李 平
内容摘要：阐述锅炉原给水系统不正常的原因，造成的危害。改造后系统的优点、使用效果。
关键词: 钠离子软水器、PLC控制、多功能集成阀
一、锅炉给水系统的重要性及原系统存在的问题
钠离子交换器作为锅炉水处理系统中的必备设备，主要作用是去除锅炉给水中的钙、镁离子，防止水中的钙、镁离子在锅炉在高温运行时在锅炉内部结垢。降低燃料的消耗和避免锅炉发生因炉管结垢堵塞发生爆炸等安全事故。 原给水处理系统有四台全自动软化器，壳体是普通不锈钢材质，内部没做特殊防腐处理，由于我们使用的自来水氯离子含量高，普通不锈钢不耐腐蚀，造成壳体腐蚀泄漏严重，经常因焊接壳体影响水处理量；更重要原因是多路阀密封垫及阀瓣材质问题使用寿命短，经常损坏，
软化器使得软化设备无法正常运行；控制系统经常出错，导致多路阀工位不正常，使软化器无法正常工作。以上原因造成锅炉水处理系统无法连续正常工作，锅炉水质经常超标、水量不足，结果不合格水进入锅炉，锅炉结垢严重，即给锅炉安全运行造成隐患，又浪费燃料。
二、锅炉给水系统工作原理
钠离子交换器交换柱内装填有001×7FC浮动床强酸性阳树脂，作为软化水交换剂，原水自下而上进入交换器交换剂层时，交换剂上的钠离子置换原水中的钙、镁离子，使水得到软化：
Ca2++2NaR CaR2+2Na+
Mg2++2NaR MgR2+2Na+
水通过钠离子交换后，水中的钙、镁离子被置换成了钠离子，因此，除去了水中的硬度，而碱度不变。
钠离子交换器树脂失效后，为了恢复其交换能力，用工业盐溶液进行再生。再生是将一定浓度的盐水由上而下通过交换剂层，盐液中的钠离子逆向置换出交换剂上的钙、镁离子，用软化水将钙、镁离子及化合物冲洗出交换器，使交换剂得到再生，使其恢复交换能力，其反应原理如下：
CaR2+2Na+ 2NaR+ Ca2+
MgR2+2Na+ 2NaR+ Mg2+
2. 设备工作原理
钠离子交换器在PLC控制器的指令下由电机带动平面阀阀芯的转动来实现各工位的切换，设备共有五个工位：松床、再生、置换、清洗、产水。首先根据水质资料计算出各工位时间，然后在PLC触摸屏上输入各工位时间，运行时间到，电机转动到一定位置，由霍尔元件定位，设备进入下一工位运行，示意图如下： 五个工位：松床、再生、置换、清洗、产水，设定好时间后PLC将自动控制各工位的运行、切换。设备可以自动控制也可在应急的情况下切换到手动操作，各工位之间就可任意转换，时间也可以任意调整。
3.设备的工艺特点
1）.钠离子交换器采用浮动床逆流再生工艺，设备产水方式和传统的固定床顺流再生方有很大的不同。传统的固定床设备产水方式是从交换柱顶部进水，水自上而水通过树脂层从而将水软化，设备在产水的过程中树脂会被水压向罐体底部压缩，树脂是以一种静态的方
式进行交换，其软化剂树脂的有效利用率仅为60%；而采用浮动床逆流再生工艺时设备的产水方式是从设备罐体的底部自下而上的方式产水，树脂会随着进入的自来水上浮到设备罐体的顶部，软化剂树脂会随水一起流动，配合独特的柱内柱独特的防乱层设计，大大提高了软化剂树脂的有效利用率，其利用率可以达到85%以上。所以在相同体积的树脂量时，浮动床的产水周期会更长，相应再生的周期就会更长，使用的再生剂（盐）的用量也会减少约为20%的消耗。设备再生方式采用了逆流再生的进盐方式（和产水流向相反），并使用了软化水溶盐减减少了原水硬度的二次污染。盐液的浓度可以通过设备上面的软水流量计和盐液流量计进行调节到8-10%的最佳再生浓度进入设备。进盐量再生的过程全部由系统PLC控制器通过程度定时定量的加入，避免了人为因素造成再生盐剂的忽高忽低不稳定。最大程度的提高了再生盐液质量和利用率，降低了再生剂盐的消耗。
2）.钠离子交换器采用碳钢防腐制作，交换器为带有椭圆形封头的圆柱形装置，两个筒体固定在一个框架上；筒体上、下部采用ABS宝塔式水帽板式结构，能使水均匀分布在树脂交换层上，清洗时不跑树脂；筒体内部还采用独特的柱内柱结构，从而有效防止树脂乱层；产水运行时，水经底部进入，流经树脂交换层，从上部流出，进再生液再生树脂时，再生液经上部进入，流经树脂交换层，从底部流出。
4.控制系统特点
设备采用独特的专利产品（ZL962334030）多功能平面集成阀作为核心控制, 通过阀芯的定时定角度转动进行多孔对位, 实现液相的切换，从而控制原水、再生液和出水在设备内的流向和流量。采用PVC材质，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，替代了手动设备的众多阀门。
a、多功能集成阀：采用了平面结构。传统的球阀或锥阀其阀芯与阀体间为曲面接触。随着间的推移（一般1－2年），接触间阀因磨损而加大。而平面集成阀的最大优点就是在于随着运行时间的推移平面越来越光滑，阀芯片与阀体接触紧密，因而杜绝了串水现象的发生，从而平面阀使用寿命最长。
b、巧妙的迷宫设计原理。在平面阀片上下阀盖中设计了许多通孔及槽路。阀芯片每旋转一定角度，即改变了各种通路，相当于水处理各种工况若干阀门打开，若干阀门关闭，实现了一种工况。阀芯片的不断旋转，循环往复，便实行了软水处理的工况自动转换。
c、序由微电脑控制电机动转，电机驱动集成阀芯片旋转一定的角度，使各柱的工况变换一次，微电脑按预先置入的程序和时间控制电机动转，从而实现连续制水。
d、合理的排污方式，使源水、废水间的绝不渗漏，保证了出水水质。
驱动装置——-PLC自动控制器
采用PLC进行智能控制，按设定顺序及时间自动运行。
掉电保护功能：
a.在无电情况下，芯片内部数据可保存10年。
b.停电时可自动记忆当前状态，时间精确到1秒。
c.来电时，工位循环自动按上次记忆状态继续运行，无须人为干涉。d.PLC上各工况时间可根据当地自动来水变动情况随意调节。
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