CN113120993A - 一种给水离子滤器树脂填充工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了给水离子滤器树脂填充技术领域的一种给水离子滤器树脂填充工装及方法，包括喷射器、旋转分散器以及连接于喷射器与旋转分散器之间的第一软管，喷射器内的液体通道上设有开口渐缩的喷嘴，喷射器上设有与液体通道相通的树脂进口；旋转分散器包括螺旋状的转子叶轮，转子叶轮可转动的设置在旋转分散器内，以使进入给水离子滤器的水脂混合物沿旋转分散器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。本发明利用文丘里管原理，采用水力输送的方式实现了阴阳离子树脂的添加以及压力水和阴阳离子树脂在喷射器内的混合；同时通过水力输送作用带动旋转分散器的转子转动，实现了水脂混合物在给水离子滤器内沿给水离子滤器的圆周方向的平铺作业。

Description

一种给水离子滤器树脂填充工装及方法

技术领域

本发明涉及给水离子滤器树脂填充技术领域，具体涉及一种给水离子滤器树脂填充工装及方法。

背景技术

给水离子滤器俗称离子交换器，如图1所示，给水离子滤器4主要包括滤器本体、以及设置在滤器本体上的给水离子进口42、给水离子出口43、离子捕捉器44和填充口41。给水离子滤器应用在锅炉蒸汽系统中的凝给水系统管路上，是专门用来去除凝水中离子的专用设备，属特殊设备。给水离子滤器属于密闭容器，难以打开，只能靠顶部预留的填充口对其进行物料的填充。给水离子滤器对树脂填充要求较高，须按阴阳离子树脂2:1的比例进行顺序填充，且填充过程中需要一层一层的平铺进去，要求树脂间既不能产生较大的空隙，也不能使阴阳离子树脂混合在一起，因此需要将阴阳离子树脂分开，先后有序的一层一层平铺进去。

以往给水离子滤器填充树脂时，主要依靠人力填充，当遇到狭小空间或者施工不便的地方时，会导致填充效率大大降低，填充也不能达到理想平铺的效果，树脂平铺效果不好会导致给水离子滤器过滤效果的降低，使得水中离子过滤不彻底，进而导致锅炉结垢，造成锅炉产汽效率降低，也降低了锅炉的使用寿命，影响正常使用。同时经验不足的施工人员掌握方法不正确也容易造成树脂间存在间隙和施工进度慢，不仅引起过滤效果降低，浪费人力物力，拉长填充进度，还影响船只建造进度。

现有填充方法主要是漏斗灌装或泵直接射入法，如申请号为20192125963.0公开了《一种移动式离子交换器树脂填装装置》，该填装装置可在狭小空间内完成阴阳离子的填装，且操作简单；但无论是采用该填装装置，还是使用漏斗灌装，都很难做到一层一层平铺，且在交叉填充过程中会形成一个锥形堆或者凹型面，要么中间高四周低，要么四周高中间低，难以达到理想平铺的填充效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种给水离子滤器树脂填充工装，以解决现有树脂填充方法导致树脂填充平铺效果差的技术问题。

一种给水离子滤器树脂填充工装，包括：

喷射器，所述喷射器的第一端设有压力水进口、第二端设有水脂混合物出口，所述压力水进口与水脂混合物出口之间形成液体通道；所述喷射器侧壁上设有与液体通道相通的树脂进口；在所述液体通道内沿压力水的流动方向上设置有开口渐缩的喷嘴，以使液体通道内的压力水和树脂混合；

第一软管，所述第一软管的第一端与水脂混合物出口连接；

旋转分散器，所述旋转分散器包括壳体和转子，所述壳体具有与第一软管的第二端连接的进口端、以及用于与给水离子滤器的填充口相连的出口端，所述转子包括螺旋状的转子叶轮，所述转子叶轮可转动的设置在壳体内，所述转子叶轮在水脂混合物的冲击作用下可沿自身轴线转动，以使进入所述给水离子滤器的水脂混合物沿旋转分散器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。

进一步的，所述转子叶轮为2个，并中心对称设置。

进一步的，所述转子还包括转子固定架和转子转轴，所述转子固定架与壳体的出口端内壁固定连接，所述转子叶轮固定连接于转子转轴上，所述转子转轴的底端与转子固定架转动连接。

进一步的，所述树脂进口连接有树脂添加机构，所述树脂添加机构包括漏斗，所述漏斗与树脂进口可拆卸连接。

进一步的，所述树脂进口连接有树脂添加机构，所述树脂添加机构包括第二软管，所述第二软管的第一端与树脂进口可拆卸连接、第二端伸入树脂盛放容器内。

进一步的，所述第二软管的第二端开口渐扩以呈喇叭口状。

本发明的另一目的在于提供一种给水离子滤器树脂填充方法，包括如下步骤：

S1：将压力水与阳离子树脂混合，得第一水脂混合物；

S2；将圆周运动并呈螺旋状的第一水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第一水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中；

S3：将压力水与阴离子树脂混合，得第二水脂混合物；

S4；将圆周运动并呈螺旋状的第二水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第二水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。

进一步的，步骤S1中的阳离子树脂与步骤S3中的阴离子树脂的质量比为1:2。

进一步的，步骤S2和步骤S4还包括：打开给水离子滤器出口进行排气。

本发明的另一目的在于提供一种给水离子滤器树脂填充方法，包括如下步骤：

S1：将压力水与阴离子树脂混合，得第一水脂混合物；

S2；将圆周运动并呈螺旋状的第一水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第一水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中；

S3：将压力水与阳离子树脂混合，得第二水脂混合物；

S4；将圆周运动并呈螺旋状的第二水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第二水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。

本发明的有益效果：

1、本发明的树脂填充工装不仅具有填充速度快，操作简单，节约人力体力，工作效率高，生产成本低的优点，还可避免人员因生产导致的工伤现象的发生。

2、本发明通过第一软管实现喷射器和旋转分散器的连接，实现了树脂填充的远距离作业，避免因空间狭小导致人工无法填充操作现象的发生；且当操作空间位置较大时，也可用漏斗代替第二软管进行填充，重复使用性好。

3、本发明采用离心+转动平铺的方式实现了阴阳离子树脂的均匀平铺，解决了现有填充方式无法做到分层次平铺的问题，可使树脂填充达到预期的理想效果。

4、本发明利用文丘里管原理，采用水力输送的方式实现了阴阳离子树脂的添加，实现了压力水和阴阳离子树脂在喷射器内的混合；同时通过水力输送作用带动旋转分散器的转子转动，实现了水脂混合物在给水离子滤器内沿给水离子滤器的圆周方向的平铺作业。

附图说明

图1为给水离子滤器的结构简图；

图2为本发明的喷射器的结构示意图；

图3为本发明的旋转分散器的结构示意图；

图4本本发明的旋转分散器的俯视图；

图5为发明的漏斗的结构示意图；

图6为本发明的工装的使用状态参考图。

图中：

1-喷射器；

11-压力水进口；

12-水脂混合物出口；

13-液体通道；

14-树脂进口；

15-喷嘴；

2-第一软管；

3-旋转分散器；

31-壳体；

32-转子叶轮；

33-转子固定架；

34-转子转轴；

4-给水离子滤器；

41-填充口；

42-给水离子滤器进口；

43-给水离子滤器出口；

44-离子捕捉器；

5-第二软管；

6-漏斗。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1，如图2-图6所示，一种给水离子滤器树脂填充工装，该工装用于向给水离子滤器4的内腔中先后分层填充平铺阴阳离子树脂，该工装包括：喷射器1、第一软管2和旋转分散器3；喷射器1的第一端设有压力水进口11，压力水进口11用于与压力水管道连接，压力水管道可为本工装提供压力水；喷射器1的第二端设有水脂混合物出口12，在压力水进口11与水脂混合物出口12之间形成有液体通道13；在喷射器1的侧壁上设有与液体通道13相连通的树脂进口14；在液体通道13内沿压力水的流动方向上设有开口渐缩的喷嘴15，以使树脂添加机构内的阴离子树脂或阳离子树脂进入液体通道13并与压力水混合。第一软管2的第一端与水脂混合物出口12可拆卸连接；旋转分散器3包括壳体31和转子，壳体31具有相对设置的进口端和出口端，壳体31的进口端与第一软管2的第二端可拆卸连接，壳体31的出口端用于与给水离子滤器4的填充口41可拆卸连接；转子包括螺旋状的转子叶轮32，转子叶轮32可转动的设置在壳体31内，转子叶轮32在水脂混合物的冲击作用下可沿自身轴线转动，以使进入给水离子滤器4中的水脂混合物沿旋转分散器3的圆周方向平铺于给水离子滤器4的内腔中。

本发明利用文丘里管原理，当压力水流经喷射器1内的喷嘴15时，会使液体通道13内产生负压，进而将树脂添加机构内的树脂吸入液体通道13内，实现压力水与待填充阴离子树脂或阳离子树脂的混合并形成水脂混合物；在压力水的输送作用下，水脂混合物经第二软管2进入旋转分散器3内；在水脂混合物的冲击作用下，旋转分散器3的转子绕自身轴线转动，同时使水脂混合物随转子做螺旋状的圆周运动，进而使得进入给水离子滤器4内腔中的水脂混合物沿旋转分散器3的圆周方向平铺于给水离子滤器4内腔中。

进一步的，该工装中的旋转分散器3的转子叶轮32为两个，并中心对称设置。如此设置，可使进入给水离子滤器4内的水脂混合物在离心力的作用下沿给水离子滤器4圆周方向更加均匀的平铺于给水离子滤器4内腔中。

更进一步的，该工装中的转子还包括转子固定架33和转子转轴34，转子固定架33与壳体31的出口端内壁固定连接，两个螺旋状的转子叶轮32呈中心对称状固定连接于转子转轴34上，转子转轴34的底端通过轴承与转子固定架33转动连接。如此设置，既实现了转子叶轮32与壳体31的可相对转动，也实现了转子的支撑固定。转子固定架33呈长条状，且转子固定架33的两端与壳体31通过无缝焊接的方式连接，焊接处理后要求无毛刺，光滑平整。

进一步的，树脂进口14上可拆卸连接有树脂添加机构；树脂添加机构包括第二软管5，第二软管5的第一端与树脂进口14通过连接法兰可拆卸连接，第二软管5的第二端伸入阴离子树脂或阳离子树脂盛放容器内。如此设置，可以实现阴离子树脂或阳离子树脂填充的远距离作业，便于在狭小空间内进行阴离子树脂或阳离子树脂填充作业。

更进一步的，第二软管5的第二端开口渐扩以呈喇叭口状。如此设置，便于第二软管5在盛放阴离子树脂或阳离子树脂的容器中吸取阴离子树脂或阳离子树脂。

进一步的，，树脂进口14上可拆卸连接有树脂添加机构；树脂添加机构包括漏斗6，漏斗6与树脂进口14通过连接法兰可拆卸连接。如此设置，在操作空间位置较大时，使用漏斗6进行阴离子树脂或阳离子树脂的填充，不仅快捷方便，还可以节约收放第二软管5的时间。

进一步的，第一软管2的第一端与喷射器1的第二端通过连接法兰可拆卸连接；第一软管2的第二端与旋转分散器3的进口端通过连接法兰可拆卸连接；喷射器1的第一端与压力水管道通过连接法兰可拆卸连接；旋转分散器3的出口端与给水离子滤器4的填充口41通过连接法兰可拆卸连接。连接法兰采取无缝焊接法焊接，焊接处理后内部要求无毛刺，光滑平整。法兰连接时采用法兰+密封垫片+紧固螺栓连接的方式，连接后使用时要求无渗漏现象。

本发明的工装的使用过程如下：

工装的连接；将第一软管2的第一端的连接法兰与喷射器1的第二端的连接法兰用螺栓、螺母紧固件+垫片连接的方法连接固定；将第一软管2的第二端的连接法兰与旋转分散器3的进口端的连接法兰用螺栓、螺母紧固件+垫片连接的方法连接固定；将喷射器1的树脂进口14端的连接法兰与第二软管5的第一端的连接法兰用螺栓、螺母紧固件+垫片连接的方法连接固定；将旋转分散器3的出口端的连接法兰与给水离子滤器4的填充口41的连接法兰用螺栓、螺母紧固件+垫片连接的方法连接固定；将喷射器1的第一端的连接法兰与压力水管道的连接法兰用螺栓、螺母紧固件+垫片连接的方法连接固定。

树脂填充；先将第二软管5的第二端放入用于盛放树脂的容器中；然后将准备好的一份完好的阳离子树脂(或两份完好的阴离子树脂)倒入该容器中；关闭给水离子滤器出口43和给水离子滤器进口42，并打开离子捕捉器44；打开压力水管管道上的阀门，当压力水经过喷射器1内的喷嘴15时，由于液体的快速流动导致周围压力降低，会产生负压吸力，通过第二软管5将容器内的树脂吸入喷射器1内，压力水和树脂混合后再经过第一软管2到达旋转分散器3，混合后的压力水和树脂推动旋转分散器3的转子叶轮32一起做螺旋运动并进入给水离子滤器4内，一份阳离子树脂和两份阴离子树脂交替填充。由于给水离子滤器4的给水离子滤器进口42和给水离子滤器出口43均已关闭，树脂和水一起经过离子捕捉器44，由于树脂的体积较大不能通过离子扑捉器44滤网，被阻挡在给水离子滤器4内，压力水能顺利通过离子扑捉器44滤网并排出。

在填充作业过程中，需要适当的对给水离子滤器4进行排气，防止内部排气不畅造成压力异常；即当两份阴离子树脂填充完毕交换阳离子树脂填充时或一份阳离子树脂填充完毕交换阴离子树脂填充时，适当打开给水离子滤器出口43进行排气，待没有大量气体排出后再继续填充。

在填充作业过程中，应密切注意树脂的输送速度是否正常，喷射器的1的水脂混合物出口12压力是否正常，出现异常情况时，应停止填充，并检查系统直至恢复正常，防止树脂流动不畅造成堵塞。

采用前述装置的一种给水离子滤器树脂填充方法，包括如下步骤：

S1：将压力水与阳离子树脂混合，得第一水脂混合物；具体为：采用文丘里管原理，利用压力水流动产生的负压将阳离子树脂吸入并与压力水混合，以形成第一水脂混合物。

S2；将圆周运动并呈螺旋状的第一水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第一水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中；具体为:第一水脂混合物先射入旋转分散器，以使第一水脂混合物呈螺旋状并做圆周运动，然后第一水脂混合物由给水离子滤器的填充口给入给水离子内腔，以使第一水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。

S3：将压力水与阴离子树脂混合，得第二水脂混合物；具体为：采用文丘里管原理，利用压力水流动产生的负压将阴离子树脂吸入并与压力水混合，以形成第二水脂混合物。

S4；将圆周运动并呈螺旋状的第二水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第二水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。具体为:第二水脂混合物先射入旋转分散器，以使第二水脂混合物呈螺旋状并做圆周运动，然后第二水脂混合物由给水离子滤器的填充口给入给水离子内腔，以使第二水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。

进一步的，步骤S1中的阳离子树脂与步骤S3中的阴离子树脂的质量比为1:2。

进一步的，步骤S2和步骤S4还包括：打开给水离子滤器出口进行排气。

采用前述填充装置的一种给水离子滤器树脂填充方法，包括如下步骤：

S1：将压力水与阴离子树脂混合，得第一水脂混合物；具体为：采用文丘里管原理，利用压力水流动产生的负压将阴离子树脂吸入并与压力水混合，以形成第一水脂混合物。

S2；将圆周运动并呈螺旋状的第一水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第一水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中；具体为:第一水脂混合物先射入旋转分散器，以使第一水脂混合物呈螺旋状并做圆周运动，然后第一水脂混合物由给水离子滤器的填充口给入给水离子内腔，以使第一水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。

S3：将压力水与阳离子树脂混合，得第二水脂混合物；具体为：采用文丘里管原理，利用压力水流动产生的负压将阳离子树脂吸入并与压力水混合，以形成第二水脂混合物。

S4；将圆周运动并呈螺旋状的第二水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第二水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。具体为:第二水脂混合物先射入旋转分散器，以使第二水脂混合物呈螺旋状并做圆周运动，然后第二水脂混合物由给水离子滤器的填充口给入给水离子内腔，以使第二水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。

进一步的，步骤S1中的阳离子树脂与步骤S3中的阴离子树脂的质量比为1:2。

进一步的，步骤S2和步骤S4还包括：打开给水离子滤器出口进行排气。

本发明实施例的给水离子滤器树脂填充方法的有益效果为：

利用水力输送不仅实现压力水与阴阳离子树脂的混合，还实现了水脂混合物在给水离子滤器内腔中沿圆周方向的平铺作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种给水离子滤器树脂填充工装，其特征在于，包括：

喷射器(1)，所述喷射器(1)的第一端设有压力水进口(11)、第二端设有水脂混合物出口(12)，所述压力水进口(11)与水脂混合物出口(12)之间形成液体通道(13)；所述喷射器(1)侧壁上设有与液体通道(13)相通的树脂进口(14)；在所述液体通道(13)内沿压力水的流动方向上设有开口渐缩的喷嘴(15)，以使液体通道(13)内的压力水和树脂混合；

第一软管(2)，所述第一软管(2)的第一端与水脂混合物出口(12)连接；

旋转分散器(3)，所述旋转分散器(3)包括壳体(31)和转子，所述壳体(31)具有与第一软管(2)的第二端连接的进口端、以及用于与给水离子滤器(4)的填充口(41)相连的出口端，所述转子包括螺旋状的转子叶轮(32)，所述转子叶轮(32)可转动的设置在壳体(31)内，所述转子叶轮(32)在水脂混合物的冲击作用下可沿自身轴线转动，以使进入所述给水离子滤器(4)的水脂混合物沿旋转分散器(3)的圆周方向平铺于给水离子滤器(4)内腔中。

2.根据权利要求1所述的一种给水离子滤器树脂填充工装，其特征在于，所述转子叶轮(32)为2个，并中心对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种给水离子滤器树脂填充工装，其特征在于，所述转子还包括转子固定架(33)和转子转轴(34)，所述转子固定架(33)与壳体(31)的出口端内壁固定连接，所述转子叶轮(32)固定连接于转子转轴(34)上，所述转子转轴(34)的底端与转子固定架(33)转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种给水离子滤器树脂填充工装，其特征在于，所述树脂进口(14)连接有树脂添加机构，所述树脂添加机构包括漏斗(6)，所述漏斗(6)与树脂进口(14)可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种给水离子滤器树脂填充工装，其特征在于，所述树脂进口(14)连接有树脂添加机构，所述树脂添加机构包括第二软管(5)，所述第二软管(5)的第一端与树脂进口(14)可拆卸连接、第二端伸入树脂盛放容器内。

6.根据权利要求5所述的一种给水离子滤器树脂填充工装，其特征在于，所述第二软管(5)的第二端开口渐扩以呈喇叭口状。

7.一种给水离子滤器树脂填充方法，其特征在于，使用的是权利要求1-6任意一项所述的给水离子滤器树脂填充工装，该方法包括如下步骤：

S1：将压力水与阳离子树脂混合，得第一水脂混合物；

S2；将圆周运动并呈螺旋状的第一水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第一水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中；

S3：将压力水与阴离子树脂混合，得第二水脂混合物；

S4；将圆周运动并呈螺旋状的第二水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第二水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。

8.根据权利要求7所述的一种给水离子滤器树脂填充方法，其特征在于，步骤S1中的阳离子树脂与步骤S3中的阴离子树脂的质量比为1:2。

9.根据权利要求8所述的一种给水离子滤器树脂填充方法，其特征在于，步骤S2和步骤S4还包括：打开给水离子滤器出口进行排气。

10.一种给水离子滤器树脂填充方法，其特征在于，使用的是权利要求1-6任意一项所述的给水离子滤器树脂填充工装，该方法包括如下步骤：

S1：将压力水与阴离子树脂混合，得第一水脂混合物；

S2；将圆周运动并呈螺旋状的第一水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第一水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中；

S3：将压力水与阳离子树脂混合，得第二水脂混合物；

S4；将圆周运动并呈螺旋状的第二水脂混合物沿给水离子滤器轴向给入给水离子滤器内腔，以使第二水脂混合物沿给水离子滤器的圆周方向平铺于给水离子滤器内腔中。

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