[发明专利]离子交换设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子交换设备，特别是一种带有喷淋装置的离子交换设备，属于工业水处理领域。

背景技术

目前，工业水处理领域中所使用的离子交换设备，是通过装填在设备内部的树脂填料对来水进行除盐净化的，通常在树脂失效后需将其输送到体外进行再生。在失效树脂填料向外输送时，以往设备内部都会有部分树脂残留，该残留树脂与再生后的树脂混合将影响制水品质和制水周期，很难满足对水质有很高要求的领域，如核电站的二回路用水。以往离子交换设备的集水装置通常采用单平板配集水器的结构，并设置有进旋流水的装置，即在一块单平板上开孔，在所开孔上安装集水器，在离子交换器的上部即位于树脂填料层表面或混床的下部即位于树脂填料层的底部设置进旋流水的装置，这类集水装置虽能确保出水均匀，但由于受平面结构形式以及进旋流水的装置在截面积较大设备内不能形成有效漩流的影响，存在设备内部树脂填料输送不彻底的问题，导致失效树脂填料与再生后树脂填料之间存在严重交叉污染，使制水品质得不到保证，同时填料树脂容易造成旋流水管的堵塞。以往离子交换设备的集水装置也有采用双弧形板结构形式的，即由上层弧形板通过中间支撑装置与下层弧形板焊接，在上层弧形板的板面上设有集水器安装孔，集水器安装在安装孔上。该结构能确保出水均匀，且填料输送也较为彻底，但该结构为满足防腐要求只能采用不锈钢材料制作，提高了设备的生产成本，造价昂贵。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种离子交换设备，其结构设计不但能够使布水均匀，而且能够有效解决现有技术中所使用的离子交换设备失效树脂填料输送不彻底的问题，并具有制水周期长、制水品质高以及设备结构简单、制造成本低的优点。

本发明的技术方案：一种离子交换设备，包括壳体、进水口、布水装置、进脂口、树脂填料层、集水装置、出脂口和出水口，进水口设于壳体的顶部，布水装置设于壳体内的上部，布水装置包括布水板和布水器，集水装置设于壳体内的下部，集水装置包括集水板和集水器，树脂填料层设于集水装置的上方，出脂口的上端设于集水装置的中心点并与壳体的底部连接，壳体的底部还设有出水口，布水板的下方设有喷淋装置，集水板为单弧形板。在布水装置的下部设置喷淋装置可以使树脂填料输送完全彻底，经验证输送率可达99.99％以上。

前述的离子交换设备中，喷淋装置由1～10个淋水喷头构成或者为一根底部和侧面带喷淋孔的环状喷淋管道。喷淋装置采用淋水喷头或者采用底部和侧面带喷淋孔的环状喷淋管道都是为了使淋洗水能够喷到壳体内的各个部位，使失效树脂输送彻底。

前述的离子交换设备中，喷淋装置由5个淋水喷头构成，淋水喷头设于布水板的下方，通过焊接、螺纹连接或者紧固件固定在淋洗水进水管A上。

前述的离子交换设备中，淋洗水进水管A的进水端设置在壳体的顶部或者设置在壳体的侧面。

前述的离子交换设备中，喷淋装置为一根底部和侧面带喷淋孔的环状喷淋管道，环状喷淋管道与淋洗水进水管B连接，淋洗水进水管B上的进液口设于壳体的顶部或者设于壳体的侧面。

前述的离子交换设备中，集水板是一块碳钢衬胶的单弧形板。传统的集水板采用不锈钢双弧形板，制造要求高，难度大，成本也高；也有采用单平整板，树脂填料输送不彻底，不能满足制水品质要求，采用钢衬胶单弧形板比采用不锈钢双弧形板可减少整台设备成本的20％。

前述的离子交换设备中，集水板的板面上设有集水器安装孔，集水器安装孔均匀分布在以集水板的中心为圆心的同心圆上，集水器通过集水器安装孔固定在集水板的上方。将集水器安装孔均匀分布在以集水板的中心为圆心的同心圆上的方式布置是为了集水和布气均匀。

前述的离子交换设备中，布水板的板面上设有布水器安装孔，任意相邻的3个布水器安装孔以等腰或等边三角形的方式布置或以任意布水器安装孔都均匀分布在以布水板的中心点为圆心的同心圆上的方式布置，布水器通过布水器安装孔固定于布水板的下方。将布水器安装孔以等腰或等边三角形的方式布置或以任意布水器安装孔都均匀分布在以布水板的中心点为圆心的同心圆上的方式布置均是为了确保布水均匀。

前述的离子交换设备中，壳体为球体或中部为圆柱体两端为椭圆封头的组合体。

前述的离子交换设备中，壳体为球体，且球体的直径为3200mm～4200mm。

前述的离子交换设备中，壳体的中部为圆柱体两端为椭圆封头，且壳体中部的圆柱体直径为2800mm～4200mm。

前述的离子交换设备中，壳体的内壁上设有衬胶防腐层。由于设备筒体采用碳钢，其处理的来水有腐蚀性，需要做防腐。如果采用耐腐蚀材料如不锈钢，价格非常昂贵。