全自动固定床顺流再生钠离子交换器计算示例

全自动固定床顺流再生钠离子交换器计算示例

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

1产水量Q m3/h由用户提供60

2原水总硬度Hi mol/m3由用户提供4

3软化水硬度Ho mmol/L由用户提供0.03

4原水钾钠含量K+Na ppm由用户提供50

5工作温度T o C由用户提供10

6进水压力P MPa由用户提供0.42

7要求连续供水时间Sct hr由用户提供24

交换器计算

8离子交换树脂R 选用001*7型树脂(PUROLITE)

9单位树脂再生耗盐量 Spr g/L160查阅相关资料

10树脂工作交换容量Rc mol/L 1.1查资料考虑安全余量得

11运行流速Sv m/h25根据国家标准*确定 标准为20-30m/h

12所需交换面积F m2Q/Sv 2.4流量/运行流速，结果是总的面积

13交换器同时工作台数n台2

14交换器选用台数台n或n+13一台再生备用

15单台交换器流量Qe m3/h Q/n30总流量/交换器台数

16单台交换器直径De mm√(F/n/3.14)×20001236(总交换面积/台数/3.14)开方后*2*1000

17选用交换器直径Dt mm1250根据玻璃钢罐体资料

18实际交换器截面积Fe m2 3.14×(Dt/2)2 1.2

19单罐连续运行时间St hr8流量控制再生一般连续运行时间不少于6小时20要求的单罐交换容量Ce mol Qe×St×Hi960流量×运行时间×原水硬度

21最少树脂装载量R min L Ce/Rc873时间控制再生其树脂量必须满足一天的总产水要求22核算树脂层高度Hcr mm Rmin/Fe×1000712树脂层高度最低不低于762mm

23选用交换器高度H mm2000根据玻璃钢罐体资料

24反洗流速Bcv m/h1515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 mm500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/Fe24.46

29实际树脂装载量Rv L Fe×Hr1227

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×Bcv181m3/h=4.4gpm

32反洗流量控制器 D.L.F.C gpm Bq×4.481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/Fe14.98

34反洗时间Bt min15按国家标准*再生计算

35再生一次盐耗量Sd kg Rv×Spr/1000196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/1.351451gallon=3.785L

37盐箱注水孔板流量 B.L.F.C.gpm Sw/159.69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/BLFC15.0

39实际盐箱注水量Rw gallon BLFC×Rt135.00

L511

40实际再生一次盐耗量Spt kg Rw×1.35182.25

41饱和盐液量Dv gallon{(Rw×3.785+Spt)/1.2}/3.7851531gallon=3.785L;饱和盐液比重为1.2

42再生液体积流量Bcf gpm/ft30.25-0.9 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×Bcf10.84 1 ft3=28.3L

44射流器选择If gpm15查阅射流器资料选择

45实际再生液体积流量 Bf gpm/ft3If/(Rv/28.3)0.35

46实际再生液流速Bs m/h If×0.227/Fe 2.781gpm=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/Df27

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-Df9.3射流器流量- 盐流量(因此时无盐)

51置换时间St min Sv/Sf35置换水量/置换流量

52吸盐置换时间设定Dst min Dt+St62吸盐时间+置换时间正洗计算

53计算正洗水耗量Fcv m33-6倍的树脂量6查阅相关资料,取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/h22.57

55正洗时间Ft min Fcv/Ff15

再生水耗计算

56反洗水耗量Bw m3Bt × DLFC 5.45

57正洗水耗量Fw m3Ff×Ft 5.521m3=220 gallon

58吸盐置换水耗量Dsw m3Sf×Dst 2.62

59再生总水耗量Tw m3Rw+Bw+Fw+Dsw14.11一般要求每除去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Cv36.5查控制阀资料

62控制阀压力损失Pv psi(Qe×4.4/Cv)213.081m3/h=4.4gpm

63布水器压力损失Pd psi8.6选用5687型布水器，查布水器资料得:

64树脂层压力损失Pr kg/cm2Hr/1000×0.20.2 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 1.721psi=0.07kg/cm2

*表中红色部分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，请在设计时对红色数据进行检查

*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)