15m3/H全自动软化水系统

一、15m3/H全自动软化水系统概况
因生产工艺需要，需配15T/H全自动软化水系统一套，出水水质硬度≤30mg/L。我公司根据用户要求，参考当地水质条件，设计一套15T/H全自动软化水系统，供用户参考。

二、制水、再生工艺流程图
1、制水工艺图
原水       全自动软水器     流量计      软水箱

2、软化水再生工艺图
盐 箱        盐 阀       控制阀      树脂罐

三、15m3/H全自动软化水系统工艺流程说明
整个系统为全自动运行，原水经提升泵抽到由系统7控制阀控制的自动软化水系统。原水经控制阀流经装有离子交换树脂的玻璃钢罐，树脂中所含的可交换离子Na+，与水中阳离子（Ca2+ 、Mg2+）进行离子交换，使软水器出水硬度≤30mg/L，当系统运行达到设定流量后，控制阀会自动启动再生。
自动软化水系统再生时间约需2小时，再生过程是由控制阀通过设定的程序自动完成的，主要有以下几个过程：
① 反洗：水通过控制阀经升降管向下通过底部下布水器向上对树脂进行反冲，使树脂层松动，同时清除树脂层表面的积累悬浮物。
② 吸盐再生：饱和盐溶液通过控制阀内的注水器，经稀释成10%浓度后注入树脂罐，盐液向下顺流经过失效树脂层，将树脂还原再生，使其恢复原有交换能力。
③ 置换：再生液进完后，树脂罐中尚有部分未参与再生盐液，为了充分利用这部分盐液，用清水进行置换。
④ 正洗：目的是清除树脂层中残留的再生废液，清洗至出水合格。
⑤ 盐箱补水：向盐箱注入溶解再生所需盐耗量的水，再生结束后投入运行，整个软水系统运行只需定期投加工业盐，一般为每班一次。

四、全自动软水器计算书
1、设计参数
  ⑴产水水量      Q=15T/H
  ⑵原水总硬度    n=5mmol/L
  ⑶原水进水压力  0.3Mpa
  ⑷工作温度      10℃
  ⑸选用树脂      苯乙烯性阳树脂
2、软水器系统的计算
 ⑴树脂罐直径
   取软水器运行流速  V=25m/h
  树脂罐直径D =√4Q/πv  =√ 4×15/3.14×25  =0.87m
  树脂罐直径取D =900mm
  树脂罐运行流速为 4Q/πD2=4×15√3.14×0.92  =23.5m/h
  ⑵树脂装载量
  取树脂罐运行时间8小时，进水硬度5mmol/L，少树脂装载量Rmin=QTn=15×8×5=600L
    树脂层高Hc=Rmin/ 1/4πD2=600/0.64=937mm
    选用树指罐高度H=2000mm
    树脂反洗膨胀度Bh=50%   交换器折损度h=400mm
    实际树脂层高为HR=（H-h）/1.5=1200mm
    实际树脂装载量：1200×0.64=768L
    树脂重量：768×0.80=614kg取620kg
    实际运行时间：620×1/（15×5）=8.27小时
 ⑶反洗流速计算
 设反洗流速V=15m/h
    反洗流量B9=15×0.64=9.6m3/h
    查阅FLEK反洗流量孔板资料
    选2″ DLFC 60712型流量孔板，反洗流量45gpm
    实际反洗流速Vf=45×0.227/0.64=15.9m/h
  ⑷再生剂耗量
    根据水质条件及查阅树脂资料选用120gNacl/L树脂
  ⑸再生液浓度
    全自动软水器进盐是通过射流器将盐箱中的饱和盐液吸入软水器，同时稀释浓盐浓度使注入软水器的盐液浓度在8-12%之间。
  ⑹再生液流速计算
    设单位树脂再生液流量为    3m/h
    交换器再生液流量  3×0.64÷0.227=8.4gpm
    查FLECK射流器选型表，选射流器系统中7#射流器,
再生液流量8.3gpm
    实际再生流速8.3×0.227/0.64=2.94m/h
  ⑺再生液耗量
    （饱和盐液浓度为26.3%，即1加仑水溶1.35g盐）
    盐箱注水时间一般为10～20分钟左右，取20分钟。
    盐箱注水孔板流量为Sw/20=40/20=2.0gpm
    查FLECK注水孔板资料
    选1700  1/2″  60361型BLFC，注水孔板流量为4.0gpm
    则实际注水时间为T2=40/20=20分钟
    实际注水量Q盐=20×4=80gallon
    实际再生耗量盐量  Q盐×1.35=80×1.35=108kg
  ⑻再生吸盐设置时间确定
    根据1700系统7#射流器的特点射流器，吸盐量为射流器总流量的38%。
    射流器的吸盐量为8.3×0.38=3.2gpm
    吸盐时间=饱和盐液量/单位吸上盐液量
=（盐箱补水量+盐耗量度）/（单位吸上盐液×1.14）
=（108÷0.263）/（3.2÷0.227）=22分钟
    置换时间=置换水量/单位慢洗流量
         根据规范：置换水量=树脂装载量=825L=218加仑
         置换时间=218/5.15=42分钟
         总吸盐置换时间=22＋42=64分钟
⑼小结
  软水系统具体运行参数如下

树脂装载量为      620kg
树脂罐尺寸        900×2200mm
盐箱尺寸          760×1150mm
出水硬度          ≤0.3mmol/L

运行流速          23.5m/h
运行时间          8.8小时
反冲洗流速        15.9m/h
反冲洗时间        16分钟
再生流速          2.9m/h
再生液浓度        8%—12%
再生一次耗盐量    108kg
每班一次投加盐量  350kg左右
吸盐置换时间      64分钟
正洗流速          15.4m/h
正洗时间          10分钟
盐箱注水时间      20分钟
周期运行时间约    10.6小时