专利名称：浮床离子交换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及浮床离子交换器的改进，特别是涉及再生和工作出水共用同一配水管系的浮床离子交换器的改进。
目前水处理中广泛采用的浮床离子交换器，其结构为在罐体下部填置石英砂层，石英砂上面填离子交换剂，通常用离子交换树脂。罐的下部有进水管，上部设出水管系。出水管系包括出水母管和罐内沿上封头布置的配水支管系列。工作时水自下向上流过，在石英砂上面形成水垫，托起交换树脂，水流经交换树脂进行离子交换。为了再生，过去在罐上部另设再生液分配管系，这种结构复杂，而且对树脂层增加障碍，易使树脂层发生乱层。为了简化结构出现了把再生液分配管系和工作出水管系合为一体的结构，工作时该分配管系为出水管系，再生时为再生液分配管系，流向相反，由阀门控制，这种结构虽然简化了，且减少树脂乱层。但是有很大的不足，因为再生液的流量比被交换的水少得多，管系按工作流量设计，总流通截面积比再生时大得多，所以再生液不会充满整个管系，而只流经一部分管系，即再生液分配不均匀，严重影响再生效果，因而使树脂交换容量下降。
本实用新型的任务是改进现有的再生液进入和工作出水共用同一分配管系的浮床离子交换器，使再生液分配均匀。本实用新型的任务是这样实现的，浮床离子交换器，包括罐体、位于罐体下部的进水管、位于顶部的配水支管系，支管系是与封头曲面相应的管系，每个支管由竖管与出水母管连通，支管上遍布小孔，支管外包着尼龙纱布，改进后的竖管有两种一种是等径管，另一种是装有浮球阀的变径管，上述两种竖管相间而置，所说的装浮球阀的变径管的构造是；上段为前面所说的等径管直径相同的细管(或称等径管)，下段是直径比等径管大的粗管，两段之间由变径法兰连接，在粗管内有托架，托架的上面有浮球，在变径法兰中与上部的细管焊接的上法兰的内下方有与浮球相吻合的面，托架与上法兰之间的距离大于浮球的直径，浮球的直径大于细管的内径而小于粗管的内径，且粗管半径的平方大于或等于小管半径与浮球半径的平方和。
浮球为实心球，比重为0.3～0.9。浮球也可以为空心球，由两个半空心球采用粘接或螺纹连接，空心球的总体比重为0.3～0.9。两种浮球的比重可以进一步控制在0.6～0.7。实心浮球的材质可以是多孔塑料、海棉橡胶或木材，空心浮球的材质可以是聚乙烯、聚丙烯、ABS树脂或硬质橡胶。所说的变径法兰的上法兰内下面与浮球相吻合的面，可以是圆锥面，在上法兰内下部车出倒角，角度为20～90°，也可以在上法兰上部的细管的下部设一短段喇叭状的圆锥管。吻合面还可以是球面，球面只需一小段，其下部可以是圆锥面或半径更大的球面，所说的托架是焊在粗管内的十字形钢筋架。
装浮球阀的竖管，工作时水自上而下流过，浮球落在托架上，是通的，即所有竖管皆流通。在再生时，再生液自下而上流经竖管，将浮球浮起，浮球与上法兰内下方的吻合面吻合，则处于关闭状态使再生液只能经等径管流过，设计时使等径管的数量与再生液的流量相应，(这是本领域普通技术人员可知的)，所以再生液均匀的经过等径管到与等径管相通的支管，均匀地分布，所以提高再生效果，使再生后的树脂交换容量提高。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1，浮床离子交换器总体示意图。
图2，浮球阀变径管示意图。
图3，具有圆锥管段上法兰示意图。
图4，具有球形吻合面浮球阀示意图。
图5，托架示意图。
实施例1，见
图1，图2，图5，浮床离子交换器，外面是钢制罐体6，上下均为椭圆封头，下封头下部有进水管4，罐内上方沿上封头有一系列的弧形分配支管5，支管遍布小孔，支管外面包着分别为18目和50目的尼龙套网各一层，每一支管有一竖管连通到水平的母管，母管与支管呈空间垂直位置，母管连出水管2，为了便于拆装每个竖管均分为两段，中间由法兰连接，一部分竖管是等径的等径管8，另一部分是装有浮球阀1的变径管，等径管数量占竖管的比，基本等于再生液流量与工作流量之比。所说的装浮球阀的变径管具体结构为上段是与等径管直径相同的细管8，下段是直径大于等径管的粗管10，细管与粗管由变径法兰9连接，在粗管内有一托架12，托架上面有一个浮球11，变径法兰9的上法兰内下部有倒角30°，形成与浮球吻合的圆锥面。托架上面有一个浮球11，支管与等径管同为Φ57，细管为Φ57，粗管为Φ89。浮球直径为Φ60，托架到上法兰的距离为1.5～2.0倍的浮球直径，浮球比重为0.8。
罐内下部装填石英砂层3，使进水均匀分布且起过滤作用，石英砂层上面填满离子交换剂7，根据阴床、阳床或钠离子交换树脂工作时水流向如
图1所示，水在石英砂上方形成一层水垫把交换剂托起，水经交换剂而进行离子交换，又经出水支管、竖管、母管、出水管而送出，在工作时竖管中的水由上向下流，浮球11落在托架12上，在粗管中水流由浮球外流过，当再生时，流向与
图1所示箭头相反，在竖管中再生液由下向上流，浮球被托起与上法兰下部的圆锥面相吻合，呈关闭状态，只有等径管及相连的支管有再生液流过，所以再生液均匀分配，经过实验结果如下1，强酸阳离子浮床出口水(Φ2500)硬度＝0Na+＜50μg/L出力≥150m3/h运行流速≥30m/h2，强碱阴离子浮床出口水(Φ2500)SiO2＜20μg/L电导(25℃)1μs/cm单台出力≥150m3/h运行流速≥30m/h再生效果比不设浮球阀提高。
实施例2，见
图1、图3、图5，与实施例1不同处仅在于变径法兰9的上法兰有一段短段圆锥管，浮球比重为0.7，再生时，浮球与该圆锥6喇叭状贴合，关闭该管，其余同实施例1。
实施例3，见
图1、图4、图5，本例与实施例1不同处仅在于变径法兰9的法兰内下部与浮球吻合面为一小段球面，浮球比重为0.6其余同实施例1。
以上所述都是出水母管设在罐内的情况，若把母管设在罐的外面(上方)，则应把浮球阀换成逆止阀。
权利要求1.一种浮床离子交换器，包括罐体6，位于罐体下部的进水管4，位于罐体上部的出水母管2，位于顶部的配水支管5，在罐内下部装有石英砂垫层3，石英砂上部充满离子交换树脂7，配水支管是沿罐体上封头内面布置的一系列弯管，管上遍布小孔，管外包着18目～50目二层尼龙管网，每个支管有一竖管与出水母管连通，其特征在于所说的竖管有二种结构，一种是等径管8，另一种是装有浮球阀1的变径管，两种竖管相间布置，所说的浮球阀变径管的结构其上段管是与前面所说的等径管直径相同的细管，下段是直径比等径管大的粗管10，两段之间用变径法兰9连接，在粗管内有托架12，托架的上面有浮球11，在变径法兰中与细管焊接的上法兰的内下方有与浮球相吻合的面，托架与上法兰间的距离大于浮球的直径，浮球的直径大于细管的内径，而小于粗管的内径，且满足粗管半径的平方大于或等于小管半径的平方与浮球半径的平方的和。
2.根据权利要求1所述的离子交换器，其特征在于所说的浮球为实心球体，其比重为0.3～0.9。
3.根据权利要求1所述的离子交换器，其特征在于所说的浮球是由半空心球两只粘接或螺纹连接而构成密封空心球，空心球整体比重为0.3～0.9。
4.根据权利要求2或3所述的离子交换器，其特征在于浮球的总体比重为0.6～0.7。
5.根据权利要求2所述的离子交换器，其特征在于实心浮球的材料为多孔塑料，海棉橡胶或木材。
6.根据权利要求3所述的离子交换器，其特征在于所说的空心浮球的材料为聚乙烯，聚丙烯.ABS或硬质橡胶。
7.根据权利要求1所述的离子交换器，其特征在于所说的变径法兰的上法兰内下面与浮球相吻合的面为圆锥面即上法兰下口有向外的倾斜角倾角为20～90度。或者在上法兰上部接有一小段圆锥管
8.根据权利要求1所述的离子交换器，其特征在于变径法兰的上法兰下部与浮球相吻合的面为球面，球径的下方向外扩大，是另一个球面或圆锥面。
9.根据权利要求1所述的离子交换器，其特征在于所说的托架是焊在粗管内的水平位置的十字金属架。
专利摘要本实用新型涉及工作出水和再生进水共用同一分配管系的浮床离子交换器的改进，在连通配水支管和母管的竖管中相间地装有浮球阀，即上部为细管，下部为粗管，在粗管中装有托架，托架上面有浮球，工作时水流通，再生时自动关闭，使再生液分布均匀，显著地提高再生效果，应用于阳床、阴床及钠离子交换器。
文档编号B01J47/00GK2228800SQ9520830
公开日1996年6月12日 申请日期1995年4月17日 优先权日1995年4月17日
发明者袁士平, 姚继贤, 李俊文, 吴用利 申请人:东北电力学院