CN218938062U - 一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，包括：筛分装置，包括若干筛分件；称重装置，包括若干称重传感器，所述称重传感器设置于所述筛分件内；数据分析装置，包括数据采集模块、数据处理模块、数据展示模块；其中，所述筛分件对树脂进行多级筛分，且所述筛分件的孔径逐级递减；所述数据采集模块与所述称重传感器电性连接，所述数据采集模块与所述数据处理模块电性连接，所述数据处理模块与所述数据展示模块电性连接，具有准确性更高，数据能够自动获取并生成图表的优点。

Description

一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置

技术领域

本实用新型涉及火电厂水处理辅助结构参数测定的技术领域，特别是涉及一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置。

背景技术

颗粒状离子交换树脂普遍应用于火电厂水处理中，树脂颗粒的大小对水处理的工艺有较大的影响。颗粒大，交换速度就慢，颗粒小，水通过树脂层的压力损失就大。若各颗粒大小相差很大，则对水处理工艺是不利的。因为小颗粒堵塞了大颗粒间的孔隙，水流不均和阻力增大，其次在反洗时流速过大会冲走小颗粒树脂，流速太小，又不能松动大颗粒树脂。所以在DL/T519-2014《火力发电厂水处理用的离子交换树脂验收标准》中要求树脂颗粒粒径一般在0.315～1.25mm范围内。树脂的粒度与过滤介质的粒度一样，可以用有效粒径和均一系数表示，能很好评定树脂交换容量和树脂层中水流分布的均匀性。

现有的有效粒径和均一系数的测定方式中，对于树脂的测量通常选用量筒的方式进行体积测量，需要多次筛分，以及多次对树脂进行压实测量体积，测量过程繁琐，且测量精度低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，包括：

筛分装置，包括若干筛分件；

称重装置，包括若干称重传感器，所述称重传感器设置于所述筛分件内；

数据分析装置，包括数据采集模块、数据处理模块、数据展示模块；

其中，所述筛分件对树脂进行多级筛分，且所述筛分件的孔径逐级递减；所述数据采集模块与所述称重传感器电性连接，所述数据采集模块与所述数据处理模块电性连接，所述数据处理模块与所述数据展示模块电性连接。

优选地，所述筛分件自上而下逐级设置，且所述筛分件不少于10层。

优选地，所述筛分件孔径范围为0.315mm～1.250mm。

优选地，所述筛分件包括安装框、筛分板，所述筛分板安装于所述安装框上；

所述称重传感器设置于所述筛分板下端。

优选地，所述筛分装置还包括安装所述筛分件的安装组件、驱动所述筛分件振动的驱动组件；所述驱动组件与所述安装组件相连。

优选地，所述安装组件包括筛分板安装件、筛分板锁紧件；

所述筛分件可拆卸安装于所述筛分板安装件上，所述筛分板锁紧件对所述筛分件进行固定。

优选地，所述筛分板安装件包括至少两根设置于所述筛分件两侧的螺纹杆；

所述筛分件重叠设置于所述螺纹杆之间，相邻所述安装框相互重叠；

所述筛分板锁紧件包括压板、转动安装于压板上的螺母；所述螺母转动安装于所述螺纹杆上，调节所述压板与所述筛分件之间的间距。

优选地，所述驱动组件设置为电磁振动系统；

所述电磁振动系统包括振幅调节模块、筛分时间调节模块、筛分模式调节模块。

优选地，所述称重传感器精度为0.01g。

优选地，所述数据展示模块电性连接有打印设备。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：上述技术方案中所提供的一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，通过逐级设置孔径不同的筛分件，对不同直径树脂的筛分，相对于利用单块筛板逐次筛分而言，减少了筛分操作步骤，也不需要为了保证筛分完全而经常清理筛分件，效率高，且降低了检测人员的劳动强度；通过称重传感器测量每层筛分件上树脂与筛分板的质量数据，并传输至数据采集模块，再由数据处理模块进行处理，得筛分板上树脂的质量数据与质量分数，最后由数据展示模块，此方案一方面增加利用测量质量的方式代替原有测量体积的方式，准确性更高，且数据能够自动获取并生成图表，能够更加直观地展示。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为离子交换树脂参数测定装置装置示意图。

图2为称重传感器安装位置的其中一种实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1、筛分装置；11、筛分件；111、安装框；112、筛分板；12、安装组件；121、筛分板安装件；1211、螺纹杆；122、筛分板锁紧件；1221、压板；1222、螺母；13、驱动组件；131、电磁振动系统；2、称重装置；21、称重传感器；3、数据分析装置；31、数据采集模块；32、数据处理模块；33、数据展示模块；4、底座5、图谱打印机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，包括：筛分装置1，包括若干筛分件11；称重装置2，包括若干称重传感器21，称重传感器21设置于筛分件11内；数据分析装置3，包括数据采集模块31、数据处理模块32、数据展示模块33，具体地说，在本装置中数据采集模块31能够实现采集称重传感器21传输的数据以及筛分件11的孔径数据即可，对数据采集模块31的型号、规格无特殊要求；同样的，本装置中数据处理模块32能够实现对数据采集模块31传输的数据进行函数分析即可，本装置中数据展示模块33能够实现对数据处理模块32传输的分析结果进行展示即可，对数据处理模块32、展示模块33的型号、规格无特殊要求与设计；可利用现有常用的数据采集模块、数据处理模块、数据展示模块；例如申请号为201510204037.0所公开的数据采集模块、数据分析模块以及数据处理模块；其中，筛分件11对树脂进行多级筛分，且筛分件11的孔径逐级递减，进而实现不同直径树脂的筛分，相对于利用单块筛板逐次筛分而言，减少了筛分操作步骤，也不需要为了保证筛分完全而经常清理筛分件11，效率高，且降低了检测人员的劳动强度；数据采集模块31与称重传感器21电性连接，数据采集模块31与数据处理模块32电性连接，数据处理模块32与数据展示模块33电性连接，进而能够通过称重传感器21将每层筛分件11上测量的质量数据传输到数据采集模块31，并通过数据处理模块32处理后，通过数据展示模块33进行显示，具体为：首先，数据处理模块32一方面记录筛分件11孔径数据，另一方面计算出每个筛孔孔径对应的筛上树脂质量(即扣除称重传感器21测得的非树脂质量，如筛分件11整体质量或筛分件11结构的质量)，并以每个筛孔孔径对应的筛上树脂质量为分子，树脂总质量为分母，得出筛孔孔径对应的质量分数，即不同孔径筛板上树脂质量占比。之后，数据处理模块32将处理后的数据传输至数据展示模块33，数据展示模块33以孔径为纵坐标，孔径对应筛上的树脂质量分数为横纵标生成粒径分布曲线，由曲线图查质量分数为40％、90％对应的筛孔孔径值，即求得有效粒径d₄₀与d₉₀的值，由有效粒径算出均一系数K，其中，均一系数K是d₄₀与d₉₀之比，均匀性系数越接近1.0，颗粒大小越均匀。

在上述方案中，首先，根据质量公式m＝ρV可知，在同一个树脂中密度一定的情况下，质量分数等同于体积分数，即上述方案采用测量质量数据的方式相对于直接利用量筒测量体积而言，准确性更高，且不需要为了增加测量的精确性而多次对树脂进行拍打、墩实。其次，数据分析装置3的设置能够自动获取数据、处理数据以及根据数据生成曲线图，进而使得检测人员能够更加直观地获取有效粒径d₄₀与d₉₀的数值。

为了增加测量的准确性，本装置中的筛分件11自上而下逐级设置，且筛分件11不少于10层，作为优选，筛分件11的层数不超过12个，筛分件11(筛分板112)孔径范围为0.315mm～1.250mm，筛分件11可采用依次叠加的方式进行安装，也可分隔摆放。

筛分件11的结构有多种，能够实现对不同孔径树脂的筛分即可。

在其中一种实施例中，如图2所示，筛分件11包括安装框111、筛分板112，筛分板112安装于安装框111上；称重传感器21可设置于筛分板112下端，此时，数据处理模块32计算筛上树脂质量时需要扣除筛分板112的质量，此时相邻的筛分件11之间可以叠放；称重传感器21也可设置于安装框111的下方，此时，数据处理模块32计算筛上树脂质量时需要扣除安装框111、筛分板112的质量，且相邻的筛分件11之间不可以叠放；此外，筛分件11可设置为矩形或圆形，筛分板112可设置为金属织网筛，可设置为直径200mm的圆形或边长为200mm的矩形。

在其他实施例中，筛分件11也可设置为筛盘、筛网、杯状筛筒(下端开孔)。

为了实现对所有筛分件11的同步振动，筛分装置1还包括安装筛分件11的安装组件12、驱动筛分件11振动的驱动组件13；利用安装组件12对所有的筛分件11进行安装，驱动组件13与安装组件12相连，使得驱动组件13驱动安装组件12振动，进而带动安装在其上的所有筛分件11同步振动。

具体地说，安装组件12包括筛分板安装件121、筛分板锁紧件122；筛分件11可拆卸安装于筛分板安装件121上，筛分板锁紧件122对筛分件11进行固定。

筛分板安装件121、筛分板锁紧件122的组合结构可设置为多种结构，能够实现对筛分件11的固定以及拆卸即可。

在一种实施例中，筛分板安装件121包括至少两根设置于筛分件11两侧的螺纹杆1211；筛分件11重叠设置于螺纹杆1211之间，利用螺纹杆1211限制筛分件11移动，螺纹杆1211可对称设置在筛分件11两侧，也可围绕筛分件11边缘进行设置，具体可设置2～6根。相邻安装框111相互重叠，使得筛分板112上端受到上层筛分板112阻挡，避免树脂在振动过程中掉落；筛分板锁紧件122包括压板1221、转动安装于压板1221上的螺母1222；螺母1222转动安装于螺纹杆1211上，调节压板1221与筛分件11之间的间距，具体为旋转螺母1222，调节压板1221的高度，使得压板1221远离筛分件11时，筛分件11方便拆卸，压板1221贴紧筛分件时，对筛分件11进行压紧，便于安装组件12带动筛分件11振动，筛分板安装件121可直接与驱动组件13相连，也可通过底座4与驱动组件13相连。

在其他实施例中，筛分板安装件121也可设置为带有卡槽的直板，利用滑移安装的方式安装筛分件11，此时，筛分板锁紧件122可设置为在筛分件11滑移方向上的可拆卸锁紧杆、锁紧板，也可设置为自卡槽一测的紧固件(如：锁紧柱、螺纹杆、螺钉、销钉等)。

具体地说，驱动组件13设置为电磁振动系统131，进而能够实现三维振荡，即形成一个三维抛掷的运动模式，避免树脂堵住筛孔，大大提高了树脂颗粒的通过率，使得筛分省力高效，同时适用于干树脂和湿树脂自动筛分。

电磁振动系统131包括振幅调节模块、筛分时间调节模块、筛分模式调节模块，使得设备的驱动组件13的振幅频率、筛分时间以及可设定，每分钟振幅频率可设置为3000～3600次；此外，还能根据不同类树脂筛分模式，即可选择间隙筛分或连续筛分。

为了增加测量的准确性，称重传感器21精度可为0.01g，能自动称取空筛质量和筛后总质量(空筛与树脂的质量和)，并能够及时传输数据，在每个筛分件11的筛后总质量不变时，确定筛分完成，及时停止振动。

为了使得数据、图表能够直接获取使用，数据展示模块33包括显示屏，用于直接显示数据以及图表；数据展示模块33电性连接有打印设备，例如图谱打印机5，能够对图表进行打印使用。

本装置中的电磁振动系统131、数据采集模块31、数据处理模块32以及数据展示模块33可与计算机的控制单元相连，进而可自动实现对电磁振动系统131的振幅、筛分时间、筛分模式的调节，也可实现自动对数据的处理。

本装置在使用时，利用树脂质量分数以及孔径的数据测量，由对应数据生成曲线图查质量分数为40％、90％对应的筛孔孔径值，即求得有效粒径d₄₀与d₉₀的值，由有效粒径算出均一系数K，进而判断树脂颗粒大小越均匀。以钠型强酸性阳离子交换树脂为例，其具体操作步骤如下：

1、安装10个干净的筛分件11，筛分件11的孔径覆盖0.315至1.250mm，并读取每个空筛质量，依次记为m_s1、m_s2、m_s3、m_s4、m_s5、m_s6、m_s7、m_s8、m_s9、m_s10；

2、采用预处理好的钠型强酸性阳离子交换树脂进行检测；

3、称取约200g除掉外水后的离子交换树脂，倒入筛分件11中；

4、设置振幅为3200/min，筛分时间10min，筛分模式为连续式，开启自动筛分；

5、筛分后质量未发生变化视为筛分完全，读取筛分后质量，依次记为m_(s+z)1、m_(s+z)2、m_(s+z)3、m_(s+z)4、m_(s+z)5、m_(s+z)6、m_(s+z)7、m_(s+z)8、m_(s+z)9、m_(s+z)10；

6、分析软件以减量法求得每个筛分件11筛上树脂质量m_Zn＝m_(S+Z)n-m_Sn，每个筛孔孔径对应的质量为最后每个筛孔孔径对应的质量分数为：

7、分析软件以筛孔孔径为纵坐标，以每个筛孔孔径对应的质量分数为横坐标，绘制粒径分布曲线，由曲线图查得质量分数为40％、90％对应的孔径值，即有效粒径d₄₀与d₉₀，最后由有效粒径计算出均一系数K。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，其特征在于，包括：

筛分装置(1)，包括若干筛分件(11)；

称重装置(2)，包括若干称重传感器(21)，所述称重传感器(21)设置于所述筛分件(11)内；

数据分析装置(3)，包括数据采集模块(31)、数据处理模块(32)、数据展示模块(33)；

其中，所述筛分件(11)对树脂进行多级筛分，且所述筛分件(11)的孔径逐级递减；所述数据采集模块(31)与所述称重传感器(21)电性连接，所述数据采集模块(31)与所述数据处理模块电性连接，所述数据处理模块(32)与所述数据展示模块(33)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，其特征在于，所述筛分件(11)自上而下逐级设置，且所述筛分件(11)不少于10层。

3.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，其特征在于，所述筛分件(11)孔径范围为0.315mm～1.250mm。

4.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，其特征在于，所述筛分件(11)包括安装框(111)、筛分板(112)，所述筛分板(112)安装于所述安装框(111)上；

所述称重传感器(21)设置于所述筛分板(112)下端。

5.根据权利要求4所述的一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，其特征在于，所述筛分装置(1)还包括安装所述筛分件(11)的安装组件(12)、驱动所述筛分件(11)振动的驱动组件(13)；

所述驱动组件(13)与所述安装组件(12)相连。

6.根据权利要求5所述的一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，其特征在于，所述安装组件(12)包括筛分板安装件(121)、筛分板锁紧件(122)；

所述筛分件(11)可拆卸安装于所述筛分板安装件(121)上，所述筛分板锁紧件(122)对所述筛分件(11)进行固定。

7.根据权利要求5所述的一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，其特征在于，所述筛分板安装件(121)包括至少两根设置于所述筛分件(11)两侧的螺纹杆(1211)；

所述筛分件(11)重叠设置于所述螺纹杆(1211)之间，相邻所述安装框(111)相互重叠；

所述筛分板锁紧件(122)包括压板(1221)、转动安装于压板(1221)上的螺母(1222)；所述螺母(1222)转动安装于所述螺纹杆上，调节所述压板(1221)与所述筛分件(11)之间的间距。

8.根据权利要求5所述的一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，其特征在于，所述驱动组件(13)设置为电磁振动系统(131)；

所述电磁振动系统(131)包括振幅调节模块、筛分时间调节模块、筛分模式调节模块。

9.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，其特征在于，所述称重传感器(21)精度为0.01g。

10.根据权利要求1所述的一种离子交换树脂有效粒径和均一系数测定装置，其特征在于，所述数据展示模块(33)电性连接有打印设备。

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