一種水軟化裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水軟化裝置，屬于水軟化領(lǐng)域，水軟化裝置包括反應(yīng)器和分離器，所述反應(yīng)器固定于所述分離器的內(nèi)部，所述反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)有攪拌器，所述反應(yīng)器的底端開口，使所述反應(yīng)器與所述分離器相連通。本實用新型在反應(yīng)器中設(shè)置了攪拌器，通過控制攪拌轉(zhuǎn)速、晶核回流實現(xiàn)晶核在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的定速流化，形成含水率較低的高純度、大體積自生晶體，部分自生晶體的直徑可以達(dá)到3mm。
【專利說明】一種水軟化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水軟化領(lǐng)域，尤其涉及一種水軟化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]硬度是水質(zhì)的一項重要指標(biāo)，通常以水中Ca2+和Mg2+的總含量衡量水的硬度值。強(qiáng)化結(jié)晶技術(shù)是一種水的軟化技術(shù)，這種技術(shù)通常依靠流化或攪拌結(jié)晶反應(yīng)器實現(xiàn)，具體過程是依靠進(jìn)水、回流水或攪拌器使誘晶載體處于流化狀態(tài)，再與沉淀劑進(jìn)行反應(yīng)，生成大顆粒晶體。這種軟化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是生成的結(jié)晶含水量較低，易于干化處理。
[0003]常見的強(qiáng)化結(jié)晶水軟化裝置有Spiractor、Blackpool、Amsterdam以及Woerden等。上述軟化裝置中晶核不能自循環(huán)生長，需要消耗大量人工晶核，軟化效率較低。中國專利CN102134128A公開了一種原水循環(huán)流化-懸浮床軟化裝置，由三段圓筒組成旋流澄清器主體，在所述的旋流澄清器主體外圍包覆有罐體，罐體與旋流澄清器主體設(shè)有沉淀裝置，沉淀裝置與旋流澄清器主體的上部圓筒通過輸水管道相連通，伸入沉淀裝置間的輸水管道上連通有配水管，在內(nèi)集砂斗外間隔一定間隙包覆有外集砂斗，外集砂斗與沉淀裝置連通，罐體上部設(shè)有軟化水的輸出管口。
[0004]該專利與前面幾種流化結(jié)晶反應(yīng)器相比具有晶核自循環(huán)生長，濾速高的優(yōu)點(diǎn)，但其采用進(jìn)水流化的方式對晶核進(jìn)行流化處理，由于進(jìn)水的不穩(wěn)定性和低速性，這種流化方式生成的晶核純度低、顆粒小。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提出一種水軟化裝置，采用攪拌方式加速晶核在反應(yīng)區(qū)的流化，通過控制攪拌轉(zhuǎn)速、晶核回流形成高純度、大體積晶體。
[0006]為達(dá)此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]本實用新型提供的一種水軟化裝置，包括反應(yīng)器和分離器，所述反應(yīng)器固定于所述分離器的內(nèi)部，所述反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)有攪拌器，所述反應(yīng)器的底端開口，使所述反應(yīng)器與所述分離器相連通；還包括回流管和設(shè)于分離器底端的外排口，通過回流管使所述外排口與所述反應(yīng)器上部相連通。
[0008]本實用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案:所述回流管的管道上設(shè)有通氣管。
[0009]本實用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案:所述分離器底部與外排口的連接部為斜面。
[0010]本實用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案:所述分離器的上部設(shè)有出水口。
[0011]本實用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案:所述出水口通過溢流裝置與分離器相連。
[0012]本實用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案:所述反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)有pH傳感器。
[0013]本實用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案:所述反應(yīng)器與分離器形成的內(nèi)部空間設(shè)有斜板或斜管填料。
[0014]本實用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案:所述反應(yīng)器與所述分離器體積之比的范圍是1:1 ?1:6。
[0015]本實用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案:所述反應(yīng)器、所述分離器高度與直徑之比的范圍是 1:1 ?8:1。
[0016]本實用新型的有益效果為:
[0017]本實用新型在反應(yīng)器中設(shè)置了攪拌器，通過控制攪拌轉(zhuǎn)速、晶核回流實現(xiàn)晶核在反應(yīng)區(qū)的定速流化，即增加小晶核碰撞接觸的幾率，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)易形成含水率較低的高純度、大體積自生晶體，部分自生晶體的直徑可以達(dá)到3mm。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型實施例一中提供的水軟化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；。
[0019]圖2是本實用新型實施例二中提供的水軟化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實用新型實施例三中提供的水軟化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:
[0022]1、攪拌器；2、反應(yīng)筒；21、內(nèi)排口 ；3、蓋板；4、分離筒；41、外排口 ；5、回流管；51、通氣管；6、溢流槽；7、出水口 ；8、進(jìn)水口 ；9、軟化劑入口 ； 10、斜板；11、筒支架；12、潛水?dāng)嚢杵鳌?br>
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0024]實施例一
[0025]如圖1所示，是本實施例中提供的水軟化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]實施例一中提供的一種水軟化裝置，包括反應(yīng)器和分離器，所述反應(yīng)器固定于所述分離器的內(nèi)部，所述反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)有攪拌器I，所述反應(yīng)器的底端開口，使所述反應(yīng)器與所述分離器相連通。
[0027]本實施例進(jìn)一步方案，所述水軟化裝置還包括回流管5以及設(shè)于分離器底端的外排口 41，所述外排口 41通過回流管5與所述反應(yīng)器上部相連通，所述反應(yīng)器包括反應(yīng)筒2和蓋板3，所述蓋板3固定于所述反應(yīng)筒2的頂端。需要說明的是，本實施例設(shè)有蓋板，只是優(yōu)選方案，但并不以此為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際需要自行選擇，可以沒有蓋板。
[0028]所述外排口 41與回流管5的第一端相連通，所述回流管5的第二端與所述反應(yīng)筒2相連通，所述回流管5的作用是使得一少部分晶核流回到所述反應(yīng)筒2中，作為誘晶，加速反應(yīng)筒2中的結(jié)晶反應(yīng)，且利于生成大體積晶核。
[0029]所述回流管5的管道上設(shè)有通氣管51，在通氣管51通入氣體的驅(qū)動下，將部分誘晶輸送至反應(yīng)2中。誘晶輸送過程中采用氣體輸送方式能有效避免晶核輸送過程中的損壞。
[0030]所述反應(yīng)器用于硬水中Ca2+和Mg2+的強(qiáng)化結(jié)晶反應(yīng)，所述分離器用于將結(jié)晶反應(yīng)形成的晶核與水的分離，即通過所述反應(yīng)器中的結(jié)晶反應(yīng)去除硬水中的Ca2+和Mg2+，再通過所述分離器將Ca2+和Mg2+從水中分離，從而達(dá)到水軟化的目的。本實施例中優(yōu)選為所述反應(yīng)筒2通過筒支架11固定于所述分離筒4的內(nèi)壁上。
[0031]所述攪拌器I在動力裝置的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動能加速晶核在反應(yīng)筒的流化，增加晶核與晶核之間發(fā)生碰撞接觸的幾率，易形成大體積自生晶體，部分自生晶體的直徑可以達(dá)到3_。大體積自生晶體的含水率通常較低，可以不脫水或簡單干化處理便可進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。本實施例中所述攪拌器I的轉(zhuǎn)速為10?500rpm,優(yōu)選為50?lOOrpm。
[0032]本實施例進(jìn)一步方案:所述反應(yīng)器還包括軟化劑入口 9和進(jìn)水口 8。
[0033]所述軟化劑入口 9與所述反應(yīng)筒2相連通，優(yōu)選的，軟化劑入口不位于反應(yīng)筒的中心位置。這種結(jié)構(gòu)使得軟化劑很容易順著攪拌器I的轉(zhuǎn)動而流動，便于軟化劑與硬質(zhì)水充分混合，利于增強(qiáng)軟化效果。本實施例中軟化劑通常為氫氧化鈉，碳酸鈉，氧化鈣，氫氧化鈣坐寸ο
[0034]所述進(jìn)水口 8固定于所述蓋板3上或所述反應(yīng)筒2的外壁上，且與所述反應(yīng)筒2相連通。本實施例中優(yōu)選所述進(jìn)水口 8固定于所述蓋板3上，這種方式可降低制作成本，因為在反應(yīng)筒2上加工孔比在蓋板3上加工孔困難。
[0035]所述反應(yīng)筒2的底部為錐形縮口，所述錐形縮口的底端設(shè)有內(nèi)排口 21，所述錐形縮口使得形成的大晶體不會停留在所述反應(yīng)筒2內(nèi)，而是在重力的作用下沿著圓錐縮口的內(nèi)壁下滑，最后從所述內(nèi)排口 21排入分離器中。需要說明的是，反應(yīng)筒2底部設(shè)有錐形縮口及內(nèi)排口是本實施例的優(yōu)選方案，并不以此為限，只要保證反應(yīng)筒2底部開口，使反應(yīng)器與分離器相連通即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要任意選擇反應(yīng)筒2底部開口形式。
[0036]本實施例進(jìn)一步方案:所述分離器包括分離筒4、溢流槽6，所述分離筒4的底部設(shè)有外排口 41，二者的連接部分為斜面，即錐形縮口狀，使得形成的大晶體不會停留在所述分離器4內(nèi)，而是在重力的作用下沿著錐形縮口的內(nèi)壁下滑，最后從所述外排口 41排出或進(jìn)入回流管5。
[0037]所述分離筒4的筒壁與所述反應(yīng)筒2的筒壁之間形成流體通道，所述流體通道的內(nèi)部設(shè)有斜板10或斜管填料，所述分離筒4的分離作用主要是依賴于重力分離，增加斜板10或斜管填料后，層流狀態(tài)好，晶體沉降不受紊流干擾，能加速晶體與水分離并縮短晶體的沉淀距離，從而提高分離的效果。
[0038]所述分離筒4上部的筒壁上設(shè)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，環(huán)繞所述分離筒4的筒壁，所述溢流槽6的底部設(shè)有出水口 7。流經(jīng)斜板10或斜管填料的軟水的液位處于一定的高度后，會從溢流堰或溢流孔中流入所述溢流槽6中，最后從所述出水口 7流出。
[0039]本實施例優(yōu)選方案:所述反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)區(qū)的體積與所述分離器內(nèi)部分離區(qū)的體積的比值為1:1?1:6，優(yōu)選為1:2，所述反應(yīng)器、所述分離器高度與直徑之比的范圍是1:1?8:1，優(yōu)選為3:1。
[0040]本實施例優(yōu)選方案:所述反應(yīng)筒2的內(nèi)壁上設(shè)有pH傳感器，所述pH傳感器與控制器相連，能實時監(jiān)測反應(yīng)筒2內(nèi)部液體的pH值，從而更好控制軟化劑的添加量。對于本裝置，其反應(yīng)筒2內(nèi)部液體的pH值通常控制在8.2?11.5，本實施例中優(yōu)選為9.5?10.2。
[0041]實施例二
[0042]如圖2所示，是實施例二中提供的水軟化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]實施例二與實施例一的不同之處在于:攪拌器I被替換成為潛水?dāng)嚢杵?2，且去除了內(nèi)排口 21，反應(yīng)筒2的底部為通孔，直接與分離筒4相導(dǎo)通。相比傳統(tǒng)攪拌器I而言，采用潛水?dāng)嚢杵?2攪拌流化效果更好。
[0044]實施例三
[0045]如圖3所示，是實施例三中提供的水軟化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]實施例三與實施例一的不同之處在于:所述反應(yīng)器與所述分離器不同軸設(shè)置，使其加工、安裝和維修更加方便。
[0047]具體使用時，首先，從進(jìn)水口 8中泵入需要軟化的硬水，同時啟動攪拌器1，且通過控制器將攪拌器I的轉(zhuǎn)速控制為50?lOOrpm，pH傳感器實時監(jiān)測反應(yīng)筒2內(nèi)部液體的pH值，且通過控制器將反應(yīng)筒2內(nèi)部液體的pH值控制在9.5?10.2。然后，硬水于反應(yīng)筒2中發(fā)生結(jié)晶反應(yīng)，生成晶核與軟水的混合物，從內(nèi)排口 21排入分離器中進(jìn)行分離。最后，在重力和斜板10或斜管填料的共同作用下，從分離器中分離出的軟水通過溢流槽6底部的出水口 7流出，從分離器中分離出的晶核由外排口 41排出。此外，由于回流管5的作用使得外排口 41處的一少部分晶核流回到所述反應(yīng)筒2中，作為誘晶，加速反應(yīng)筒2中的結(jié)晶反應(yīng)。
[0048]以上僅以實施例對本實用新型進(jìn)行了說明，但本實用新型并不限于上述尺寸和外觀例證，更不應(yīng)構(gòu)成本實用新型的任何限制。只要對本實用新型所做的任何改進(jìn)或者變型均屬于本實用新型權(quán)利要求主張的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水軟化裝置，其特征在于:包括反應(yīng)器和分離器，所述反應(yīng)器固定于所述分離器的內(nèi)部，所述反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)有攪拌器(I)，所述反應(yīng)器的底端開口，使所述反應(yīng)器與所述分離器相連通；還包括回流管(5)和設(shè)于分離器底端的外排口(41)，通過回流管(5)使所述外排口(41)與所述反應(yīng)器上部相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水軟化裝置，其特征在于: 所述回流管(5)的管道上設(shè)有通氣管(51)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水軟化裝置，其特征在于: 所述分離器底部與外排口(41)的連接部為斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水軟化裝置，其特征在于: 所述分離器的上部設(shè)有出水口(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水軟化裝置，其特征在于: 所述出水口(7)通過溢流裝置與分離器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水軟化裝置，其特征在于: 所述反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)有PH傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水軟化裝置，其特征在于: 所述反應(yīng)器與分離器形成的內(nèi)部空間設(shè)有斜板(10)或斜管填料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水軟化裝置，其特征在于: 所述反應(yīng)器與所述分離器體積之比的范圍是1:1?1:6。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水軟化裝置，其特征在于: 所述反應(yīng)器、所述分離器高度與直徑之比的范圍是1:1?8:1。
【文檔編號】C02F5/00GK203833712SQ201420037541
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】賈永強(qiáng), 李偉, 賈立莊, 閆東杰, 馮功源 申請人:新奧科技發(fā)展有限公司