1、軟水器設備應遵循的標準
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中國（GBJ109-87）
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美國
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注解
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運行
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濾速
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20-30m/h
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4-10gpm/ft2
1.0-5.0gpm/ft3
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1.0-5.0gpm/ft3此指標是用來衡量再生液與樹脂接觸的時間
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反洗
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流速
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15m/h
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5gpm/ft2（12.23m/h）
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以反洗膨脹空間50%為準
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時間
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15min
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10-20min
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再生
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再生劑耗量
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2-2.4Kg/KgCaCO3
（100-120g/mol）
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80-174g/mol
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鹽耗由進水含鹽量及硬度決定，具體須查表
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濃度
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5-8%
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8-10%
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流速
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4-6m/h
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（0.25-0.90gpm/ft3）
0.5 gpm/ft3
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無頂壓逆流再生小于2m/h以防樹脂亂層
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置換
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水耗
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0.5-1樹脂量
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0.5-1樹脂量
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流速
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同再生流速
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0.3 gpm/ft3
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時間
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計算確定
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計算確定
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正洗
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水耗
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3-6倍樹脂量
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3-6倍樹脂量
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以出水達到合格為止
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流速
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12-20m/h
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同反洗流速
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工作交換容量
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40-45KgCaCO3/m3
（0.8-0.9mol/L）
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0.9-1.37 mol/L
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美國樹脂的交聯度大于8%
因此交換能力略大于國產樹脂
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工作周期
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手動大于22小時
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自動大于6小時
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手動一天再生一次，自動以鹽液達到飽和為準
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2、全自動軟水器主要參數計算
（1）反洗流速計算：
通過流量控制孔板來實現對反洗流速的控制，富來公司提供了從0.6gpm至100gpm的35種規格的流量孔板，及100gpm至400gpm的48種規格的流量孔板，能大限度的滿足用戶的設計要求。
反洗流量的計算
反洗流量=罐體面積×單位面積反洗流量
例如：現有一臺離子交換器直徑為1000mm（39.37英寸），確定其反洗流量。
設： 單位面積反洗流量為 5 gpm/ft2
反洗流量= /4×（39.37/12）2×5=42.24gpm （1英尺=12英寸）
查： fleck公司反洗流量孔板參數表（表一）得取用
45gpm的流量孔板
校對反洗流速13m/h
標準流量孔板規格表
鹽箱注水流量控制孔板
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再生系統
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尺寸
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部件編號
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孔板規格（gpm）
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1600
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3/8”
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60029
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0.125、0.25、0.5、1.0
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1610
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3/8”
|
60011
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0.125、0.25、0.5、1.0
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1700
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1/2”
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60361
|
1.2、1.5、2.0、2.4、3.0、3.5、4.0、5.0、7.0
|
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1800
|
1”
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60710
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10.0、12.0、15.0、20.0、25.0
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排水流量控制孔板
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孔板數
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尺寸
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部件編號
|
孔板規格（gpm）
|
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1
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1/2”
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60361
|
0.6、0.8、1.0、1.2、1.3、1.5、1.7、2.0、2.4、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0
|
|
1
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3/4”
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60365
|
0.6、0.8、1.0、1.2、1.3、1.5、1.7、2.0、2.4、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0
|
|
1
|
1”
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60366
|
0.6、0.8、1.0、1.2、1.3、1.5、1.7、2.0、2.4、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0
|
|
1
|
1”
|
60710
|
10.0、12.0、15.0、20.0、25.0
|
|
4
|
2”
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60711
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30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、100
|
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16
|
3”
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60728
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up to 100
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（2）再生劑耗量確定：
為了確保出水水質，美國通常低壓蒸氣鍋爐選用240gClNa/L再生樹脂或查閱樹脂公司提供的資料根據出水要求及進水水質來確定再生鹽耗。
（3）再生劑濃度
全自動軟水器的進鹽是通過射流器將鹽箱中的飽和溶液吸入軟水器，鹽液的濃度是由注入射流器的水流量及被吸入的飽和鹽液量的比例來決定，在設計射流器時已通過計算使得在一定期的工作壓力（20-60psi）下，其注入軟水器的鹽液濃度在8%-12%之間。
（4）再生液流速
全自動軟水器的再生液流速是通過選擇合適的射流器來加以控制。
例如：上例中的軟水器放入了660L（23.3 ft3）陽離子交換樹脂，根據標準，
設： 單位樹脂的再生液流量為 0.5 gpm/ft3
交換器再生液流量=23.3×0.5=11.6gpm （1ft3=28.3L）
查： fleck公司提供的射流器參數表（表二）得40psi壓力下選用1800系列，6#射流器流量為10.8gpm實際再生液流量為0.46gpm/ft3
射流器參數表
1600系列
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進水壓力
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射流器出口總流量（gpm）注：1gpm=227L/h
|
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P.S. I.
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#000褐色
|
#00紫色
|
#0紅色
|
#1白色
|
#2藍色
|
#3黃色
|
#4綠色
|
|
20（0.14MPa）
|
0.22
|
0.30
|
0.42
|
0.42
|
0.85
|
1.10
|
1.24
|
|
30（0.21MPa）
|
0.24
|
0.40
|
0.48
|
0.56
|
1.05
|
1.32
|
1.48
|
|
40（0.28MPa）
|
0.26
|
0.46
|
0.53
|
0.66
|
1.22
|
1.58
|
1.72
|
|
60（0.41MPa）
|
0.30
|
0.56
|
0.60
|
0.74
|
1.52
|
1.84
|
2.10
|
|
90（0.62MPa）
|
0.36
|
0.62
|
0.67
|
0.84
|
1.72
|
2.17
|
2.58
|
|
120（0.83MPa）
|
0.36
|
0.68
|
0.71
|
0.94
|
1.86
|
2.46
|
3.25
|
1610系列
|
進水壓力
|
射流器出口總流量（gpm）注：1gpm=227L/h
|
|
P.S. I.
|
#000褐色
|
#00紫色
|
#0紅色
|
#1白色
|
#2藍色
|
#3黃色
|
|
20（0.14MPa）
|
0.22
|
0.38
|
0.60
|
0.82
|
1.00
|
1.20
|
|
30（0.21MPa）
|
0.25
|
0.44
|
0.66
|
0.92
|
1.25
|
1.35
|
|
40（0.28MPa）
|
0.28
|
0.48
|
0.72
|
1.02
|
1.40
|
1.56
|
|
60（0.41MPa）
|
0.30
|
0.52
|
0.78
|
1.12
|
1.52
|
1.75
|
|
90（0.62MPa）
|
0.34
|
0.57
|
0.85
|
1.24
|
1.67
|
1.90
|
|
120（0.83MPa）
|
0.36
|
0.66
|
0.94
|
1.65
|
1.83
|
2.15
|
1700系列
|
進水壓力
|
射流器出口總流量（gpm）注：1gpm=227L/h
|
|
P.S. I.
|
#3C黃色
|
#4C綠色
|
#5C白色
|
#6C紅色
|
|
20（0.14MPa）
|
1.35
|
2.19
|
3.24
|
3.50
|
|
30（0.21MPa）
|
1.91
|
2.75
|
4.11
|
4.65
|
|
40（0.28MPa）
|
2.05
|
3.41
|
4.97
|
5.40
|
|
60（0.41MPa）
|
2.31
|
3.75
|
5.78
|
6.57
|
|
90（0.62MPa）
|
2.55
|
4.06
|
6.45
|
7.81
|
|
120（0.83MPa）
|
2.76
|
4.34
|
6.89
|
8.75
|
1800系列
|
進水壓力
|
射流器出口總流量（gpm）注：1gpm=227L/h
|
|
P.S. I.
|
#4綠色
|
#5紅色
|
#6白色
|
#7藍色
|
#8黃色
|
#9紫色
|
#10黑色
|
|
20（0.14MPa）
|
3.9
|
5.8
|
7.1
|
10.3
|
12.2
|
17.5
|
18.0
|
|
30（0.21MPa）
|
5.0
|
7.6
|
10.5
|
16.0
|
18.1
|
25.1
|
27.5
|
|
40（0.28MPa）
|
5.1
|
7.7
|
10.8
|
16.1
|
18.2
|
25.2
|
27.6
|
|
60（0.41MPa）
|
5.3
|
8.7
|
12.1
|
18.0
|
21.8
|
28.6
|
32.5
|
|
90（0.62MPa）
|
6.0
|
10.0
|
13.3
|
19.9
|
24.6
|
32.6
|
36.6
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（5）再生液耗量
全自動軟水器的再生劑量是通過控制鹽補水量來達到控制再生劑量。
例如：上例中通過查閱樹脂資料及進、出水質確定：再生鹽耗為每升樹脂使用160克鹽，再生總鹽耗量=單位樹脂再生鹽耗×樹脂量=160×660=105600g=105.6kg，根據飽和鹽液濃度為26%左右，由溶液濃度計算公式得到：溶液濃度（%）=溶質/（溶質+溶劑）×100%，溶劑=溶質×[100%-溶液濃度（%）]/溶液濃度（%），鹽箱補水量=[100.5×（100-26）]/26=298.8kg=298.8L=78.8加侖。
查： fleck公司提供的鹽箱補水流量控制孔板參數表得，若選用7gpm的流量控制孔板，則鹽箱補水時間=鹽箱補水量/單位時間補水量=78.8/7=11.25分鐘
設定：為12分鐘補水。
注： 在通常情況下鹽箱補水時間考慮10-20分鐘
另： 英制簡易算法：
設： 飽和鹽液每一加侖水溶解1.35kg鹽
本例：再生總鹽耗量=單位樹脂再生鹽耗×樹脂量=160×660=105600g=105.6kg
鹽箱補水量=105/1.35=78.2加侖
（6）再生吸鹽設置時間的確定
根據射流器，通常射流器吸鹽量為射流器總流量的38%，#6射流器在40psi壓力下
吸鹽量=10.8×0.38=4.1gpm
吸鹽時間=飽和鹽液量/單位吸上鹽液量=（鹽箱補水量+鹽耗量）/（單位吸上鹽液×1.14）=（298.8+105）/（1.14×4.1×3.787）=22.81分鐘（注：1加侖=3.787升）
置換時間=置換水量/單位慢洗流量
根據規范規定：置換水量=樹脂裝載量=660L=174.28加侖，
單位慢洗流量=交換器再生液流量-吸鹽量=10.8-4.1=6.7gpm，
置換時間=174.28/6.7=26.01分鐘，
總吸鹽置換時間=吸煙時間+置換時間=22.81+26.01=48.82分鐘
設定：為50分鐘。
（7）系統壓降計算
全自動軟水器由以下幾部分組成：
控制閥壓降、樹脂層壓降、補水器壓降
控制閥壓降=（運行流量gpm/Cv）2
樹脂層壓降：查樹脂公司提供的壓降計算圖表
布水器壓降：察布水器公司提供的壓降計算圖表
3、軟水器設計計算步驟
第一步 收集原始參數
水源資料：江河水、湖泊水、海水、城市自來水、地下水。
水質資料：鈣、鎂、鐵、鉀、鈉、碳酸根、重碳酸根、氯、氯氣、氧、懸浮物、有機物等。
軟水用途：鍋爐、反滲透、工業用水、生活用水。
出水水質：出水硬度要求。
出水水量：每小時產水量、一天總出水量、一天連續運行時間。
工作環境：進水溫度、進水壓力、后置設備、場地面積。
第二步 確定系統方案
啟動再生的方式：時間型、流量型。
時間型：適用于產水量較?。ㄒ话?t/h以下）、且一天運行時間不小于12小時。
流量型：適用于各種不同的運行工況，且比時間型省鹽、省水。
選用流量型其軟水器交換能力應至少滿足六小時的出水要求。
確定再生鹽耗及樹脂裝載量
根據原水水質及出水要求查樹脂資料來確定再生鹽耗。
根據再生鹽耗來確定樹脂交換能力。
確定交換罐數量、運行方式（單罐運行、一用一備或多用一備、雙罐或多罐同時運行先后再生）、運行流速。
第三步 交換器計算
確定交換器直徑、確定交換器高度、確定反洗流量孔板、確定射流器、確定鹽箱注水量、確定鹽箱注水孔板、確定再生個階段時間。 |
