水力机械式满室逆流再生固定离子交换器及其体积补偿器的制作方法

1.本实用新型水力机械式满室逆流再生固定离子交换器及其体积补偿器涉及水处理设备技术领域。


背景技术：

2.目前，在电厂水处理行业中，实用的离子交换器大部分是浮床、顺流再生固定床和定压式逆流再生离子交换器。浮床的缺点在于对制水过程中进水流量的要求高，在制水过程中如果暂停或进水流量过低就会造成落床，从而导致树脂层乱层进而造成浮床失效，必须进行再生后才可以继续制水；顺流再生固定床在再生和冲洗时再生剂和水的浪费量大；顶压式离子交换器的操作复杂，再生过程中常常由于操作不当进而造成再生效果不佳，导致制水周期的不理想。
3.在离子交换器的制水过程和再生过程中，由于树脂的离子交换过程，通常都会造成树脂层体积的变化，所以在一般的离子交换器填装树脂的过程中，都必须预留出一定的膨胀空间来进行体积的补充，防止在树脂层体积膨胀时造成离子交换器内部结构的破坏或者树脂受压破碎。
4.在再生过程中，打开进再生液的阀门后，离子交换树脂床层由于再生液从下而上的进入形成了向上移动的“趋势”，由于预留的空间，这样就导致离子交换树脂床层内的树脂移动，导致在再生液流过离子交换树脂时形成不稳定的浓度梯度，使树脂在再生过程中不稳定，树脂交换器使用寿命低。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了水力机械式满室逆流再生固定离子交换器，具备再生时，再生液流过离子交换树脂时形成非常稳定的浓度梯度，使树脂在再生过程中非常稳定高效的进行等优点，解决了上述背景技术中提到的传统设备中树脂在再生过程中不稳定，树脂交换器使用寿命低的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.水力机械式满室逆流再生固定离子交换器，包括罐体，所述罐体的内底部固定连接有下孔板，所述罐体和下孔板之间设置有离子交换树脂床层，所述离子交换树脂床层的顶部设置有水垫层，所述水垫层的顶部设置有惰性树脂层，所述惰性树脂层的顶部设置有体积补偿器；
8.所述罐体分为罐体上部直段和下罐体；
9.所述体积补偿器包括：体积补偿器缸体、活塞体、运行进水或再生排水外管、运行进水或再生排水内管、运行进水或再生排水内外管密封装置、运行进水或再生排水配水装置和密封结构，所述体积补偿器缸体的内部设置有活塞体，所述活塞体的轴心固定连接有运行进水或再生排水外管，所述活塞体的轴心设置有运行进水或再生排水内管，所述运行进水或再生排水内管与运行进水或再生排水外管之间设置有运行进水或再生排水内外管
密封装置，所述运行进水或再生排水内管的下端连通有运行进水或再生排水配水装置，所述体积补偿器缸体与活塞体之间安装有密封结构。
10.使用的时候，当树脂再生时开启体积补偿器的进水阀，从体积补偿器的进水口进入一定压力的水，水向下推动活塞体，活塞体与顶部配水装置一起向下移动，推动惰性树脂层，并使惰性树脂层压在离子交换树脂床层上，离子交换树脂床层受到体积补偿器的压力固定不动，使整个离子交换室处于满室状态，此时打开进再生液的阀门后，离子交换树脂床层由于再生液从下而上的进入形成了向上移动的“趋势”，而体积补偿器给予树脂交换器向下的压力造成了树脂交换层向下移动的“趋势”；
11.通过调整体积补偿器的进水压力，使树脂层受到的来自体积补偿器的压力略大于进再生液的压力，且受到的压力也远远小于树脂受压破损时的压力，这样就可以保证离子交换树脂床层内的树脂在再生时纹丝不动完成再生的过程；
12.这样在再生液流过离子交换树脂时就形成了非常稳定的浓度梯度，使树脂在再生过程中非常稳定高效的进行；
13.在运行时通过运行进水阀进水，体积补偿器受到进水阀进水压力的影响将体积补偿器推到顶部浮起，惰性树脂层与离子交换树脂床层之间就形成了一个由水构成的空间，该水空间通常称为水垫层，水垫层的作用是使离子交换树脂床层上部不存在任何压力，并使运行进水均匀的进入离子交换树脂床层。
14.优选的，所述罐体的外表面顶部固定连接有体积补偿器进水口，所述罐体的底部固定连接有出水口，所述体积补偿器进水口和出水口均与罐体的内部贯通。
15.体积补偿器进水口用于对体积补偿器内部进行供水，从而使惰性树脂层与离子交换树脂床层之间就形成了一个由水构成的空间。
16.优选的，所述体积补偿器安装在罐体上部直段内部空间内，所述体积补偿器缸体的直径与罐体的内径相等。
17.优选的，所述运行进水或再生排水外管、运行进水或再生排水内管与运行进水或再生排水配水装置互通，所述运行进水或再生排水配水装置为母支管结构装置，母管与运行进水或再生排水外管的下端相通，16根支管上安装有若干个配水帽，母管和支管全部固定在活塞体下面。
18.设置运行进水或再生排水配水装置的结构，用于使运行水能够均匀的分布在离子交换树脂床层和惰性树脂层中间。
19.优选的，所述下孔板固定连接在罐体的下罐体内部，所述下孔板的表面设置有排水帽。
20.下孔板用于使再生水能够经过进入到罐体的底部，从而引出至装置的外部。
21.优选的，所述活塞体能够在体积补偿器缸体内上下自由移动，但受限位装置的作用不能从缸体内脱出。
22.从体积补偿器的进水口进入一定压力的水，水向下推动活塞体，活塞体与顶部配水装置一起向下移动，推动惰性树脂层，并使惰性树脂层压在离子交换树脂床层上，离子交换树脂床层受到体积补偿器的压力固定不动，使整个离子交换室处于满室状态。
23.优选的，所述运行进水或再生排水内外管密封装置密封在运行进水或再生排水外管和运行进水或再生排水内管之间的缝隙，运行进水或再生排水外管固定在活塞体中央，
并且运行进水或再生排水外管能够随活塞体上下移动，运行进水或再生排水内管焊接在罐体上封头中央。
24.水力机械式满室逆流再生固定离子交换器的体积补偿器，包括：体积补偿器缸体、活塞体、运行进水或再生排水外管、运行进水或再生排水内管、运行进水或再生排水内外管密封装置、运行进水或再生排水配水装置和密封结构，所述体积补偿器缸体的内部设置有活塞体，所述活塞体的轴心固定连接有运行进水或再生排水外管，所述活塞体的轴心设置有运行进水或再生排水内管，所述运行进水或再生排水内管与运行进水或再生排水外管之间设置有运行进水或再生排水内外管密封装置，所述运行进水或再生排水内管的下端连通有运行进水或再生排水配水装置，所述体积补偿器缸体与活塞体之间安装有密封结构。
25.当树脂再生时开启体积补偿器的进水阀，从体积补偿器的进水口进入一定压力的水，水向下推动活塞体，活塞体与顶部配水装置一起向下移动，推动惰性树脂层，并使惰性树脂层压在离子交换树脂床层上，离子交换树脂床层受到体积补偿器的压力固定不动，使整个离子交换室处于满室状态。此时打开进再生液的阀门后，离子交换树脂床层由于再生液从下而上的进入形成了向上移动的“趋势”，而体积补偿器给予树脂交换器向下的压力造成了树脂交换层向下移动的“趋势”；
26.通过调整体积补偿器的进水压力，使树脂层受到的来自体积补偿器的压力略大于进再生液的压力，且受到的压力也远远小于树脂受压破损时的压力，这样就可以保证离子交换树脂床层内的树脂在再生时纹丝不动完成再生的过程；
27.这样在再生液流过离子交换树脂时就形成了非常稳定的浓度梯度，使树脂在再生过程中非常稳定高效的进行。
28.与现有技术相比，本实用新型提供了水力机械式满室逆流再生固定离子交换器及其体积补偿器，具备以下有益效果：
29.第一、本实用新型水力机械式满室逆流再生固定离子交换器，通过设置体积补偿器，体积补偿器受到进水阀进水压力的影响将体积补偿器推到顶部浮起，惰性树脂层与离子交换树脂床层之间就形成了一个由水构成的空间，该水空间通常称为水垫层，水垫层的作用是使离子交换树脂床层上部不存在任何压力，并使运行进水均匀的进入离子交换树脂床层，达到了保护树脂交换器的效果。
30.第二、本实用新型水力机械式满室逆流再生固定离子交换器，通过从体积补偿器的进水口进入一定压力的水，水向下推动活塞体，活塞体与顶部配水装置一起向下移动，推动惰性树脂层，并使惰性树脂层压在离子交换树脂床层上，离子交换树脂床层受到体积补偿器的压力固定不动，使整个离子交换室处于满室状态，此时打开进再生液的阀门后，离子交换树脂床层由于再生液从下而上的进入形成了向上移动的“趋势”，而体积补偿器给予树脂交换器向下的压力造成了树脂交换层向下移动的“趋势”，通过调整体积补偿器的进水压力，使树脂层受到的来自体积补偿器的压力略大于进再生液的压力，且受到的压力也远远小于树脂受压破损时的压力，这样就可以保证离子交换树脂床层内的树脂在再生时纹丝不动完成再生的过程，这样在再生液流过离子交换树脂时就形成了非常稳定的浓度梯度，使树脂在再生过程中非常稳定高效的进行，达到了再生时间短，节省再生液，出水水质好，制水周期长等特点。
附图说明
31.图1为本实用新型结构示意图；
32.图2为本实用新型活体塞内部结构示意图；
33.图3为本实用新型运行进水或再生排水配水装置结构示意图；
34.图4为本实用新型运行制水过程示意图；
35.图5为本实用新型再生过程示意图。
36.其中：01、罐体；02、活塞体；03、体积补偿器进水口；04、运行进水或再生排水外管；05、运行进水或再生排水内管；06、运行进水或再生排水内外管密封装置；07、运行进水或再生排水配水装置；08、惰性树脂层；09、离子交换树脂床层；10、下孔板；11、出水口；12、水垫层；13、罐体上部直段；14、体积补偿器缸体；15、密封结构；16、母管；17、支管；18、配水帽。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型具体实施方式中的附图，对本实用新型具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本实用新型一部分，而不是全部。基于本实用新型中的具体实施方式，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具体实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
38.具体实施方式一
39.以下为本实用新型水力机械式满室逆流再生固定离子交换器的具体实施方式。
40.该具体实施方式下的水力机械式满室逆流再生固定离子交换器，请参阅图1-5，包括罐体01，罐体01的内底部固定连接有下孔板10，罐体01和下孔板10之间设置有离子交换树脂床层09，离子交换树脂床层09的顶部设置有水垫层12，水垫层12的顶部设置有惰性树脂层08，惰性树脂层08的顶部设置有体积补偿器；
41.罐体01分为罐体上部直段13和下罐体；
42.体积补偿器包括：体积补偿器缸体14、活塞体02、运行进水或再生排水外管04、运行进水或再生排水内管05、运行进水或再生排水内外管密封装置06、运行进水或再生排水配水装置07和密封结构15，体积补偿器缸体14的内部设置有活塞体02，活塞体02的轴心固定连接有运行进水或再生排水外管04，活塞体02的轴心设置有运行进水或再生排水内管05，运行进水或再生排水内管05与运行进水或再生排水外管04之间设置有运行进水或再生排水内外管密封装置06，运行进水或再生排水内管05的下端连通有运行进水或再生排水配水装置07，体积补偿器缸体14与活塞体02之间安装有密封结构15。
43.通过上述技术方案，当树脂再生时开启体积补偿器的进水阀，从体积补偿器进水口03进入一定压力的水，水向下推动活塞体02，活塞体02与顶部配水装置一起向下移动，推动惰性树脂层08，并使惰性树脂层08压在离子交换树脂床层09上，离子交换树脂床层09受到体积补偿器的压力固定不动，使整个离子交换室处于满室状态，此时打开进再生液的阀门后，离子交换树脂床层09由于再生液从下而上的进入形成了向上移动的“趋势”，而体积补偿器给予树脂交换器向下的压力造成了树脂交换层向下移动的“趋势”；
44.通过调整体积补偿器的进水压力，使惰性树脂层08受到的来自体积补偿器的压力略大于进再生液的压力，且受到的压力也远远小于树脂受压破损时的压力，这样就可以保证离子交换树脂床层09内的树脂在再生时纹丝不动完成再生的过程；
45.这样在再生液流过离子交换树脂时就形成了非常稳定的浓度梯度，使树脂在再生过程中非常稳定高效的进行；
46.在运行时通过运行进水阀进水，体积补偿器受到进水阀进水压力的影响将体积补偿器推到顶部浮起，惰性树脂层08与离子交换树脂床层09之间就形成了一个由水构成的空间，该水空间通常称为水垫层12，水垫层12的作用是使离子交换树脂床层09上部不存在任何压力，并使运行进水均匀的进入离子交换树脂床层09。
47.具体的，罐体01的外表面顶部固定连接有体积补偿器进水口03，罐体01的底部固定连接有出水口11，体积补偿器进水口03和出水口11均与罐体01的内部贯通。
48.通过上述技术方案，体积补偿器进水口03用于对体积补偿器内部进行供水，从而使惰性树脂层08与离子交换树脂床层09之间就形成了一个由水构成的空间。
49.具体的，体积补偿器安装在罐体上部直段13内部空间内，体积补偿器缸体14的直径与罐体01的内径相等。
50.通过上述技术方案，设置体积补偿器的尺寸和位置，从在进水的时候，体积补偿器的顶部不会受到压力。
51.具体的，运行进水或再生排水外管04、运行进水或再生排水内管05与运行进水或再生排水配水装置07互通，运行进水或再生排水配水装置07为母支管结构装置，母管16与运行进水或再生排水外管04的下端相通，支管17上安装有若干个配水帽18，母管16和支管17全部固定在活塞体02下面。
52.通过上述技术方案，设置运行进水或再生排水配水装置07的结构，用于使运行水能够均匀的分布在离子交换树脂床层09和惰性树脂层08中间。
53.具体的，下孔板10固定连接在罐体01的下罐体内部，下孔板10的表面设置有排水帽。
54.通过上述技术方案，下孔板10用于使再生水能够经过进入到罐体01的底部，从而引出至装置的外部。
55.具体的，活塞体02能够在体积补偿器缸体14内上下自由移动，但受限位装置的作用不能从缸体内脱出。
56.通过上述技术方案，从体积补偿器进水口03进入一定压力的水，水向下推动活塞体02，活塞体02与顶部配水装置一起向下移动，推动惰性树脂层08，并使惰性树脂层08压在离子交换树脂床层09上，离子交换树脂床层09受到体积补偿器的压力固定不动，使整个离子交换室处于满室状态。
57.具体的，运行进水或再生排水内外管密封装置06密封在运行进水或再生排水外管04和运行进水或再生排水内管05之间的缝隙，运行进水或再生排水外管04固定在活塞体02中央，并且运行进水或再生排水外管04能够随活塞体02上下移动，运行进水或再生排水内管05焊接在罐体01上封头中央。
58.在使用时，当树脂再生时开启体积补偿器的进水阀，从体积补偿器的进水口进入一定压力的水，水向下推动活塞体02，活塞体02与顶部配水装置一起向下移动，推动惰性树脂层08，并使惰性树脂层08压在离子交换树脂床层09上，离子交换树脂床层09受到体积补偿器的压力固定不动，使整个离子交换室处于满室状态，此时打开进再生液的阀门后，离子交换树脂床层09由于再生液从下而上的进入形成了向上移动的“趋势”，而体积补偿器给予
树脂交换器向下的压力造成了树脂交换层向下移动的“趋势”；
59.通过调整体积补偿器的进水压力，使惰性树脂层08受到的来自体积补偿器的压力略大于进再生液的压力，且受到的压力也远远小于树脂受压破损时的压力，这样就可以保证离子交换树脂床层09内的树脂在再生时纹丝不动完成再生的过程；
60.这样在再生液流过离子交换树脂时就形成了非常稳定的浓度梯度，使树脂在再生过程中非常稳定高效的进行；
61.在运行时通过运行进水阀进水，体积补偿器受到进水阀进水压力的影响将体积补偿器推到顶部浮起，惰性树脂层08与离子交换树脂床层09之间就形成了一个由水构成的空间，该水空间通常称为水垫层12，水垫层12的作用是使离子交换树脂床层09上部不存在任何压力，并使运行进水均匀的进入离子交换树脂床层09。
62.具体实施方式二
63.以下为本实用新型水力机械式满室逆流再生固定离子交换器的体积补偿器的具体实施方式，该体积补偿器既可以单独实施，又可以作为具体实施方式一公开的水力机械式满室逆流再生固定离子交换器的关键结构。
64.该具体实施方式下的水力机械式满室逆流再生固定离子交换器的体积补偿器，包括：体积补偿器缸体14、活塞体02、运行进水或再生排水外管04、运行进水或再生排水内管05、运行进水或再生排水内外管密封装置06、运行进水或再生排水配水装置07和密封结构15，体积补偿器缸体14的内部设置有活塞体02，活塞体02的轴心固定连接有运行进水或再生排水外管04，活塞体02的轴心设置有运行进水或再生排水内管05，运行进水或再生排水内管05与运行进水或再生排水外管04之间设置有运行进水或再生排水内外管密封装置06，运行进水或再生排水内管05的下端连通有运行进水或再生排水配水装置07，体积补偿器缸体14与活塞体02之间安装有密封结构15。
65.通过上述技术方案，当树脂再生时开启体积补偿器的进水阀，从体积补偿器的进水口进入一定压力的水，水向下推动活塞体02，活塞体02与顶部配水装置一起向下移动，推动惰性树脂层08，并使惰性树脂层08压在离子交换树脂床层09上，离子交换树脂床层09受到体积补偿器的压力固定不动，使整个离子交换室处于满室状态，此时打开进再生液的阀门后，离子交换树脂床层09由于再生液从下而上的进入形成了向上移动的“趋势”，而体积补偿器给予树脂交换器向下的压力造成了树脂交换层向下移动的“趋势”；
66.通过调整体积补偿器的进水压力，使惰性树脂层08受到的来自体积补偿器的压力略大于进再生液的压力，且受到的压力也远远小于树脂受压破损时的压力，这样就可以保证离子交换树脂床层09内的树脂在再生时纹丝不动完成再生的过程；
67.这样在再生液流过离子交换树脂时就形成了非常稳定的浓度梯度，使树脂在再生过程中非常稳定高效的进行。
68.尽管已经示出和描述了本实用新型的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些具体实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。