行。
全自动离子交换设备，目前在国内软水设备市场上，主要有两大类。一类是国内厂家自行开发的全自动软化水设备，另一类是进口的软化水设备。而这两类设备基本上都是在九十年代初期推向市场的，因此设备的市场普及率还较低，目前处于市场的发展时期，许多用户开始认识到全自动设备的优越性，开始接受这种产品。
锅炉结垢的原因及危害 1°锅炉结垢
水垢和水渣的概念
水垢是指牢固地附着在受热面上的沉定物，其结晶体坚硬而改密。 水渣是指锅水中的悬浮物，呈疏松絮状或细小晶粒状。 2°锅内沉淀形成原因
水垢的水渣主要是由钙的镁的某些盐类组成的，它们生成的原因是因为这些物质锅水中的浓度超过了相应物质的溶解度，经过了一系列物理化学过程从锅炉水中析出。
炎何这些物质在锅水中的浓度会超过其溶解度并析出沉淀物？其原因为： 蒸发浓缩 高温分解
高温沉淀：大多数物质的溶解度，随温度的升高而增大，这类物质具有子温度系数；有少数物质的溶解度却随温度的升高减少，它们具有免温度系数，例如硫酸钙，它极容易在受热强度较大的部位析出。
锅水中的难溶物质，其相应离子的浓度时常都超噎了其溶度积，处于过饱和溶液状态，没有沉淀产生，但一旦锅水中或与锅水接触的金属表面有某种诱因，如有结晶核心形成，或局部金属表面条件有差异，或发生某种物理化学作用，就会有大量沉淀物析出。
3°水垢的种类： 碳酸盐水垢 硫酸盐水垢 硅酸盐水垢 混合水垢 含油水垢 氧化缺水垢
4°锅炉结垢的危害
浪费燃料：锅炉结垢后，锅炉的热传递效率降低，增加燃耗。 出力降低 威胁运行安全
锅炉燃耗与水垢厚度的关系
结垢厚度 0.5mm 1mm 3mm 4mm 8mm 16mm 32mm 3．解决锅炉结垢的主要方法
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增加的燃耗 2% 4% 6% 10% 20% 40% 80% 解决锅炉结垢的主要方法有炉内加药法、石灰法、离子交换法。
炉内加药法一般是在给水管道或是在锅炉煮炉时往炉内加药，炉内加药法只能防止结垢，不能去除水中的硬度。且洗炉时排出大量絮凝体，增加锅炉排污。浪费能源。
石灰法是在原水中加入石灰，可去除水中的暂硬和碱度。但石灰法占地面积大、污染环境、处理效果不好，且需沉淀过程，故很少采用。
离子交换法是目前最常用的一种水处理方法。因这种方法具有处理速度快、交换容量大、树脂可再生重复使用等优点，因此得到广泛应用。
（3）离子交换工艺 1°离子交换系统及应用
在水的软化和除盐中，需根据原水水质，出水要求，生产能力等来确定合适的离子交换工艺。如果原水的碱度不高，软化的目的只是为降低Ca2+，Mg2+含量，则可采用Na离子交换系统。当原水碱度比较高，必须在降低Ca2+，Mg2+的同时降低碱度。此时，多采用H—Na离子交换器联合处理工艺。利用H离子交换器产生H2SO4和HCl来中和原水或Na 离
-子交换器出水中的HCO3。反应产生的CO2再由除CO2器除去。
当需要对原水进行除盐处理时，则流程中既要有阳离子交换器，又要有阴离子交换器，以去除所有阳离子和阴离子。
离子交换法处理工业废水的重要用途是回收有用金属。 2°离子交换器的分类
按运行时树脂的状态，可分为固定床离子交换器和浮动床离子交换器两大类。 固定床离子交换器是将树脂装于塔或罐内，以类似过滤的方式运行。交换（运行）时树脂层不动，原水从上部经树脂层交换后由下部流出。再生时，按再生液的流动方向，固定床离子交换器分为顺流再生和逆流再生两种。
顺流再生是指再生时再生液的流动方向与运行时原水的流动方向相同，即再生液自上而下流动；逆流再生则相反，再生液自下而上流动。
顺流再生的优点是设备简单，操作方便，工作可靠。缺点是再生剂用量多，再生效率低，交换时，出水水质较差；逆流再生时，再生剂耗量少（比顺流再生少40%左右），再生效率高，而且能保证出水质量，但设备较复杂，操作控制较严格。逆流再生。切忌搅乱树脂层。
固定床离子交换器内树脂不能边饱和边再生，因此树脂层厚度比交换区厚度大得多，故树脂和容器利用率都很低；树脂层的交换能力使用不当，上层的饱和程度高，下层低，而且生产不边连续，再生和冲洗时必须停止交换。为了克服上述缺陷，发展了连续式离子交换设备，包括移动床和流动床。
移动床和流动床的基本原理是在运行的过程中，将部分饱和树脂输送到再生塔内再生，同时将等量的再生好的树脂，输入到交换塔内。因目前公司未涉及到该产品，故不做过多介绍。
3°固定床离子交换器发展趋势
固定床离子交换器经历了手动控制、半自动控制、全自动控制几个阶段。
手动离子交换器的运行及再生的各过程，均由操作人员手动开启、关闭各个阀门，以改变水的流动方向和路径。再生各过程的时间由操作人员控制，运行和再生的终点。由化验结果确定。这就要求操作人员在设备运行和再生的过程中要不断地监测。
手动设备由树脂罐、化盐池、盐泵及若干阀门和相应的管道组成。
由于手动软水设备的操作过于复杂，且受人为因素的干扰较大，随着多路阀技术及其它各种自动控制阀门的出现，我国八十年代末期出现了半自动软水设备，半自动软水设备是将原来的手动阀门改为自动阀门（例如：电磁阀、隔膜阀）或多路阀，而不需人工操
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作各个阀门。而这些阀门或多路阀的控制集中到控制旋钮上，操作人员只需转动旋钮至相应的状态，即可自动完成阀门的启闭，改变水流的方向和路径。从而实现软水设备各过程的自动转换。在这期间软水设备吸盐系统，许多都采用了压加盐罐或射流吸盐等技术。比较而言，这种设备较手动设备已有了很大的进步。但半自动设备的运行及再生终点依然要化验确定，再生各过程的转变也同样需要人来完成。同时由于多01000路阀和电磁阀在材质或工艺上存在的一些问题，不完全适合于软水设备的使用，因此，导致设备不能长期稳定的运行。
全自动离子交换设备，目前在国内软水设备市场上，主要有两大类。一类是国内厂家自行开发的全自动软化水设备，另一类是进口的软化水设备。而这两类设备基本上都是在九十年代初期推向市场的，因此设备的市场普及率还较低，目前处于市场的发展时期，许多用户开始认识到全自动设备的优越性，开始接受这种产品。
无论是国产全自动软水设备还是进口全自动软水设备，均采用的是多路阀控制方式。现将国产和进口设备的比较，列表于下：
进口全自动软水器与国产软水器对比表（表1）
项 目 NPE—NF 立体组合阀（见图一），唯一运动件阀芯与分隔体之间轴向相对运动；O型圈与阀构 芯径向密封，磨擦阻力小，动力学及水力学性能好，无串水泄漏现象。 国 产 全 自 动 阀体结自控方工艺流工艺控锥形阀或平面集成阀，结构简单，阀芯与阀体做平面旋转磨擦运动，阻力大且受力不均匀，不易密封，易形成接触面间隙，相间串水，也常出现阀芯与阀体抱死现象。 双电机控制，3W同步电机控制再生各步选用集成电路芯片微电子控制，抗高温、骤，3W微动电机驱动活塞运动，无热敏、高湿性能差。不适合于锅炉水处理行业。 式 湿敏元件，适应于水处理行业的高温高湿环境。 固定床，顺流再生。提高反洗流速加大反浮动床，逆流再生。但由于树脂充满树脂洗膨胀率（50%），保证树脂充分清洗及再罐，没有反洗膨胀空间，树脂无法得以充程 生复苏；恢复交换容量。 分清洗及再生复苏。树脂交换容量逐减，所以需要定期在体外对树脂进行清洗复苏。 流量型控制，科学经济。再生频率及再生时间型控制，简单但不科学，难以适应多制 各步骤、吸盐量、，排污流速均可根据不变的供水状况。 同水质进行调整。 盐箱为敞开式，便于观察加盐。 盐箱为闭式，内压式加盐，不但观察及加盐不方便，而且吸盐量受水压影响，波动较大。 金属容器做内防腐处理，但由于树脂罐一般直径较小，内处理困难，防腐层易脱落，生锈造成树脂中毒，设备寿命短。 操 作 美国水处理行业采用玻璃钢容器，耐腐蚀性 性好。 耐腐蚀全自动软水器与传统软水器的比较表（表2）
传统软水器 由软化水罐，化盐池，盐泵及若干阀门组构 成 成。 自动化程度 需专人操作
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项 目 全自动软水器 由交换柱，盐箱和控制器组成。 根据树脂交换容量处动确定绺，自动再生，供 水 能 耗 节安 水 软化水罐内的树脂失效后，需人工开启各个阀门注入盐水再生，整个过程需要监视。 不能连续供应软化水 再生时需用盐泵将盐水注入软化罐，能耗大。 性 再生过程需用大量水淋洗。 不需专人操作，只需定期加入再生产剂即可。 双离子交换柱的软水器可连续供应软化水。 耗电仅10W。 只排少量废水。 采用玻璃钢或不锈钢交换柱，不污染交换树脂，可无故障运行十余年。 免维护 结构紧凑，占用空间小。 占传统软水罐采用铁质材料，既使内衬保护 定 性 层也很容易污染内部的交换树脂，使树脂失去交换能力。 维 护 需定期维护 用空间 需盐池、盐泵等附属设施，占用空间大。 (4)全自动软水器
全自动软水器是将软水器运行及再生的每一个步骤实现自动控制，并采用时间，流量或感应器等方式来启动再生。通常一个全自动软水器的循环过程由下列具体步骤组成。 （5）影响软水器交换容量的因素 1 流速：（gpm/ft2，m/h）
通常流速越大离子交换所需的工作层越大，树脂有效利用率会下降，软水器产水能力会提高。但离子反应的时间是有限的。故流速也不能过大。反之流速越小所需工作层越少，树脂利用率增加，但设备产水能力下降。过小的流速会造成原水只与树脂表面离子进行交换，水不能进入树脂内部。树脂表通常仅提供20%的交换容量。树脂内部能提供80%交换容量。合理的交换流速对于提高软水器产水能力及交换能力是非常重要的，一般建议运行
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流速控制在（中国20-30m/h，美国4-10gpm/ft）小型装置可适当提高。 2 水与树脂的接触时间：（gpm/ft）
水与树脂的接触时间越长，交换越充分，但相对单位树脂的产水能力下降，接触时间越短，交换越不充分，单位树脂的交换能力下降，而单位树脂的产水能力提高。因此合理的接触时间对于软水器的经济运行非常重要。一般建议每分钟通过1立方英尺树脂的水量
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为1至5加仑（1.0—5.0gpm/ft）或每小时通过的水量为树脂装载量的八至四十倍（8—40bv/h） 3 树脂层的高度
树脂层越低,因流速对其交换能力的影响就越大,当树脂层高度达到30英寸(762mm)时,树脂层高度造成的流速对其交换能力的影响可降到比较低的程度。因此一般建议树脂层高度大于30英寸(762mm)见(图-2) 4 进水含盐量
进水含盐量的高低直接影响出水的品质,而进水含盐量中K,Na的总含量对出水品质的影响非常大。 5温度
水温增加能同时加快内扩散和膜扩散，提高交换能力，无论是运行或再生，适当地提高水温对软水器是有益的。 6再生剂质量（NaCl）
再生剂纯度越高，树脂的再生度越高，出水的离子泄漏量越少，因此提高再生剂纯度
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+
+
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及用软化水溶盐可提高再生度。 7 再生液流速
通常再生液流速越小获得的再生效果越好。但过低的再生液流量会使再生时间过长，
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使再生剂经过树脂仅将树脂表面再生。因此一般要求再生液流量在0.25—0.9 gpm/ft（或顺洗流量4—6m/h，逆流再生2—3m/h）见（图-4） 8 再生液浓度
根据离子平衡原理,再生液浓度提高,可使树脂的交换能力得到提高,但再生液浓度过高,会使树脂扩散层压缩,从而使扩散层中部分反离子变成固定层中的反离子,使扩散层活动范围变小,从而降低了再生效果,一般盐液浓度控制顺10%左右为宜,见(图-5) 9 再生剂用量
树脂的交换在再生理论上是按等当量进行，即1mol的再生剂可恢复一个1mol的交换容量(即使用58.43g的NaCl)。但实际上再生剂的耗量要比理论值大得多。实验证明再生剂用量越多，获得的树脂工作交换容量越大，出水质量越好。但随着再生剂用量的不断增加，工作交换容量的提高会越来越少。经济性会不断不降。因此再生盐耗，应根据不同的原水水质，在保证一定的交换能力及水质条件下，尽可能选用比较经济合理的耗盐量。在美国通常低压锅炉的软水器，采用140g盐再生一升树脂。 10 树脂
不同的树脂所提供的交换能力是不一样的。通常锅炉用软水器要求使用的树脂其交联度不应低于7。
(6) 公司全自动软水器的主要技术参数：
·运行流速：4t/h以下设备，3040m/h
4t/h以上设备，20～30m/h ·反洗流速：10～15m/h ·再生流速：4～6m/h
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·再生剂耗量：80～120g/eq（原水K，Na为零时） ·出口水硬度：≤0.03mmol/L ·入口水压：0.2～0.5MPa ·工作温度：2～50℃ ·自控电源：220V 50Hz ·耗电量：10W （7）Fleck控制阀 1．控制阀的组成 1 Fleck
Fleck控制阀的控制形式分类：
Fleck控制阀根据其再生启动方式可分为时间型和流量型两种。
时间型控制器时间电机，自安装调试接通电源后，就开始转动，此时它就象钟表一样开始计时，时间盘每天转动一周每转动一周，即启动软水设备再生一次。每次启动再生的时间是固定的，一般为晚上两点。这种控制方式与软水器的实际运行状况无关，也就是说它不管软水器的树脂是否失效，到固定时间即启动再生。由于用户的用情况及水质条件，运行条件的千差万别，不可能在相同的理想状态下运行，因此这种控制方式很难控制在恰好树脂失效时启动再生。要么是树脂尚未饱和即再生，而造成再生剂的浪费，要么树脂早已饱和而产硬水，致使水质不合格。这就是时间型控制器的缺点。因此，公司目前只推广
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