CN112062221A - 一种水冷却系统防垢、阻垢装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水冷却系统防垢、阻垢装置及工艺，该水冷却系统防垢、阻垢装置包括双通道水流换向装置、离子交换系统、水冷却系统以及控制器，以上工艺单元的组合共同实现了水冷却系统的防垢、阻垢功能。本发明装置利用离子交换水处理工艺去除水冷却系统中的钙离子、镁离子等结垢物质，使冷却水在散热、蒸发和浓缩过程中不再析出结垢物质，达到了防止水冷却系统结垢的目的。而失效的离子交换材料使用水冷却系统排污水再生，降低了水冷却系统的运行成本，减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，更具体的说，涉及一种水冷却系统防垢、阻垢装置及工艺。
背景技术
水冷却系统的用水量约占工业总用水量的70～90％，其作用是各种热源之间的热能传递，以及各种高温环境下运行装置的冷却，以达到保护装置的目的。水冷却系统运行中的三大问题是结垢、腐蚀和微生物滋生。其中的结垢是由于冷却水在散热过程中蒸发大量水分，冷却水因浓缩导致各种离子浓度不断升高，冷却水中的结垢物质沉淀析出，并附着于换热表面形成水垢，阻碍热传递，并造成换热界面的垢下腐蚀，严重降低水冷却系统的冷却效率和使用寿命。所以结垢是妨碍水冷却系统安全运行的主要问题。
目前的解决的办法有：⑴在冷却水中投加阻垢剂，破坏冷却水中结垢物质的结晶过程，阻止结垢物质的沉淀析出，达到防止换热面结垢的目的；该方法存在缺陷为：①使用的阻垢剂价格昂贵，运行成本高；②不能彻底阻止水冷却系统结垢；③污染水环境；⑵采用离子交换、沉淀等水处理工艺除去循环冷却水中可以形成结垢物质的各种离子，冷却水在浓缩过程中不再析出结垢物质，达到防止冷却水系统结垢的目的；该方法存在缺陷为：①需要使用化学药剂再生失效的离子交换材料，增加运行成本；②投加的化学药剂污染水环境；⑶采用电场、磁场等物理处理方法使冷却水在浓缩过程中形成的沉淀物质不附着于传热界面，水冷却系统不结垢，达到防垢目的；该方法由于阻垢效果不稳定，目前只在阻垢效率要求不高的个别场景使用。
因此，如何提供一种膜处理系统进水软化装置及工艺，使其能够克服上述问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
为此，本发明的目的在于提出一种水冷却系统防垢、阻垢装置及工艺，其克服了现有阻垢方法阻垢效果差、处理成本高、环境污染严重的缺点，不需要使用化学药剂、电磁能或其他材料，也能去除水冷却系统中的结垢物质，使水冷却系统在运行过程中不再析出结垢物质，实现水冷却系统的防垢、阻垢目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种水冷却系统防垢、阻垢装置，采用离子交换材料软化处理水冷却系统补充水，而失效的所述离子交换材料使用水冷却系统排出的排污水再生；
所述水冷却系统防垢、阻垢装置包括双通道水流换向装置、离子交换系统、所述水冷却系统以及控制器；所述双通道水流换向装置包括双通道水流换向装置一和双通道水流换向装置二，所述双通道水流换向装置一包括通过水管依次首尾连通的阀一、阀二、阀三、阀四，所述双通道水流换向装置二包括通过水管依次首尾连通的阀五、阀六、阀七、阀八；所述离子交换系统包括离子交换器一和离子交换器二，且二者内部均填充有所述离子交换材料；
在所述阀一与所述阀四连通的水管上开设有水冷却系统补充水进口，在所述阀二与所述阀三连通的水管上开设有再生废水出口，所述离子交换器一的进出水口一与连通所述阀一和所述阀二的水管连通，所述离子交换器一的进出水口二与连通所述阀五和所述阀六的水管连通，所述离子交换器二的进出水口三与连通所述阀七和所述阀八的水管连通，所述离子交换器二的进出水口四与连通所述阀三和所述阀四的水管连通；所述水冷却系统上设置有水冷却系统补水口、水冷却系统出水口、水冷却系统回水口以及水冷却系统排污水出口，所述水冷却系统补水口与连通所述阀六和所述阀七的水管连通，所述水冷却系统出水口和所述水冷却系统回水口分别连接对应换热装置的冷却水进口及出口，所述水冷却系统排污水出口与连通所述阀五和所述阀八的水管连通；
所述控制器分别与所述阀一、所述阀二、所述阀三、所述阀四、所述阀五、所述阀六、所述阀七以及所述阀八电性连接，用以控制其开启与闭合。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种水冷却系统防垢、阻垢装置，通过设置两个双通道水流换向装置、两个离子交换器、水冷却系统以及若干连接管道，共同实现了水冷却系统的防垢、阻垢功能。该装置利用离子交换水处理工艺去除水冷却系统中的钙离子、镁离子等结垢物质，使冷却水在散热、蒸发和浓缩过程中不再析出结垢物质，达到了防止水冷却系统结垢的目的。而失效的离子交换材料使用水冷却系统排污水再生，降低了水冷却系统的运行成本，减少了环境污染。
优选的，所述离子交换器一和所述离子交换器二的结构相同，均包括壳体以及填充于所述壳体内部的所述离子交换材料，所述壳体上设置有离子交换材料装入口、离子交换材料卸出口以及两个进出水口，所述离子交换材料装入口和其中一个所述进出水口位于所述壳体的上方，所述离子交换材料卸出口和另外一个所述进出水口位于所述壳体的下方。
优选的，所述离子交换器一和所述离子交换器二为一台离子交换器或者多台离子交换器组成的离子交换器组。
优选的，所述离子交换材料为阳离子交换材料。
该阳离子交换材料在离子交换系统运行过程中可以通过离子交换截留水中钙离子、镁离子等结垢物质，防止结垢物质在水冷却系统运行过程中析出，实现水冷却系统防垢、阻垢装置的防垢功能。
优选的，所述离子交换材料为钠型阳离子交换树脂。
优选的，所述水冷却系统防垢、阻垢装置还包括水冷却系统排污水处理装置，所述水冷却系统排污水处理装置设于所述水冷却系统与所述双通道水流换向装置二之间，所述水冷却系统排污水出口与所述水冷却系统排污水处理装置的进水口连通，所述水冷却系统排污水处理装置的出水口与连通所述阀五和所述阀八的水管连通。
若实际情况下，水冷却系统排污水的水质较好，则其可以直接用于再生失效的离子交换材料；但若水冷却系统排污水的水质较差，则须在水冷却系统与双通道水流换向装置二之间增设一个水冷却系统排污水处理装置来对水冷却系统排污水进行进一步的处理，使排污水水质满足离子交换系统中失效离子交换材料再生的水质要求。
优选的，所述水冷却系统排污水处理装置包括顺次连接的水箱、增压水泵、过滤处理单元、高压水泵以及膜处理单元，所述水箱的进水口与所述水冷却系统排污水出口连通，所述膜处理单元的浓水出水口与连通所述阀五和所述阀八的水管连通。
水冷却系统排污水处理装置中的过滤处理单元用以去除排污水中的杂质，膜处理单元用以提高排污水的纳离子浓度，使排污水水质满足离子交换系统中失效离子交换材料再生的水质要求。
优选的，所述水冷却系统的进水口处安装有一冷却水结垢物质含量检测仪。
该冷却水结垢物质含量检测仪用以判断离子交换材料失效是否失效，是否需要切换水流流向。
另一方面，本发明还提供了一种水冷却系统防垢、阻垢工艺，若所述离子交换器一和所述离子交换器二中的其中一个处于利用所述离子交换材料截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态，那么另外一个则处于利用所述水冷却系统排出的排污水再生失效的所述离子交换材料的再生状态；
工况一：当所述离子交换器一处于利用所述离子交换材料截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态，所述离子交换器二处于利用所述水冷却系统排出的排污水再生失效的所述离子交换材料的再生状态时，所述控制器控制所述阀一、所述阀三、所述阀六以及所述阀八开启，所述阀二、所述阀四、所述阀五以及所述阀七关闭，水冷却系统补充水依次经过所述阀一、所述离子交换器一以及所述阀六后通过所述水冷却系统补水口进入到所述水冷却系统中，所述水冷却系统对所述换热装置进行冷却，冷却水在此运行过程中因换热、蒸发而浓缩，然后作为水冷却系统排污水从所述水冷却系统排污水出口排出，水冷却系统排污水再依次经过所述阀八、所述离子交换器二以及所述阀三后从所述再生废水出口处排出；所述离子交换器一中的所述离子交换材料与水冷却系统补充水进行离子交换以实现对冷却水进行除垢处理，所述离子交换器二中的所述离子交换材料与水冷却系统排污水进行离子交换以实现对所述离子交换材料进行再生处理；
工况二：当所述离子交换器二处于利用所述离子交换材料截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态，所述离子交换器一处于利用所述水冷却系统排出的排污水再生失效的所述离子交换材料的再生状态时，所述控制器控制所述阀二、所述阀四、所述阀五以及所述阀七开启，所述阀一、所述阀三、所述阀六以及所述阀八关闭，水冷却系统补充水依次经过所述阀四、所述离子交换器二以及所述阀七后通过所述水冷却系统补水口进入到所述水冷却系统中，所述水冷却系统对所述换热装置进行冷却，冷却水在此运行过程中因换热、蒸发而浓缩，然后作为水冷却系统排污水从所述水冷却系统排污水出口排出，水冷却系统排污水再依次经过所述阀五、所述离子交换器一以及所述阀二后从所述再生废水出口处排出；所述离子交换器二中的所述离子交换材料与水冷却系统补充水进行离子交换以实现对冷却水进行除垢处理，所述离子交换器一中的所述离子交换材料与水冷却系统排污水进行离子交换以实现对所述离子交换材料进行再生处理；
当进入到所述水冷却系统内的冷却水经检测含有少量的结垢物质后，则认定处于利用所述离子交换材料截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态的对应离子交换器内的所述离子交换材料失效，而另一离子交换器内的所述离子交换材料再生完毕，此时，进行工况一与工况二之间的阀门切换即可，实现工况一与工况二运行的循环往复。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种水冷却系统防垢、阻垢装置及工艺，通过设置两个双通道水流换向装置、两个离子交换器、水冷却系统以及水冷却系统排污水处理装置，两个离子交换器能够交替运行，可以实现如下技术效果：
(1)、能够彻底去除水冷却系统中的结垢物质，水冷却系统运行过程中不再析出结垢物质，有效防止水冷却系统结垢，提高水冷却系统的冷却效率，节能降耗。
(2)、失效的离子交换材料的再生不需使用化学药剂、电磁能或其他材料，不但降低了水处理系统的运行成本，而且有利于水处理系统排出的污水的再利用，减少了环境污染。
(3)、相对于使用电场、磁场的物理处理办法，本发明还具有阻垢机理明确、适用各种水质工况、阻垢效果稳定等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明一种水冷却系统防垢、阻垢装置及工艺的工况一示意图；
图2是本发明一种水冷却系统防垢、阻垢装置及工艺的工况二示意图；
图3是本发明一种水冷却系统防垢、阻垢装置中水冷却系统排污水处理装置的工艺流程图。
图4是本发明一种水冷却系统防垢、阻垢装置中离子交换器一和离子交换器二的结构示意图。
在图中：
1为双通道水流换向装置一、10为阀一、11为阀二、12为阀三、13为阀四；2为双通道水流换向装置二、20为阀五、21为阀六、22为阀七、23为阀八；3为离子交换系统、30为离子交换器一、300为进出水口一、301为进出水口二、31为离子交换器二、310为进出水口三、311为进出水口四、32为离子交换材料、33为壳体、34为离子交换材料装入口、35为离子交换材料卸出口；4为水冷却系统补充水进口；5为再生废水出口；6为水冷却系统、60为水冷却系统补水口、61为水冷却系统出水口、62为水冷却系统回水口、63为水冷却系统排污水出口；7为换热装置；8为水冷却系统排污水处理装置、80为水箱、81为增压水泵、82为过滤处理单元、83为高压水泵、84为膜处理单元。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种水冷却系统防垢、阻垢装置及工艺，该水冷却系统防垢、阻垢装置通过设置两个双通道水流换向装置、两个离子交换器、水冷却系统6、水冷却系统排污水处理装置8、控制系统以及若干连接管道，共同实现了水冷却系统6的防垢、阻垢功能。该装置采用离子交换工艺去除水冷却系统补充水(或冷却水)中的钙离子、镁离子等结垢物质，使得水冷却系统6运行过程中不会析出结垢物质，水冷却系统6不结垢，且该装置还使用水冷却系统排污水再生失效的离子交换材料32，降低了水冷却系统6运行成本，减少了环境污染。
实施例
参见附图1-4为本发明的一种实施方式的整体和部分结构示意图，本发明具体公开了一种水冷却系统防垢、阻垢装置，采用离子交换材料32软化处理水冷却系统补充水，而失效的离子交换材料32使用水冷却系统6排出的排污水再生；
该水冷却系统防垢、阻垢装置包括双通道水流换向装置、离子交换系统3、水冷却系统6以及控制器；双通道水流换向装置包括双通道水流换向装置一1和双通道水流换向装置二2，双通道水流换向装置一1包括通过水管依次首尾连通的阀一10、阀二11、阀三12、阀四13，双通道水流换向装置二2包括通过水管依次首尾连通的阀五20、阀六21、阀七22、阀八23；离子交换系统3包括离子交换器一30和离子交换器二31，且二者内部均填充有离子交换材料32；
在阀一10与阀四13连通的水管上开设有水冷却系统补充水进口4，在阀二11与阀三12连通的水管上开设有再生废水出口5，离子交换器一30的进出水口一300与连通阀一10和阀二11的水管连通，离子交换器一30的进出水口二301与连通阀五20和阀六21的水管连通，离子交换器二31的进出水口三310与连通阀七22和阀八23的水管连通，离子交换器二31的进出水口四311与连通阀三12和阀四13的水管连通；水冷却系统6上设置有水冷却系统补水口60、水冷却系统出水口61、水冷却系统回水口62以及水冷却系统排污水出口63，水冷却系统补水口60与连通阀六21和阀七22的水管连通，水冷却系统出水口61和水冷却系统回水口62分别连接对应换热装置7的冷却水进口及出口，水冷却系统排污水出口63与连通阀五20和阀八23的水管连通；
控制器分别与阀一10、阀二11、阀三12、阀四13、阀五20、阀六21、阀七22以及阀八23电性连接，用以控制其开启与闭合。
本发明中的双通道水流换向装置一1和双通道水流换向装置二2均包括四个阀门以及四个过水口(进水口或者出水口)，在本发明水冷却系统防垢、阻垢装置的运行过程中通过不同的阀门开闭组合实现双通道水流的改变流向；通过管道把四个阀门与水冷却系统防垢、阻垢装置的不同部件连接，在水冷却系统防垢、阻垢装置运行过程中实现双通道水流流向的转换。
在本实施例中，该水冷却系统防垢、阻垢装置主要由双通道水流换向装置一1、离子交换器一30、双通道水流换向装置二2、离子交换器二31、控制系统和连接管道等部件组成。该装置通过离子交换工艺去除水冷却系统6冷却水补充水中的钙离子(Ca2+)和镁离子(mg2+)等结垢物质，使水冷却系统6在运行过程中不再析出结垢物质，达到防止水冷却系统6结垢的目的。同时水冷却系统排污水水质满足再生失效离子交换材料32的再生剂水质要求，所以在不使用化学药剂、电磁能或其他材料的条件下，可以使用水冷却系统排污水再生水冷却系统防垢、阻垢装置中失效的离子交换材料32，降低水冷却系统6的运行成本，减少环境污染。
具体的，双通道水流换向装置一1实现未处理水冷却系统6的冷却水补充水、再生废水与离子交换器一30、离子交换器二31两个连接通道的替换；双通道水流换向装置二2实现处理后水冷却系统6冷却水补充水、水冷却系统排污水与离子交换器一30、离子交换器二31两个连接通道的替换。
进一步具体的，如图4所示，离子交换器一30和离子交换器二31的结构相同，均包括壳体33以及填充于壳体33内部的离子交换材料32，壳体33上设置有离子交换材料装入口34、离子交换材料卸出口35以及两个进出水口，离子交换材料装入口34和其中一个进出水口位于壳体33的上方，离子交换材料卸出口35和另外一个进出水口位于壳体33的下方。
进一步具体的，离子交换器一30和离子交换器二31为一台离子交换器或者多台离子交换器组成的离子交换器组。
进一步具体的，离子交换材料32为阳离子交换材料，更优选为为钠型阳离子交换树脂。
进一步具体的，如图1、2所示，该水冷却系统防垢、阻垢装置还包括水冷却系统排污水处理装置8，水冷却系统排污水处理装置8设于水冷却系统6与双通道水流换向装置二2之间，水冷却系统排污水出口63与水冷却系统排污水处理装置8的进水口连通，水冷却系统排污水处理装置8的出水口与连通阀五20和阀八23的水管连通。
若实际情况下，水冷却系统排污水的水质较好，则其可以直接用于再生失效的离子交换材料；但若水冷却系统排污水的水质较差，则须在水冷却系统与双通道水流换向装置二之间另外增设一个水冷却系统排污水处理装置来对水冷却系统排污水进行进一步的处理，使排污水水质满足离子交换系统中失效离子交换材料再生的水质要求。
进一步具体的，如图3所示，水冷却系统排污水处理装置8包括顺次连接的水箱80、增压水泵81、过滤处理单元82、高压水泵83以及膜处理单元84，水箱80的进水口与水冷却系统排污水出口63连通，膜处理单元84的浓水出水口与连通阀五20和阀八23的水管连通。
进一步具体的，水冷却系统6的进水口处安装有一冷却水结垢物质含量检测仪。
本实施例还提供了一种水冷却系统防垢、阻垢工艺，若离子交换器一30和离子交换器二31中的其中一个处于利用离子交换材料32截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态，那么另外一个则处于利用水冷却系统6排出的排污水再生失效的离子交换材料32的再生状态；
工况一：如图1所示，当离子交换器一30处于利用离子交换材料32截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态，离子交换器二31处于利用水冷却系统6排出的排污水再生失效的离子交换材料32的再生状态时，控制器控制阀一10、阀三12、阀六21以及阀八23开启，阀二11、阀四13、阀五20以及阀七22关闭，水冷却系统补充水依次经过阀一10、离子交换器一30以及阀六21后通过水冷却系统补水口60进入到水冷却系统6中，水冷却系统6对换热装置7进行冷却，冷却水在此运行过程中因换热、蒸发而浓缩，然后作为水冷却系统排污水从水冷却系统排污水出口63排出至水冷却系统排污水处理装置8内进行进一步处理；从水冷却系统排污水处理装置8排出的水冷却系统排污水依次经过阀八23、离子交换器二31以及阀三12后从再生废水出口5处排出；离子交换器一30中的离子交换材料32与水冷却系统补充水进行离子交换以实现对冷却水进行除垢处理，离子交换器二31中的离子交换材料32与水冷却系统排污水进行离子交换以实现对离子交换材料32进行再生处理；
工况二：如图2所示，当离子交换器二31处于利用离子交换材料32截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态，离子交换器一30处于利用水冷却系统6排出的排污水再生失效的离子交换材料32的再生状态时，控制器控制阀二11、阀四13、阀五20以及阀七22开启，阀一10、阀三12、阀六21以及阀八23关闭，水冷却系统补充水依次经过阀四13、离子交换器二31以及阀七22后通过水冷却系统补水口60进入到水冷却系统6中，水冷却系统6对换热装置7进行冷却，冷却水在此运行过程中因换热、蒸发而浓缩，然后作为水冷却系统排污水从水冷却系统排污水出口63排出至水冷却系统排污水处理装置8内进行进一步处理；从水冷却系统排污水处理装置8排出的水冷却系统排污水依次经过阀五20、离子交换器一30以及阀二11后从再生废水出口5处排出；离子交换器二31中的离子交换材料32与水冷却系统补充水进行离子交换以实现对冷却水进行除垢处理，离子交换器一30中的离子交换材料32与水冷却系统排污水进行离子交换以实现对离子交换材料32进行再生处理；
当进入到水冷却系统6内的冷却水经检测含有少量的钙离子(Ca2+)、镁离子(mg2+)等结垢物质后，则认定处于利用离子交换材料32截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态的对应离子交换器内的离子交换材料32失效，而另一离子交换器内的离子交换材料32再生完毕，此时，进行工况一与工况二之间的阀门切换即可，实现工况一与工况二运行的循环往复，维持水冷却系统防垢、阻垢装置的连续运行，彻底去除冷却水中的结垢物质，使水冷却系统6运行过程中不会有结垢物质析出，达到防止、阻止水冷却系统6结垢的目的。
本发明上述的工况一与工况二形成一个完整的运行过程，循环往复，持续实现在不使用化学药剂、电磁能或其他材料的条件下，有效去除水冷却系统补充水中的钙离子(Ca2+)、镁离子(mg2+)等结垢物质，实现了水冷却系统6的防垢、阻垢目的。
该水冷却系统防垢、阻垢装置中离子交换和再生的原理为：
一、处于工作状态的离子交换器截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作过程：
①水冷却系统6中的结垢物质主要是由钙离子(Ca2+)、镁离子(mg2+)形成的碳酸盐和硫酸盐。若把水冷却系统补充水中的钙离子(Ca2+)、镁离子(mg2+)全部除去，水冷却系统6运行过程中就不会析出结垢物质；
②水冷却系统补充水中的阳离子主要有钙离子(Ca2+)、镁离子(mg2+)和钠离子(Na+)；
③处于工作状态的离子交换器中的离子交换材料32是钠型(R-Na),与水冷却系统补充水接触时会产生离子交换反应(RNa+Ca2+(Mg2+)→RCa(RMg)+Na+),水冷却系统补充水中的钙离子(Ca2+)、镁离子(mg2+)被离子交换材料32截留，释放等摩尔量的钠离子(Na+)；
④当工作状态的离子交换器中的钠型离子交换材料32全部转换为钙型或镁型离子交换材料32时，工作状态的离子交换器中的离子交换材料32失效，可以用水冷却系统排污水再生，重新转换为钠型。
二、处于再生状态的离子交换器中的失效离子交换材料32恢复交换能力的工作过程：
①失效的离子交换材料32为钙型或镁型；
②由于水冷却系统补充水中的钙离子(Ca2+)、镁离子(mg2+)都与钠型离子交换材料32发生交换反应，水冷却系统补充水中钙离子(Ca2+)和镁离子(mg2+)被除去，置换出来等摩尔量的钠离子(Na+)随水冷却系统补充水进入水冷却系统6。加上水冷却系统补充水中原有的钠离子(Na+)，水冷却系统6中的钠离子(Na+)数量多于截留在失效离子交换材料32中的钙离子(Ca2+)和镁离子(mg2+)的总和，并且冷却水在水冷却系统6运行过程中因换热、蒸发而浓缩，作为水冷却系统排污水排出时，钠离子(Na+)浓度高，数量大于截留在失效离子交换材料32中的钙离子(Ca2+)和镁离子(mg2+)的总和，且不含钙离子(Ca2+)和镁离子(mg2+)，可以作为失效的离子交换器的再生剂使用；
③处于再生状态的离子交换器中的离子交换材料32是钙型(RCa)或镁型(RMg)，与含有高浓度钠离子(Na+)的排污水接触时，产生离子交换反应(RCa(RMg)+Na+→RNa+Ca2+(Mg2 +)),排污水中的钠离子(Na+)置换出失效离子交换材料32中的钙离子(Ca2+)、镁离子(mg2+)，与剩余的钠离子(Na+)一起作为再生废水排出；
④当再生状态离子交换器中的钙型和镁型离子交换材料32全部转换为钠型时，失效离子交换材料32的再生过程结束，恢复离子交换功能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种水冷却系统防垢、阻垢装置，其特征在于，采用离子交换材料(32)软化处理水冷却系统补充水，而失效的所述离子交换材料(32)使用水冷却系统(6)排出的排污水再生；
所述水冷却系统防垢、阻垢装置包括双通道水流换向装置、离子交换系统(3)、所述水冷却系统(6)以及控制器；所述双通道水流换向装置包括双通道水流换向装置一(1)和双通道水流换向装置二(2)，所述双通道水流换向装置一(1)包括通过水管依次首尾连通的阀一(10)、阀二(11)、阀三(12)、阀四(13)，所述双通道水流换向装置二(2)包括通过水管依次首尾连通的阀五(20)、阀六(21)、阀七(22)、阀八(23)；所述离子交换系统(3)包括离子交换器一(30)和离子交换器二(31)，且二者内部均填充有所述离子交换材料(32)；
在所述阀一(10)与所述阀四(13)连通的水管上开设有水冷却系统补充水进口(4)，在所述阀二(11)与所述阀三(12)连通的水管上开设有再生废水出口(5)，所述离子交换器一(30)的进出水口一(300)与连通所述阀一(10)和所述阀二(11)的水管连通，所述离子交换器一(30)的进出水口二(301)与连通所述阀五(20)和所述阀六(21)的水管连通，所述离子交换器二(31)的进出水口三(310)与连通所述阀七(22)和所述阀八(23)的水管连通，所述离子交换器二(31)的进出水口四(311)与连通所述阀三(12)和所述阀四(13)的水管连通；所述水冷却系统(6)上设置有水冷却系统补水口(60)、水冷却系统出水口(61)、水冷却系统回水口(62)以及水冷却系统排污水出口(63)，所述水冷却系统补水口(60)与连通所述阀六(21)和所述阀七(22)的水管连通，所述水冷却系统出水口(61)和所述水冷却系统回水口(62)分别连接对应换热装置(7)的冷却水进口及出口，所述水冷却系统排污水出口(63)与连通所述阀五(20)和所述阀八(23)的水管连通；
所述控制器分别与所述阀一(10)、所述阀二(11)、所述阀三(12)、所述阀四(13)、所述阀五(20)、所述阀六(21)、所述阀七(22)以及所述阀八(23)电性连接，用以控制其开启与闭合。
2.根据权利要求1所述的一种水冷却系统防垢、阻垢装置，其特征在于，所述离子交换器一(30)和所述离子交换器二(31)的结构相同，均包括壳体(33)以及填充于所述壳体(33)内部的所述离子交换材料(32)，所述壳体(33)上设置有离子交换材料装入口(34)、离子交换材料卸出口(35)以及两个进出水口，所述离子交换材料装入口(34)和其中一个所述进出水口位于所述壳体(33)的上方，所述离子交换材料卸出口(35)和另外一个所述进出水口位于所述壳体(33)的下方。
3.根据权利要求1或2所述的一种水冷却系统防垢、阻垢装置，其特征在于，所述离子交换器一(30)和所述离子交换器二(31)为一台离子交换器或者多台离子交换器组成的离子交换器组。
4.根据权利要求1或2所述的一种水冷却系统防垢、阻垢装置，其特征在于，所述离子交换材料(32)为阳离子交换材料。
5.根据权利要求4所述的一种水冷却系统防垢、阻垢装置，其特征在于，所述离子交换材料(32)为钠型阳离子交换树脂。
6.根据权利要求1所述的一种水冷却系统防垢、阻垢装置，其特征在于，所述水冷却系统防垢、阻垢装置还包括水冷却系统排污水处理装置(8)，所述水冷却系统排污水处理装置(8)设于所述水冷却系统(6)与所述双通道水流换向装置二(2)之间，所述水冷却系统排污水出口(63)与所述水冷却系统排污水处理装置(8)的进水口连通，所述水冷却系统排污水处理装置(8)的出水口与连通所述阀五(20)和所述阀八(23)的水管连通。
7.根据权利要求6所述的一种水冷却系统防垢、阻垢装置，其特征在于，所述水冷却系统排污水处理装置(8)包括顺次连接的水箱(80)、增压水泵(81)、过滤处理单元(82)、高压水泵(83)以及膜处理单元(84)，所述水箱(80)的进水口与所述水冷却系统排污水出口(63)连通，所述膜处理单元(84)的浓水出水口与连通所述阀五(20)和所述阀八(23)的水管连通。
8.根据权利要求1所述的一种水冷却系统防垢、阻垢装置，其特征在于，所述水冷却系统(6)的进水口处安装有一冷却水结垢物质含量检测仪。
9.一种水冷却系统防垢、阻垢工艺，其特征在于，若所述离子交换器一(30)和所述离子交换器二(31)中的其中一个处于利用所述离子交换材料(32)截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态，那么另外一个则处于利用所述水冷却系统(6)排出的排污水再生失效的所述离子交换材料(32)的再生状态；
工况一：当所述离子交换器一(30)处于利用所述离子交换材料(32)截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态，所述离子交换器二(31)处于利用所述水冷却系统(6)排出的排污水再生失效的所述离子交换材料(32)的再生状态时，所述控制器控制所述阀一(10)、所述阀三(12)、所述阀六(21)以及所述阀八(23)开启，所述阀二(11)、所述阀四(13)、所述阀五(20)以及所述阀七(22)关闭，水冷却系统补充水依次经过所述阀一(10)、所述离子交换器一(30)以及所述阀六(21)后通过所述水冷却系统补水口(60)进入到所述水冷却系统(6)中，所述水冷却系统(6)对所述换热装置(7)进行冷却，冷却水在此运行过程中因换热、蒸发而浓缩，然后作为水冷却系统排污水从所述水冷却系统排污水出口(63)排出，水冷却系统排污水再依次经过所述阀八(23)、所述离子交换器二(31)以及所述阀三(12)后从所述再生废水出口(5)处排出；所述离子交换器一(30)中的所述离子交换材料(32)与水冷却系统补充水进行离子交换以实现对冷却水进行除垢处理，所述离子交换器二(31)中的所述离子交换材料(32)与水冷却系统排污水进行离子交换以实现对所述离子交换材料(32)进行再生处理；
工况二：当所述离子交换器二(31)处于利用所述离子交换材料(32)截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态，所述离子交换器一(30)处于利用所述水冷却系统(6)排出的排污水再生失效的所述离子交换材料(32)的再生状态时，所述控制器控制所述阀二(11)、所述阀四(13)、所述阀五(20)以及所述阀七(22)开启，所述阀一(10)、所述阀三(12)、所述阀六(21)以及所述阀八(23)关闭，水冷却系统补充水依次经过所述阀四(13)、所述离子交换器二(31)以及所述阀七(22)后通过所述水冷却系统补水口(60)进入到所述水冷却系统(6)中，所述水冷却系统(6)对所述换热装置(7)进行冷却，冷却水在此运行过程中因换热、蒸发而浓缩，然后作为水冷却系统排污水从所述水冷却系统排污水出口(63)排出，水冷却系统排污水再依次经过所述阀五(20)、所述离子交换器一(30)以及所述阀二(11)后从所述再生废水出口(5)处排出；所述离子交换器二(31)中的所述离子交换材料(32)与水冷却系统补充水进行离子交换以实现对冷却水进行除垢处理，所述离子交换器一(30)中的所述离子交换材料(32)与水冷却系统排污水进行离子交换以实现对所述离子交换材料(32)进行再生处理；
当进入到所述水冷却系统(6)内的冷却水经检测含有少量的结垢物质后，则认定处于利用所述离子交换材料(32)截留水冷却系统补充水中的结垢物质的工作状态的对应离子交换器内的所述离子交换材料(32)失效，而另一离子交换器内的所述离子交换材料(32)再生完毕，此时，进行工况一与工况二之间的阀门切换即可，实现工况一与工况二运行的循环往复。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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