【壓縮機(jī)網(wǎng)】在水冷型空壓機(jī)系統(tǒng)中,業(yè)界非常關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題就是循環(huán)水。因?yàn)橛脕?lái)冷卻壓縮空氣系統(tǒng)的循環(huán)水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,由于水分蒸發(fā)、風(fēng)吹損失等情況,會(huì)使循環(huán)水系統(tǒng)中的水分越來(lái)越少,而水中各種礦物質(zhì)和金屬離子含量越來(lái)越多。而空壓機(jī)冷卻水未經(jīng)軟化處理,會(huì)帶來(lái)一系列嚴(yán)重的危害,這些危害不僅影響設(shè)備的正常運(yùn)行,還可能導(dǎo)致高昂的維修成本和潛在的安全風(fēng)險(xiǎn):
1.水垢生成與堆積
如果冷卻水水質(zhì)不純,含有大量雜質(zhì),長(zhǎng)時(shí)間流經(jīng)空壓機(jī)內(nèi)部,會(huì)在氣缸水套、中冷器、后冷器及油冷器等熱交換器表面形成水垢。水垢的堆積會(huì)嚴(yán)重影響熱交換效率,降低冷卻效果,導(dǎo)致冷卻水流量減少,進(jìn)而影響空壓機(jī)的整體運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。
2.熱交換器堵塞與失效
未經(jīng)軟化的冷卻水中的雜質(zhì)和礦物質(zhì)會(huì)加速熱交換器內(nèi)部的堵塞,使得熱交換器無(wú)法有效進(jìn)行熱交換,最終導(dǎo)致失效。熱交換器失效將直接影響空壓機(jī)的冷卻效果,使設(shè)備在過(guò)熱狀態(tài)下運(yùn)行,增加故障風(fēng)險(xiǎn)。
3.油溫升高與機(jī)械磨損
冷卻效果下降導(dǎo)致空壓機(jī)內(nèi)部油溫不斷升高,油溫過(guò)高會(huì)影響潤(rùn)滑油的性能,使油膜難以形成或保持穩(wěn)定。油膜不足會(huì)導(dǎo)致機(jī)械部件之間直接接觸,產(chǎn)生嚴(yán)重磨損,進(jìn)而可能引發(fā)關(guān)鍵部件的損壞和變形。不僅會(huì)降低空壓機(jī)的工作效率,還可能因高溫融化金屬而引發(fā)安全事故。
4.安全隱患
高溫、高壓環(huán)境下的空壓機(jī),若因冷卻不良導(dǎo)致部件損壞或失效,可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重安全事故。
因此,采取有效的軟化處理措施,確保冷卻水質(zhì)量,就顯得非常有必要。工業(yè)行業(yè)常用到一種水處理設(shè)備——軟化水裝置。
軟化水裝置的功能與原理
軟化水裝置的主要功能是降低水的硬度。這一功能主要通過(guò)去除水中的鈣、鎂離子來(lái)實(shí)現(xiàn),這些離子是導(dǎo)致水質(zhì)硬化的主要原因。軟化水裝置的工作原理包括利用離子交換技術(shù),通過(guò)樹(shù)脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進(jìn)行交換,從而吸附水中多余的鈣、鎂離子,達(dá)到去除水垢(碳酸鈣或碳酸鎂)的目的。此外,軟化水裝置還能活化水質(zhì)、殺菌滅藻、防垢除垢,這些功能有助于延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,提高生活質(zhì)量。
軟化水裝置的組成結(jié)構(gòu)
樹(shù)脂罐:軟化水設(shè)備的核心部分,內(nèi)部填充有樹(shù)脂顆粒。這些樹(shù)脂顆粒具有吸附和交換鈉離子的能力,可以將水中的鈣、鎂等硬水離子與樹(shù)脂顆粒中的鈉離子進(jìn)行交換,從而軟化水質(zhì)。
控制閥:用于控制軟化水設(shè)備的運(yùn)行和操作。控制閥可以根據(jù)設(shè)定的水質(zhì)要求,自動(dòng)進(jìn)行水處理操作,如回水、沖洗、再生等。
鹽箱:用于存放軟化水設(shè)備所需的鹽。在樹(shù)脂顆粒交換鈉離子時(shí),需要用鹽水進(jìn)行再生,鹽箱提供了儲(chǔ)存鹽水的空間。
輸送管道和閥門(mén):用于連接軟化水設(shè)備的各個(gè)部分,實(shí)現(xiàn)水的輸送和控制。輸送管道和閥門(mén)通常采用耐腐蝕材料制成,以適應(yīng)水處理過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)和腐蝕環(huán)境。
水的硬度主要是由其中的陽(yáng)離子——鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子構(gòu)成的。當(dāng)含有硬度離子的原水通過(guò)離子交換樹(shù)脂層時(shí),水中的鈣、鎂離子與樹(shù)脂內(nèi)的鈉離子發(fā)生置換,樹(shù)脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進(jìn)入水中,這樣從交換器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。隨著交換過(guò)程的不斷進(jìn)行,樹(shù)脂中鈉離子全部被置出來(lái)后就失去了交換功能,此時(shí)必須使用氯化鈉溶液對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行再生,將樹(shù)脂吸附的鈣、鎂置換下來(lái),樹(shù)脂重新吸附了鈉離子,恢復(fù)了軟化交換能力。
軟化水裝置工作流程
軟化水裝置有反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個(gè)過(guò)程。不同軟化水設(shè)備的所有工序非常接近,只是由于實(shí)際工藝的不同或控制的需要,可能會(huì)有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎(chǔ)的軟化水設(shè)備都是在這五個(gè)流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的(其中,全自動(dòng)軟化水設(shè)備會(huì)增加鹽水重注過(guò)程)。
反洗:工作一段時(shí)間后的設(shè)備,會(huì)在樹(shù)脂上部攔截很多由原水帶來(lái)的污物,把這些污物除去后,離子交換樹(shù)脂才能完全暴露出來(lái),再生的效果才能得到保證。反洗過(guò)程就是水從樹(shù)脂的底部進(jìn)入,從頂部流出,這樣可以把頂部攔截下來(lái)的污物沖走。這個(gè)過(guò)程一般需要5-15分鐘左右。
吸鹽(再生):即將鹽水注入樹(shù)脂罐體的過(guò)程,傳統(tǒng)設(shè)備是采用鹽泵將鹽水注入,全自動(dòng)的設(shè)備是采用專(zhuān)用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入(只要進(jìn)水有一定的壓力即可)。在實(shí)際工作過(guò)程中,鹽水以較慢的速度流過(guò)樹(shù)脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹(shù)脂的效果好,所以軟化水設(shè)備都是采用鹽水慢速流過(guò)樹(shù)脂的方法再生,這個(gè)過(guò)程一般需要30分鐘左右,實(shí)際時(shí)間受用鹽量的影響。
慢沖洗(置換):在用鹽水流過(guò)樹(shù)脂以后,用原水以同樣的流速慢慢將樹(shù)脂中的鹽全部沖洗干凈的過(guò)程叫慢沖洗,由于這個(gè)沖洗過(guò)程中仍有大量的功能基團(tuán)上的鈣鎂離子被鈉離子交換,根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),這個(gè)過(guò)程中是再生的主要過(guò)程,所以很多人將這個(gè)過(guò)程稱(chēng)作置換。這個(gè)過(guò)程一般與吸鹽的時(shí)間相同,即30分鐘左右。
快沖洗:為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈,要采用與實(shí)際工作接近的流速,用原水對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行沖洗,這個(gè)過(guò)程的最后出水應(yīng)為達(dá)標(biāo)的軟水。一般情況下,快沖洗過(guò)程為5-15分鐘。
軟水處理設(shè)備的選型主要依據(jù)是需水量、原水硬度及適用場(chǎng)合。如果配用熱水鍋爐或其他同類(lèi)設(shè)備,可按設(shè)備最高產(chǎn)水能力選型;如果向蒸汽鍋爐供水,一般按鍋爐蒸發(fā)量的1.2倍與設(shè)備產(chǎn)水能力匹配。
目前,市面上較好的軟化水裝置產(chǎn)品,自動(dòng)化程度高,供水工況穩(wěn)定;配備了先進(jìn)的程序控制裝置,運(yùn)行準(zhǔn)確可靠,替代手工操作,可完全實(shí)現(xiàn)水處理的各個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換;高效率低能耗,運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)。比如某軟水器由于整體設(shè)計(jì)合理,使樹(shù)脂的交換能力得以充分發(fā)揮,采用射流式吸鹽替代鹽泵,降低了能耗;結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,節(jié)省基建投資,安裝、調(diào)試、使用簡(jiǎn)便易行。
現(xiàn)在,軟化水裝置的應(yīng)用范圍已十分廣泛,除了空壓機(jī)循環(huán)水處理之外,還可應(yīng)用于蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、交換器、蒸發(fā)冷凝器、空調(diào)、直燃機(jī)等系統(tǒng)的補(bǔ)給水的軟化;以及賓館、飯店、寫(xiě)字樓、公寓、家居等生活用水的處理及食品、飲料、釀酒、洗衣、印染、化工、醫(yī)藥等行業(yè)的水體軟化處理。在這些系統(tǒng)中,軟化水裝置能夠有效地防止結(jié)垢,保護(hù)設(shè)備免受損害,同時(shí)提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和使用壽命。
【壓縮機(jī)網(wǎng)】在水冷型空壓機(jī)系統(tǒng)中,業(yè)界非常關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題就是循環(huán)水。因?yàn)橛脕?lái)冷卻壓縮空氣系統(tǒng)的循環(huán)水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,由于水分蒸發(fā)、風(fēng)吹損失等情況,會(huì)使循環(huán)水系統(tǒng)中的水分越來(lái)越少,而水中各種礦物質(zhì)和金屬離子含量越來(lái)越多。而空壓機(jī)冷卻水未經(jīng)軟化處理,會(huì)帶來(lái)一系列嚴(yán)重的危害,這些危害不僅影響設(shè)備的正常運(yùn)行,還可能導(dǎo)致高昂的維修成本和潛在的安全風(fēng)險(xiǎn):
1.水垢生成與堆積
如果冷卻水水質(zhì)不純,含有大量雜質(zhì),長(zhǎng)時(shí)間流經(jīng)空壓機(jī)內(nèi)部,會(huì)在氣缸水套、中冷器、后冷器及油冷器等熱交換器表面形成水垢。水垢的堆積會(huì)嚴(yán)重影響熱交換效率,降低冷卻效果,導(dǎo)致冷卻水流量減少,進(jìn)而影響空壓機(jī)的整體運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。
2.熱交換器堵塞與失效
未經(jīng)軟化的冷卻水中的雜質(zhì)和礦物質(zhì)會(huì)加速熱交換器內(nèi)部的堵塞,使得熱交換器無(wú)法有效進(jìn)行熱交換,最終導(dǎo)致失效。熱交換器失效將直接影響空壓機(jī)的冷卻效果,使設(shè)備在過(guò)熱狀態(tài)下運(yùn)行,增加故障風(fēng)險(xiǎn)。
3.油溫升高與機(jī)械磨損
冷卻效果下降導(dǎo)致空壓機(jī)內(nèi)部油溫不斷升高,油溫過(guò)高會(huì)影響潤(rùn)滑油的性能,使油膜難以形成或保持穩(wěn)定。油膜不足會(huì)導(dǎo)致機(jī)械部件之間直接接觸,產(chǎn)生嚴(yán)重磨損,進(jìn)而可能引發(fā)關(guān)鍵部件的損壞和變形。不僅會(huì)降低空壓機(jī)的工作效率,還可能因高溫融化金屬而引發(fā)安全事故。
4.安全隱患
高溫、高壓環(huán)境下的空壓機(jī),若因冷卻不良導(dǎo)致部件損壞或失效,可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重安全事故。
因此,采取有效的軟化處理措施,確保冷卻水質(zhì)量,就顯得非常有必要。工業(yè)行業(yè)常用到一種水處理設(shè)備——軟化水裝置。
軟化水裝置的功能與原理
軟化水裝置的主要功能是降低水的硬度。這一功能主要通過(guò)去除水中的鈣、鎂離子來(lái)實(shí)現(xiàn),這些離子是導(dǎo)致水質(zhì)硬化的主要原因。軟化水裝置的工作原理包括利用離子交換技術(shù),通過(guò)樹(shù)脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進(jìn)行交換,從而吸附水中多余的鈣、鎂離子,達(dá)到去除水垢(碳酸鈣或碳酸鎂)的目的。此外,軟化水裝置還能活化水質(zhì)、殺菌滅藻、防垢除垢,這些功能有助于延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,提高生活質(zhì)量。
軟化水裝置的組成結(jié)構(gòu)
樹(shù)脂罐:軟化水設(shè)備的核心部分,內(nèi)部填充有樹(shù)脂顆粒。這些樹(shù)脂顆粒具有吸附和交換鈉離子的能力,可以將水中的鈣、鎂等硬水離子與樹(shù)脂顆粒中的鈉離子進(jìn)行交換,從而軟化水質(zhì)。
控制閥:用于控制軟化水設(shè)備的運(yùn)行和操作。控制閥可以根據(jù)設(shè)定的水質(zhì)要求,自動(dòng)進(jìn)行水處理操作,如回水、沖洗、再生等。
鹽箱:用于存放軟化水設(shè)備所需的鹽。在樹(shù)脂顆粒交換鈉離子時(shí),需要用鹽水進(jìn)行再生,鹽箱提供了儲(chǔ)存鹽水的空間。
輸送管道和閥門(mén):用于連接軟化水設(shè)備的各個(gè)部分,實(shí)現(xiàn)水的輸送和控制。輸送管道和閥門(mén)通常采用耐腐蝕材料制成,以適應(yīng)水處理過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)和腐蝕環(huán)境。
水的硬度主要是由其中的陽(yáng)離子——鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子構(gòu)成的。當(dāng)含有硬度離子的原水通過(guò)離子交換樹(shù)脂層時(shí),水中的鈣、鎂離子與樹(shù)脂內(nèi)的鈉離子發(fā)生置換,樹(shù)脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進(jìn)入水中,這樣從交換器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。隨著交換過(guò)程的不斷進(jìn)行,樹(shù)脂中鈉離子全部被置出來(lái)后就失去了交換功能,此時(shí)必須使用氯化鈉溶液對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行再生,將樹(shù)脂吸附的鈣、鎂置換下來(lái),樹(shù)脂重新吸附了鈉離子,恢復(fù)了軟化交換能力。
軟化水裝置工作流程
軟化水裝置有反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個(gè)過(guò)程。不同軟化水設(shè)備的所有工序非常接近,只是由于實(shí)際工藝的不同或控制的需要,可能會(huì)有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎(chǔ)的軟化水設(shè)備都是在這五個(gè)流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的(其中,全自動(dòng)軟化水設(shè)備會(huì)增加鹽水重注過(guò)程)。
反洗:工作一段時(shí)間后的設(shè)備,會(huì)在樹(shù)脂上部攔截很多由原水帶來(lái)的污物,把這些污物除去后,離子交換樹(shù)脂才能完全暴露出來(lái),再生的效果才能得到保證。反洗過(guò)程就是水從樹(shù)脂的底部進(jìn)入,從頂部流出,這樣可以把頂部攔截下來(lái)的污物沖走。這個(gè)過(guò)程一般需要5-15分鐘左右。
吸鹽(再生):即將鹽水注入樹(shù)脂罐體的過(guò)程,傳統(tǒng)設(shè)備是采用鹽泵將鹽水注入,全自動(dòng)的設(shè)備是采用專(zhuān)用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入(只要進(jìn)水有一定的壓力即可)。在實(shí)際工作過(guò)程中,鹽水以較慢的速度流過(guò)樹(shù)脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹(shù)脂的效果好,所以軟化水設(shè)備都是采用鹽水慢速流過(guò)樹(shù)脂的方法再生,這個(gè)過(guò)程一般需要30分鐘左右,實(shí)際時(shí)間受用鹽量的影響。
慢沖洗(置換):在用鹽水流過(guò)樹(shù)脂以后,用原水以同樣的流速慢慢將樹(shù)脂中的鹽全部沖洗干凈的過(guò)程叫慢沖洗,由于這個(gè)沖洗過(guò)程中仍有大量的功能基團(tuán)上的鈣鎂離子被鈉離子交換,根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),這個(gè)過(guò)程中是再生的主要過(guò)程,所以很多人將這個(gè)過(guò)程稱(chēng)作置換。這個(gè)過(guò)程一般與吸鹽的時(shí)間相同,即30分鐘左右。
快沖洗:為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈,要采用與實(shí)際工作接近的流速,用原水對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行沖洗,這個(gè)過(guò)程的最后出水應(yīng)為達(dá)標(biāo)的軟水。一般情況下,快沖洗過(guò)程為5-15分鐘。
軟水處理設(shè)備的選型主要依據(jù)是需水量、原水硬度及適用場(chǎng)合。如果配用熱水鍋爐或其他同類(lèi)設(shè)備,可按設(shè)備最高產(chǎn)水能力選型;如果向蒸汽鍋爐供水,一般按鍋爐蒸發(fā)量的1.2倍與設(shè)備產(chǎn)水能力匹配。
目前,市面上較好的軟化水裝置產(chǎn)品,自動(dòng)化程度高,供水工況穩(wěn)定;配備了先進(jìn)的程序控制裝置,運(yùn)行準(zhǔn)確可靠,替代手工操作,可完全實(shí)現(xiàn)水處理的各個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換;高效率低能耗,運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)。比如某軟水器由于整體設(shè)計(jì)合理,使樹(shù)脂的交換能力得以充分發(fā)揮,采用射流式吸鹽替代鹽泵,降低了能耗;結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,節(jié)省基建投資,安裝、調(diào)試、使用簡(jiǎn)便易行。
現(xiàn)在,軟化水裝置的應(yīng)用范圍已十分廣泛,除了空壓機(jī)循環(huán)水處理之外,還可應(yīng)用于蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、交換器、蒸發(fā)冷凝器、空調(diào)、直燃機(jī)等系統(tǒng)的補(bǔ)給水的軟化;以及賓館、飯店、寫(xiě)字樓、公寓、家居等生活用水的處理及食品、飲料、釀酒、洗衣、印染、化工、醫(yī)藥等行業(yè)的水體軟化處理。在這些系統(tǒng)中,軟化水裝置能夠有效地防止結(jié)垢,保護(hù)設(shè)備免受損害,同時(shí)提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和使用壽命。
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