 2860 |
外形尺寸（長×寬×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 |
電功率 |
| 0.37 | 0.37 | 0.37 | 0.37 | 0.37 | 0.37 | 0.37 | |
設(shè)備重量 | kg | Ⅰ型 | 302 | 668 | 1228 | 1474 | 2357 | 2548 | 4614 |
|
| Ⅱ型 | 382 | 828 | 1328 | 1893 | 2759 | 3786 | 5414 |
六、使用與維護(hù)保養(yǎng)
1、開機(jī)
先開水閥門F3，再開進(jìn)水閥門F1，到所定水壓（0.15-0.3MPa）。按綠色按鈕起動設(shè)備，在進(jìn)鹽工位時調(diào)整轉(zhuǎn)子流量計(jì)，使浮球上升到要求值。
2、停機(jī)：按紅色按鈕關(guān)閉電源，最后關(guān)緊進(jìn)水閥F1，出水閥F3可以不關(guān)，停機(jī)應(yīng)選在非進(jìn)鹽工位。
3、加鹽：加鹽時，先關(guān)閉鹽罐進(jìn)水閥F2，然后才打開加鹽蓋，將罐中的水由龍頭適量排出一些，最后才加鹽。
4、進(jìn)鹽量的調(diào)節(jié)：設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定后，在保證水質(zhì)的情況下，可適當(dāng)降低進(jìn)鹽工位時間或經(jīng)流量計(jì)計(jì)量，以限度地降低鹽耗。在設(shè)備的使用過程中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，靈活掌握，提高經(jīng)濟(jì)效益。
5、若轉(zhuǎn)子流量計(jì)鹽液很臟或過濾不暢時，待鹽用完后對鹽罐及鹽濾筒進(jìn)行清洗，停機(jī)應(yīng)選擇非再生工位進(jìn)行。清洗方法是先打開加鹽蓋內(nèi)部廢水帽，用水沖洗，鹽濾筒可以從罐內(nèi)拿出來清洗，鹽罐開始放出的污水鹽濃度較大，可沉淀回收。
6、若設(shè)備停機(jī)時間超過十天，應(yīng)將排廢管抬高至樹脂罐頂部，以保證樹脂浸泡在水中。重新使用時，應(yīng)先轉(zhuǎn)動蝸桿，使閥芯轉(zhuǎn)動一定角度，確認(rèn)轉(zhuǎn)動靈活，無阻，把廢液管放回原處，再開機(jī)。
7、設(shè)備在使用過程中，應(yīng)經(jīng)常查密封，轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的潤滑以及旋轉(zhuǎn)的對位狀況，發(fā)現(xiàn)漏水、缺油以及對位偏差過大時，應(yīng)及時處理。設(shè)備應(yīng)每年檢修一次，檢查樹脂層高度，本設(shè)備規(guī)定樹脂裝填率為容積的90％，不夠時，添加732號（001×7）強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂。
8、故障檢查及處理，見表五。
