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全自动软化水设备计算示例(固定床顺流再生钠离子交换器)

 全自动软化水设备计算示例(固定床顺流再生钠离子交换器)

序号 名称 符号 单位 计算公式 数值 附注或控制要求
. 原始参数 . . .
2 产水量 Q m3/h 由用户提供 60  
3 原水总硬度 Hi mol/m3 由用户提供 4  
4 软化水硬度 Ho mmol/L 由用户提供 0.03  
5 原水钾钠含量 K+Na ppm 由用户提供 50  
6 工作温度 T oC 由用户提供 10  
7 进水压力 P MPa 由用户提供 0.42  
8 要求连续供水时间 Sct hr 由用户提供 24  
. 交换器计算 . . .
9 离子交换树脂     . 选用001*7型树脂(PUROLITE)
10 单位树脂再生耗盐量 Spr g/L . 160 查阅相关资料
11 树脂工作交换容量 Rc mol/L . 1.1 查资料考虑安全余量得
12 运行流速 Sv m/h   25 根据国家标准*确定  标准为20-30m/h
13 所需交换面积 F m2 Q/Sv 2.4 流量/运行流速,结果是总的面积
14 交换器同时工作台数 n   2  
15 交换器选用台数   n或n+1 3 一台再生备用
16 单台交换器流量 Qe m3/h Q/n 30 总流量/交换器台数
17 单台交换器直径 De mm √(F/n/3.14)×2000 1236 (总交换面积/台数/3.14)开方后*2*1000
18 选用交换器直径 Dt mm . 1250 根据玻璃钢罐体资料
19 实际交换器截面积 Fe m2 3.14×(Dt/2)2 1.2  
20 单罐连续运行时间 St hr   8 流量控制再生一般连续运行时间不少于6小时
21 要求的单罐交换容量 Ce  mol Qe×St×Hi 960 流量×运行时间×原水硬度
22 最少树脂装载量 Rmin L Ce/Rc 873 时间控制再生其树脂量必须满足一天的总产水要求
23 核算树脂层高度 Hcr mm   Rmin/Fe×1000 712 树脂层高度最低不低于762mm
23 选用交换器高度 H mm   2000 根据玻璃钢罐体资料
24 反洗流速 Bcv m/h 15 15 根据国家标准*确定  标准为15m/h
25 反洗膨胀率 Bh % 树脂粒径(0.45-1.25) 50    查PUROLITE-C-100E型树脂资料得
26 交换器折损高度 h mm . 500 查阅相关资料
27 实际树脂层高度 Hr mm (H-h)/(1+Bh) 1000  
28 实际运行流速 V m/h Qe/Fe 24.46  
29 实际树脂装载量 Rv L Fe×Hr 1227  
30 实际单罐运行时间 St hr (Rv×Rc)/(Qe×Hi) 11.24 .
. 反洗计算 . . .
31 反洗流量 Bq m3/h   Fe×Bcv 18 1m3/h=4.4gpm  
32 反洗流量控制器 D.L.F.C gpm Bq×4.4 81 查阅反洗流量控制器资料
          80 实际流量
33 实际反洗流速 Bv m/h DLFC×0.227/Fe 14.98  
34 反洗时间 Bt min   15 按国家标准*
. 再生计算 . . .
35 再生一次盐耗量 Sd kg Rv×Spr/1000 196 当饱和盐液浓度为26.3%时,一加仑水溶解1.35kg盐
36 配制饱和盐液耗水量 Sw gallon Sd/1.35 145 1gallon=3.785L
37 盐箱注水孔板流量 B.L.F.C. gpm Sw/15 9.69 盐箱注水时间一般设定在 10-20 分钟;查资料确认
          9.00 注水实际流量
38 盐箱注水时间 Rt min Sw/BLFC 15.0  
39 实际盐箱注水量 Rw gallon BLFC×Rt 135.00  
      L   511  
40 实际再生一次盐耗量 Spt kg Rw×1.35 182.3  
41 饱和盐液量 Dv gallon {(Rw×3.785+Spt)/1.2}/3.785 153 1gallon=3.785L;饱和盐液比重为1.2
42 再生液体积流量 Bcf gpm/ft3 0.25-0.9  0.25 以树脂公司要求的参数为准(PUROLITE C-100)
43 再生液总流量 Btf gpm Rv/28.3×Bcf 10.84 1 ft3=28.3L
44 射流器选择 If gpm   15 查阅射流器资料选择 
45 实际再生液体积流量   Bf gpm/ft3 If/(Rv/28.3) 0.35  
46 实际再生液流速 Bs m/h If×0.227/Fe 2.78 1gpm=0.227m3/h
47 吸盐流量 Df gpm If×0.38 5.7 一般计算时吸盐量按射流器流量的38%来确定
48 吸盐时间 Dt min Dv/Df 27  
. 置换计算 . .  
49 置换水量 Sv gallon Rv×0.267  327.49 取0.5-1倍的树脂量  (1L=0.267gallon)
50 置换流量 Sf gpm If-Df 9.3 射流器流量- 盐流量(因此时无盐)
51 置换时间 St min Sv/Sf 35 置换水量/置换流量
52 吸盐置换时间设定 Dst min Dt+St 62 吸盐时间+置换时间
  正洗计算 . . .
53 计算正洗水耗量 Fcv m3  3-6倍的树脂量 6 查阅相关资料,4.5倍树脂量
54 正洗流速   m/h 与反洗相同 18.40  
  正洗流量 Ff m3/h   22.57  
55 正洗时间 Ft min Fcv/Ff 15  
. 再生水耗计算 . . .
56 反洗水耗量 Bw m3 Bt × DLFC 5.45  
57 正洗水耗量 Fw m3 Ff×Ft 5.52 1m3=220 gallon
58 吸盐置换水耗量 Dsw m3 Sf×Dst 2.62  
59 再生总水耗量 Tw m3  Rw+Bw+Fw+Dsw 14.11 一般要求每除去1mol硬度其再生水耗小于14升
. . .
60 选择控制阀 选用  182    型多路阀阀,运行方式为二用一备, 用 480D3    型控制器来进控制。
. 阻力损失计算 . . .
61 控制阀阻力系数 Cv . . 36.5 查控制阀资料
62 控制阀压力损失 Pv psi (Qe×4.4/Cv)2 13.08 1m3/h=4.4gpm
63 布水器压力损失 Pd psi   8.6 选用5687型布水器,查资料得
64 树脂层压力损失 Pr kg/cm2 Hr/1000×0.2 0.2  查PUROLITE-C-100E型树脂资料得:0.2kg/cm2/m
65 交换器压力损失 Pt kg/cm2 (Pv+Pd)×0.07+Pr 1.72 1psi=0.07kg/cm2

**表中有些数据均应由客户在计算时根据实际情况填写,每个项目各不相同,请在设计时对数据进行检查
*本计算示例主要是为了说明计算的全过程,仅保证计算正确性,不保证相关数据的真实性(即实际所查数据可能与表中不同)
*因实际原因,表中数据存在大量单位转换过程,如果所查数据不涉及单位转换,应及时对计算进行修正
*工业用水软化除盐设计规范(GBJ 109-87)

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