CN203833712U - 一种水软化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水软化装置，属于水软化领域，水软化装置包括反应器和分离器，所述反应器固定于所述分离器的内部，所述反应器的内部设有搅拌器，所述反应器的底端开口，使所述反应器与所述分离器相连通。本实用新型在反应器中设置了搅拌器，通过控制搅拌转速、晶核回流实现晶核在反应区内的定速流化，形成含水率较低的高纯度、大体积自生晶体，部分自生晶体的直径可以达到3mm。
Description
技术领域
本实用新型涉及水软化领域，尤其涉及一种水软化装置。
背景技术
硬度是水质的一项重要指标，通常以水中Ca2+和Mg2+的总含量衡量水的硬度值。强化结晶技术是一种水的软化技术，这种技术通常依靠流化或搅拌结晶反应器实现，具体过程是依靠进水、回流水或搅拌器使诱晶载体处于流化状态，再与沉淀剂进行反应，生成大颗粒晶体。这种软化技术的优点是生成的结晶含水量较低，易于干化处理。
常见的强化结晶水软化装置有Spiractor、Blackpool、Amsterdam以及Woerden等。上述软化装置中晶核不能自循环生长，需要消耗大量人工晶核，软化效率较低。中国专利CN102134128A公开了一种原水循环流化-悬浮床软化装置，由三段圆筒组成旋流澄清器主体，在所述的旋流澄清器主体外围包覆有罐体，罐体与旋流澄清器主体设有沉淀装置，沉淀装置与旋流澄清器主体的上部圆筒通过输水管道相连通，伸入沉淀装置间的输水管道上连通有配水管，在内集砂斗外间隔一定间隙包覆有外集砂斗，外集砂斗与沉淀装置连通，罐体上部设有软化水的输出管口。
该专利与前面几种流化结晶反应器相比具有晶核自循环生长，滤速高的优点，但其采用进水流化的方式对晶核进行流化处理，由于进水的不稳定性和低速性，这种流化方式生成的晶核纯度低、颗粒小。
实用新型内容
为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种水软化装置，采用搅拌方式加速晶核在反应区的流化，通过控制搅拌转速、晶核回流形成高纯度、大体积晶体。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供的一种水软化装置，包括反应器和分离器，所述反应器固定于所述分离器的内部，所述反应器的内部设有搅拌器，所述反应器的底端开口，使所述反应器与所述分离器相连通；还包括回流管和设于分离器底端的外排口，通过回流管使所述外排口与所述反应器上部相连通。
本实用新型的进一步技术方案：所述回流管的管道上设有通气管。
本实用新型的进一步技术方案：所述分离器底部与外排口的连接部为斜面。
本实用新型的进一步技术方案：所述分离器的上部设有出水口。
本实用新型的进一步技术方案：所述出水口通过溢流装置与分离器相连。
本实用新型的进一步技术方案：所述反应器的内部设有pH传感器。
本实用新型的进一步技术方案：所述反应器与分离器形成的内部空间设有斜板或斜管填料。
本实用新型的进一步技术方案：所述反应器与所述分离器体积之比的范围是1:1～1:6。
本实用新型的进一步技术方案：所述反应器、所述分离器高度与直径之比的范围是1:1～8:1。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型在反应器中设置了搅拌器，通过控制搅拌转速、晶核回流实现 晶核在反应区的定速流化，即增加小晶核碰撞接触的几率，使反应区内易形成含水率较低的高纯度、大体积自生晶体，部分自生晶体的直径可以达到3mm。
附图说明
图1是本实用新型实施例一中提供的水软化装置的结构示意图；。
图2是本实用新型实施例二中提供的水软化装置的结构示意图；
图3是本实用新型实施例三中提供的水软化装置的结构示意图。
图中：
1、搅拌器；2、反应筒；21、内排口；3、盖板；4、分离筒；41、外排口；5、回流管；51、通气管；6、溢流槽；7、出水口；8、进水口；9、软化剂入口；10、斜板；11、筒支架；12、潜水搅拌器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一
如图1所示，是本实施例中提供的水软化装置的结构示意图。
实施例一中提供的一种水软化装置，包括反应器和分离器，所述反应器固定于所述分离器的内部，所述反应器的内部设有搅拌器1，所述反应器的底端开口，使所述反应器与所述分离器相连通。
本实施例进一步方案，所述水软化装置还包括回流管5以及设于分离器底端的外排口41，所述外排口41通过回流管5与所述反应器上部相连通，所述反应器包括反应筒2和盖板3，所述盖板3固定于所述反应筒2的顶端。需要说明 的是，本实施例设有盖板，只是优选方案，但并不以此为限，本领域技术人员可根据实际需要自行选择，可以没有盖板。
所述外排口41与回流管5的第一端相连通，所述回流管5的第二端与所述反应筒2相连通，所述回流管5的作用是使得一少部分晶核流回到所述反应筒2中，作为诱晶，加速反应筒2中的结晶反应，且利于生成大体积晶核。
所述回流管5的管道上设有通气管51，在通气管51通入气体的驱动下，将部分诱晶输送至反应2中。诱晶输送过程中采用气体输送方式能有效避免晶核输送过程中的损坏。
所述反应器用于硬水中Ca2+和Mg2+的强化结晶反应，所述分离器用于将结晶反应形成的晶核与水的分离，即通过所述反应器中的结晶反应去除硬水中的Ca2+和Mg2+，再通过所述分离器将Ca2+和Mg2+从水中分离，从而达到水软化的目的。本实施例中优选为所述反应筒2通过筒支架11固定于所述分离筒4的内壁上。
所述搅拌器1在动力装置的作用下进行旋转运动，这种旋转运动能加速晶核在反应筒的流化，增加晶核与晶核之间发生碰撞接触的几率，易形成大体积自生晶体，部分自生晶体的直径可以达到3mm。大体积自生晶体的含水率通常较低，可以不脱水或简单干化处理便可进行工业应用。本实施例中所述搅拌器1的转速为10～500rpm，优选为50～100rpm。
本实施例进一步方案：所述反应器还包括软化剂入口9和进水口8。
所述软化剂入口9与所述反应筒2相连通，优选的，软化剂入口不位于反应筒的中心位置。这种结构使得软化剂很容易顺着搅拌器1的转动而流动，便于软化剂与硬质水充分混合，利于增强软化效果。本实施例中软化剂通常为氢氧化钠，碳酸钠，氧化钙，氢氧化钙等。
所述进水口8固定于所述盖板3上或所述反应筒2的外壁上，且与所述反应筒2相连通。本实施例中优选所述进水口8固定于所述盖板3上，这种方式可降低制作成本，因为在反应筒2上加工孔比在盖板3上加工孔困难。
所述反应筒2的底部为锥形缩口，所述锥形缩口的底端设有内排口21，所述锥形缩口使得形成的大晶体不会停留在所述反应筒2内，而是在重力的作用下沿着圆锥缩口的内壁下滑，最后从所述内排口21排入分离器中。需要说明的是，反应筒2底部设有锥形缩口及内排口是本实施例的优选方案，并不以此为限，只要保证反应筒2底部开口，使反应器与分离器相连通即可，本领域技术人员可根据需要任意选择反应筒2底部开口形式。
本实施例进一步方案：所述分离器包括分离筒4、溢流槽6，所述分离筒4的底部设有外排口41，二者的连接部分为斜面，即锥形缩口状，使得形成的大晶体不会停留在所述分离器4内，而是在重力的作用下沿着锥形缩口的内壁下滑，最后从所述外排口41排出或进入回流管5。
所述分离筒4的筒壁与所述反应筒2的筒壁之间形成流体通道，所述流体通道的内部设有斜板10或斜管填料，所述分离筒4的分离作用主要是依赖于重力分离，增加斜板10或斜管填料后，层流状态好，晶体沉降不受紊流干扰，能加速晶体与水分离并缩短晶体的沉淀距离，从而提高分离的效果。
所述分离筒4上部的筒壁上设有溢流堰或若干溢流孔，所述溢流槽6位于所述溢流堰或溢流孔的下方，环绕所述分离筒4的筒壁，所述溢流槽6的底部设有出水口7。流经斜板10或斜管填料的软水的液位处于一定的高度后，会从溢流堰或溢流孔中流入所述溢流槽6中，最后从所述出水口7流出。
本实施例优选方案：所述反应器内的反应区的体积与所述分离器内部分离区的体积的比值为1:1～1:6，优选为1:2，所述反应器、所述分离器高度与直 径之比的范围是1:1～8:1，优选为3:1。
本实施例优选方案：所述反应筒2的内壁上设有pH传感器，所述pH传感器与控制器相连，能实时监测反应筒2内部液体的pH值，从而更好控制软化剂的添加量。对于本装置，其反应筒2内部液体的pH值通常控制在8.2～11.5，本实施例中优选为9.5～10.2。
实施例二
如图2所示，是实施例二中提供的水软化装置的结构示意图。
实施例二与实施例一的不同之处在于：搅拌器1被替换成为潜水搅拌器12，且去除了内排口21，反应筒2的底部为通孔，直接与分离筒4相导通。相比传统搅拌器1而言，采用潜水搅拌器12搅拌流化效果更好。
实施例三
如图3所示，是实施例三中提供的水软化装置的结构示意图。
实施例三与实施例一的不同之处在于：所述反应器与所述分离器不同轴设置，使其加工、安装和维修更加方便。
具体使用时，首先，从进水口8中泵入需要软化的硬水，同时启动搅拌器1，且通过控制器将搅拌器1的转速控制为50～100rpm，pH传感器实时监测反应筒2内部液体的pH值，且通过控制器将反应筒2内部液体的pH值控制在9.5～10.2。然后，硬水于反应筒2中发生结晶反应，生成晶核与软水的混合物，从内排口21排入分离器中进行分离。最后，在重力和斜板10或斜管填料的共同作用下，从分离器中分离出的软水通过溢流槽6底部的出水口7流出，从分离器中分离出的晶核由外排口41排出。此外，由于回流管5的作用使得外排口41处的一少部分晶核流回到所述反应筒2中，作为诱晶，加速反应筒2中的结晶反应。
以上仅以实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限于上述尺寸和外观例证，更不应构成本实用新型的任何限制。只要对本实用新型所做的任何改进或者变型均属于本实用新型权利要求主张的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种水软化装置，其特征在于：包括反应器和分离器，所述反应器固定于所述分离器的内部，所述反应器的内部设有搅拌器(1)，所述反应器的底端开口，使所述反应器与所述分离器相连通；还包括回流管(5)和设于分离器底端的外排口(41)，通过回流管(5)使所述外排口(41)与所述反应器上部相连通。
2.根据权利要求1所述的水软化装置，其特征在于：
所述回流管(5)的管道上设有通气管(51)。
3.根据权利要求1所述的水软化装置，其特征在于：
所述分离器底部与外排口(41)的连接部为斜面。
4.根据权利要求1所述的水软化装置，其特征在于：
所述分离器的上部设有出水口(7)。
5.根据权利要求4所述的水软化装置，其特征在于：
所述出水口(7)通过溢流装置与分离器相连。
6.根据权利要求1所述的水软化装置，其特征在于：
所述反应器的内部设有pH传感器。
7.根据权利要求1所述的水软化装置，其特征在于：
所述反应器与分离器形成的内部空间设有斜板(10)或斜管填料。
8.根据权利要求1所述的水软化装置，其特征在于：
所述反应器与所述分离器体积之比的范围是1:1～1:6。
9.根据权利要求1所述的水软化装置，其特征在于：
所述反应器、所述分离器高度与直径之比的范围是1:1～8:1。
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