專利名稱：大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種大直徑(直徑為DN3100mm至DN3700mm)柱狀 中壓(設(shè)計(jì)壓力為PN2.5至4.5MPa、設(shè)計(jì)溫度6(TC)離子交換設(shè)備，其用于工 業(yè)水處理領(lǐng)域，特別是用于電站中壓凝結(jié)水精處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對(duì)于流量大、出水水質(zhì)要求高和制水周期長的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，選擇優(yōu)良 的離子交換設(shè)備是極其重要的。 一般來說，優(yōu)良的離子交換設(shè)備應(yīng)具有內(nèi)部水流 流動(dòng)性能好、運(yùn)行阻力小、水墊層高度得到充分保障、水流通過離子交換劑層均 勻、裝填的離子交換劑利用率高、無紊流偏流等特點(diǎn)，從而提高設(shè)備出水質(zhì)量和 周期制水量，減少水流對(duì)離子交換劑的磨損，延長制水周期和設(shè)備的使用壽命， 有效控制運(yùn)行成本。
目前，用于工業(yè)水處理領(lǐng)域的大直徑(直徑為DN3100mm至DN3700mm) 中壓離子交換設(shè)備主要為球形罐體，該種設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中存在因內(nèi)部水流流動(dòng) 性能較差、布水不均、運(yùn)行阻力大、水墊層高度不夠而使離子交換劑層出現(xiàn)不同 程度的擾動(dòng)或偏流，從而離子交換劑利用率低、周期制水量、出水水質(zhì)差的缺點(diǎn)， 通過對(duì)該類設(shè)備進(jìn)行的研究與分析，其主要原因是受罐體采用球形的影響。
為了解決目前大直徑中壓球形離子交換設(shè)備的這種狀況，迫切需要提供一 種優(yōu)化結(jié)構(gòu)的大直徑中壓離子交換設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，該設(shè)備具有內(nèi) 部水流流動(dòng)性能好、運(yùn)行阻力小、水墊層高度得到充分保障、水流通過離子交換 劑層均勻、裝填的離子交換劑利用率高，能提高制水質(zhì)量及周期制水量；具有布 水均勻、穩(wěn)定的流速減少了水流對(duì)離子交換劑的磨損，降低運(yùn)行成本，延長設(shè)備 的使用壽命的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，包括殼體、布水裝置、進(jìn)水口、擋水板、水墊層、離子交換劑層、出水裝置、出水口， 布水裝置在殼體內(nèi)的上部，進(jìn)水口在殼體的頂端，擋水板在進(jìn)水口的下方，離子 交換劑層在殼體內(nèi)的下方，水墊層是離子交換劑層與布水裝置之間的空間，出水
裝置在殼體的底部，出水口與殼體的底部連接，其中，設(shè)計(jì)溫度為6(TC，設(shè)計(jì)壓 力為PN2.5-4.5Mpa 的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的殼體的中部圓柱體的直 徑為DN3100毫米 DN3700毫米(包括DN3100毫米和DN3700毫米)；
其中，設(shè)計(jì)溫度為60'C，設(shè)計(jì)壓力為PN3.5Mpa的大直徑柱狀中壓離子交 換設(shè)備的殼體的中部圓柱體的直徑為DN3200毫米，殼體的成型封頭厚度tl為 36mm 37mm，中部圓柱體壁厚t2為36mm 38mm,中部圓柱體的高度h是 1200mm 3500mm,水墊層的高度hl是200mm 2000mm,離子交換劑層的高度 h2是800mm ~ 1500mm;
設(shè)計(jì)溫度為60'C，設(shè)計(jì)壓力為PN3.5Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備 的殼體的中部圓柱體的直徑為DN3400毫米，殼體的成型封頭厚度tl為40mm 41mm,中部圓柱體壁厚t2為40mm 42mm，中部圓柱體的高度h是1200mm 3500mm，水墊層的高度hl是200mm ~ 2000mm，離子交換劑層的高度h2是 800畫~ 1500讓；
設(shè)計(jì)溫度為6(TC，設(shè)計(jì)壓力為PN3.5Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備 的殼體的中部圓柱體的直徑為DN3600毫米，殼體的成型封頭厚度tl為42mm~ 43mm,中部圓柱體壁厚t2為42mm 44mm，中部圓柱體的高度h是1200mm 3500mm，水墊層的高度hl是200mm ~ 2000mm，離子交換劑層的高度h2是 800mm~ 1500顧；
設(shè)計(jì)溫度為6(TC，設(shè)計(jì)壓力為PN3.5Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備 的殼體的中部圓柱體的直徑為DN3700毫米，殼體的成型封頭厚度tl為44mm~ 45mm,中部圓柱體壁厚t2為44mm 46mm，中部圓柱體的高度h是1200mm 3500mm，水墊層的高度hl是200mm 2000nun，離子交換劑層的高度h2是 800rnrn 1500mm;
設(shè)計(jì)溫度為60'C，設(shè)計(jì)壓力為PN4.0Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備 的殼體的中部圓柱體的直徑為DN3200毫米，殼體的成型封頭厚度tl為43mm~ 44mm中部圓柱體壁厚t2為44mm 46mm，中部圓柱體的高度h是1200mm 3500mm，水墊層的高度hl是200mm ~ 2000mm，離子交換劑層的高度h2是800mm~ 1500腿；
設(shè)計(jì)溫度為60°C，設(shè)計(jì)壓力為PN4.0Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備 的殼體的中部圓柱體的直徑為DN3400毫米，殼體的成型封頭厚度tl為45mm~ 46mm,中部圓柱體壁厚t2為46mm 48mm，中部圓柱體的高度h是1200mm 3500mm，水墊層的高度hl是200mm ~ 2000mm，離子交換劑層的高度h2是 800mm 1500mm;
設(shè)計(jì)溫度為60°C，設(shè)計(jì)壓力為PN4.0Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備 的殼體的中部圓柱體的直徑為DN3600毫米，殼體的成型封頭厚度tl為48mm 49mm,中部圓柱體壁厚t2為48mm 50mm，中部圓柱體的高度h是1200mm 3500mm，水墊層的高度hl是200mm ~ 2000mm，離子交換劑層的高度h2是 800rnrn 1500mm;
設(shè)計(jì)溫度為60'C，設(shè)計(jì)壓力為PN4.0Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備 的殼體的中部圓柱體的直徑為DN3700毫米，殼體的成型封頭厚度tl為50mm~ 51mm,中部圓柱體(10)壁厚t2為50mm 52mm,中部圓柱體的高度h是 1200mm 3500mm，水墊層的高度hl是200mm ~ 2000mm，離子交換劑層的高 度h2是800mm ~ 1500mm;
上述中，水墊層的優(yōu)化設(shè)計(jì)高度hl是500mm至1200毫米，離子交換劑層 的優(yōu)化設(shè)計(jì)高度h2是1000mm至1300毫米。
本實(shí)用新型因結(jié)構(gòu)形式上的優(yōu)化設(shè)計(jì)，帶來整臺(tái)設(shè)備性能質(zhì)的飛躍。本實(shí)用 新型與現(xiàn)有設(shè)備相比，由于柱狀的設(shè)計(jì)和相應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇及殼體材料的 選用，使得整體設(shè)備具有穩(wěn)定的流速，不易產(chǎn)生水流局部偏流、紊流；使得水墊 層高度能得到充分保證；能確保水流均勻通過離子交換劑層，提高了出水質(zhì)量； 裝填的離子交換劑利用率大幅提高。因水流均勻、流速穩(wěn)定，減少了水流對(duì)離子 交換劑的磨損，延長了制水周期和設(shè)備的使用壽命，降低了運(yùn)行成本。


圖1是本實(shí)用新型剖面結(jié)構(gòu)示意圖-
l為殼體、2為布水裝置、3為進(jìn)水口、 4為擋水板、5為水墊層、6為離子 交換劑層、7為出水裝置、8為出水口、 9成型封頭、中部圓柱體IO。
具體實(shí)施方式

下面通過附圖1結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中DN
為公稱直徑、單位為mm; PN為設(shè)計(jì)壓力、單位為MPa; tl和t2為壁厚、單位 為mm; h、 hl、 h2為距離尺寸、單位為mm; T為設(shè)計(jì)溫度、單位為。C。 實(shí)例一
大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，主要包括殼體、進(jìn)水口、擋水板、布水裝置、
水墊層、離子交換劑層、出水裝置和出水口，其中
殼體l由縱剖面上、下部為橢圓形封頭和中部圓柱體組成。中部圓柱體直徑
為3100mm至3700mm (包括3100mm和3700mm);
設(shè)備還設(shè)計(jì)有進(jìn)水口、布水裝置、出水裝置、出水口等主要接口。
以下是本實(shí)用新型設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)-
設(shè)備規(guī)格DN3200mm， PN3.5MPa， T=60°C;
離子交換設(shè)備上下為兩只DN3200mm的橢圓形封頭，成型封頭最小厚度tl 不小于36mm。中部圓柱直徑3200mm，圓柱壁厚t2可以為不小于36mmmm， 高度h可以是1200mm 3500mm中的某一值；
設(shè)備規(guī)格DN3400mm, PN3.5MPa， T=60°C;
離子交換設(shè)備上下為兩只DN3400mm的橢圓形封頭，成型封頭最小厚度tl 不小于40mm。中部圓柱直徑3400mm，圓柱壁厚t2可以為不小于40mmmm， 高度h可以是1200mm 3500mm中的某一值；
設(shè)備規(guī)格DN3600mm， PN3.5MPa， T-60。C;
離子交換設(shè)備上下為兩只DN3600mm的橢圓形封頭，成型封頭最小厚度tl 不小于42mm。中部圓柱直徑3600mm，圓柱壁厚t2可以為不小于42mmmm， 高度h可以是1200mm 3500mm中的某一值；
設(shè)備規(guī)格DN3700mm， PN3.5MPa， T-60。C;
離子交換設(shè)備上下為兩只DN3700mm的橢圓形封頭，成型封頭最小厚度tl 不小于43mm。中部圓柱直徑3700mm,圓柱壁厚t2可以為不小于43mmmm, 高度h可以是1200mm 3500mm中的某一值；實(shí)施例二
大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，主要包括殼體、進(jìn)水口、擋水板、布水裝置、 水墊層、離子交換劑層、出水裝置和出水口，其中
殼體1由上、下部縱剖面為橢圓形封頭和中部圓柱體組成。中部圓柱體直徑
為3100mm至3700mm (包括3100mm和3700mm);
設(shè)備還設(shè)計(jì)有進(jìn)水口、布水裝置、出水裝置、出水口等主要接口。 以下是本實(shí)用新型設(shè)備的另一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)-設(shè)備規(guī)格DN3200mm， PN4.0MPa， T=60°C;
離子交換設(shè)備上下為兩只DN3200mm的橢圓形封頭，成型封頭最小厚度tl 不小于43mm。中部圓柱直徑3200mm，圓柱壁厚t2可以為不小于43mmmm， 高度h可以是1200mm 3500mm中的某一值；
設(shè)備規(guī)格DN3400mm， PN4.0MPa， T=60°C;
離子交換設(shè)備上下為兩只DN3400mm的橢圓形封頭，成型封頭最小厚度tl 不小于45mm。中部圓柱直徑3400mm，圓柱壁厚t2可以為不小于45mmmm， 高度h可以是1200mm 3500mm中的某一值；
設(shè)備規(guī)格DN3600mm， PN4.0MPa， T=60°C;
離子交換設(shè)備上下為兩只DN3600mm的橢圓形封頭，成型封頭最小厚度U 不小于48mm。中部圓柱直徑3600mm，圓柱壁厚t2可以為不小于48mmmm, 高度h可以是1200mm 3500mm中的某一值；
設(shè)備規(guī)格DN3700mm， PN4.0MPa， T=60。C;
離子交換設(shè)備上下為兩只DN3700mm的橢圓形封頭，成型封頭最小厚度tl 不小于49mm。中部圓柱直徑3700mm，圓柱壁厚t2可以為不小于49mmmm， 高度h可以是1200mm 3500mm中的某一值。
權(quán)利要求1、一種大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，包括殼體(1)、布水裝置(2)、進(jìn)水口(3)、擋水板(4)、水墊層(5)、離子交換劑層(6)、出水裝置(7)、出水口(8)，布水裝置(2)在殼體(1)內(nèi)的上部，進(jìn)水口(3)在殼體(1)的頂端，擋水板(4)在進(jìn)水口(3)的下方，離子交換劑層(6)在殼體(1)內(nèi)的下方，水墊層(5)是離子交換劑層(6)與布水裝置(2)之間的空間，出水裝置(7)在殼體(1)的底部，出水口(8)與殼體(1)的底部連接，其特征在于設(shè)計(jì)溫度為60℃設(shè)計(jì)壓力為PN2.5-4.5Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的殼體(1)的中部圓柱體(10)的直徑為DN3100毫米～DN3700毫米。
2、 如權(quán)利要求1所述的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，其特征在于設(shè)計(jì)溫 度為60'C設(shè)計(jì)壓力為PN3.5Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的殼體(1)的 中部圓柱體(10)的直徑為DN3200毫米，殼體(1)的成型封頭厚度tl為36mm 37mm，中部圓柱體(10)壁厚t2為36mm 38mm，中部圓柱體(10)的高度h是 1200mm 3500mm，水墊層(5)的高度hl是200mm 2000mrn,離子交換劑層(6)的高度h2是800mm 1500mm。
3、 如權(quán)利要求1所述的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，其特征在于設(shè)計(jì)溫 度為6(TC設(shè)計(jì)壓力為PN3.5Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的殼體(1)的 中部圓柱體(10)的直徑為DN3400毫米，殼體(1)的成型封頭厚度tl為40mm 41mm，中部圓柱體(10)壁厚t2為40mm 42mm，中部圓柱體(10)的高度h是 1200mm 3500mm，水墊層(5)的高度hl是200mm~ 2000mm，離子交換劑層(6)的高度h2是800mm~ 1500mm。
4、 如權(quán)利要求1所述的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，其特征在于設(shè)計(jì)溫 度為60'C設(shè)計(jì)壓力為PN3.5Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的殼體(1)的 中部圓柱體(10)的直徑為DN3600毫米，殼體(1)的成型封頭厚度tl為42mm 43mm，中部圓柱體(10)壁厚t2為42mm 44mm，中部圓柱體(10)的高度h是 1200mm 3500mm，水墊層(5)的高度hl是200mm~ 2000mm，離子交換劑層(6)的高度h2是800mm 1500mm。
5、 如權(quán)利要求1所述的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，其特征在于設(shè)計(jì)溫度為60'C設(shè)計(jì)壓力為PN3.5Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的殼體()的 中部圓柱體(10)的直徑為DN3700毫米，殼體(1)的成型封頭厚度tl為44mm~ 45mm,中部圓柱體(10)壁厚t2為44mm 46mm，中部圓柱體(10)的高度h是1200mm 3500mm，水墊層(5)的高度hl是200mm~ 2000mm,離子交換劑層(6)的高度h2是800rnm 1500mm。
6、 如權(quán)利要求1所述的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，其特征在于設(shè)計(jì)溫度為60'C設(shè)計(jì)壓力為PN4.0Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的殼體(1)的中部圓柱體(10)的直徑為DN3200毫米，殼體(1)的成型封頭厚度tl為43mm~ 44mm中部圓柱體(10)壁厚t2為44mm 46mm，中部圓柱體(10)的高度h是1200mm 3500mm，水墊層(5)的高度hl是200mm ~ 2000mm,離子交換劑層(6 )的高度h2是800mm ~ 1500mm。
7、 如權(quán)利要求1所述的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，其特征在于設(shè)計(jì)溫度為60'C設(shè)計(jì)壓力為PN4.0Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的殼體(1)的中部圓柱體(10)的直徑為DN3400毫米，殼體(1)的成型封頭厚度tl為45mm~ 46mm，中部圓柱體(10)壁厚t2為46mm 48mm，中部圓柱體(10)的高度h是1200mm 3500mm，水墊層(5)的高度hl是200mm ~ 2000mm,離子交換劑層(6)的高度h2是800mm 1500mm。
8、 如權(quán)利要求1所述的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，，其特征在于設(shè)計(jì)溫度為6(TC設(shè)計(jì)壓力為PN4.0Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的殼體(1)的中部圓柱體(10)的直徑為DN3600毫米，殼體(1)的成型封頭厚度tl為48mm~ 49mm，中部圓柱體(10)壁厚t2為48mm 50mm,中部圓柱體(10)的高度h是1200mm 3500mm,水墊層(5)的高度hl是200mm ~ 2000mm，離子交換劑層(6)的高度h2是800mm 1500mm。
9、 如權(quán)利要求1所述的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，其特征在于設(shè)計(jì)溫度為60'C設(shè)計(jì)壓力為PN4.0Mpa的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備的殼體(1)的中部圓柱體(10)的直徑為DN3700毫米，殼體(1)的成型封頭厚度tl為50mm~ 51mm，中部圓柱體(10)壁厚t2為50mm 52mm，中部圓柱體(10)的高度h是1200mm 3500mm，水墊層(5)的高度hl是200mm ~ 2000mm，離子交換劑層(6)的高度h2是800mm 1500mm。
10、 如權(quán)利要求l或2或3或4或5或6或7或8或9所述的大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，其特征在于，所述的水墊層(5)的高度hl是500mm至1200毫米，離子交換劑層(6)的高度h2是1000mm至1300毫米。
專利摘要一種大直徑柱狀中壓離子交換設(shè)備，主要用于大流量中壓凝結(jié)水精處理領(lǐng)域，主要包括殼體、布水裝置、進(jìn)水口、擋水板、水墊層、離子交換劑層、出水裝置和出水口，其中，在設(shè)計(jì)壓力PN2.5至4.5MPa，設(shè)計(jì)溫度60℃的條件下，直徑DN3100mm至DN3700mm的離子交換設(shè)備，其殼體中部是圓柱形，由于采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使得本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，設(shè)備內(nèi)部水流流動(dòng)性能好、運(yùn)行阻力小、水墊層高度得到充分保障、水流通過離子交換劑層均勻、裝填的離子交換劑利用率高，提高了設(shè)備出水質(zhì)量和周期制水量；因布水均勻、穩(wěn)定的流速減少了水流對(duì)離子交換劑的磨損，延長了制水周期和設(shè)備的使用壽命，降低了運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)C02F1/42GK201283291SQ20082013677
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者張以平, 彭桂云, 沈建永, 王建華, 王正平 申請(qǐng)人:中國華電工程(集團(tuán))有限公司;華電水處理技術(shù)工程有限公司