一种新型阳离子交换柱的制作方法

1.本实用新型涉及阳离子交换柱技术领域，具体涉及一种新型阳离子交换柱。


背景技术：

2.在电厂汽水品质控制中，氢电导率更是电厂化学监督中不可忽视的重要手段。所谓氢电导率,就是将检测水样先通过一个阳离子交换柱,水样中的阳离子被离子交换树脂中的氢交换,通过交换柱的水样留有阴离子和交换下来的氢离子,然后测定电导率。火力发电厂热力系统中为了防止金属腐蚀,普遍采用给水加氨处理。氨是挥发性物质,除了与碳酸反应消耗一部分外也基本上留在热力系统循环,系统中氨含量大约在1～3mg/l。而在机组正常运行时,在除盐水、凝结水、蒸汽中的其他杂质成份含量也基本上是微克级,这毫克级的氨造成普通电导率检测不能反映其他杂质成份,所以通过阳离子交换柱将铵根除去后,检测电导率就能准确反映水汽中阴离子的含量。因此，氢电导率抑制了加氨对水汽品质检测的影响，能及时反映水汽中阴离子，如:氯离子、硫酸根、乙酸根等含量的变化，反映水汽质量状态。在热力系统水汽检测中,氢电导仪检测值范围一般都小于1μs/cm,电导率越小越容易受到外界因素的影响。氢电导率检测容易受到外界空气溶入，阳离子交换树脂失效等影响。现有的火力发电厂水汽集中取样检测装置中检测氢电导率一般采用普通的工业电导率仪表，而在水样进入电导率仪的测量池前增设一台阳离子交换柱，这样测量出来的电导率就为氢电导率仪。
3.现用于氢电导率测量的阳离子交换柱一般包括：透明圆柱的交换柱本体，可拆卸式装配于交换柱本体顶部的上挡板，可拆卸式装配于交换柱本体底部的下挡板，以及设于交换柱本体内的阳离子交换树脂。上挡板开设有进水口，下挡板开设有出水口。阳离子交换柱正常为垂直布置，待测水样从顶面进入，经过阳离子交换后，从底面引出进入电导率测量池。现用于氢电导率测量的阳离子交换柱结构如图1所示。
4.现用于氢电导率测量的阳离子交换柱主要存在以下问题：1、更换树脂时无法使水和树脂同时保留在交换柱内，树脂会出现露空，而安装好交换柱后，水流向为从上往下，交换柱树脂层的空气无法随水流排出，在交换柱树脂层中形成空气泡，空气泡会使水发生偏流和短路，使部分树脂得不到冲洗，这些树脂再生时残留的酸会缓慢扩散释放，空气中的二氧化碳也会缓慢溶解到水中，使测定结果偏高，并影响测定结果的准确性。2、交换柱缺乏树脂失效监测手段，无法判断氢电导率上升是水汽质量问题还是树脂失效所致，容易导致误判断和误处理。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种新型阳离子交换柱，至少解决上述的一个问题，可使水和阳离子交换树脂同时进入交换柱本体并保留在交换柱本体内，避免了阳离子交换树脂出现露空，从而阳离子交换树脂不会存在气泡，测量准确。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种新型阳离子交换柱，包括：交换柱本体，可拆卸式装配于所述交换柱本体顶部的上挡板，可拆卸式装配于所述交换柱本体底部的下挡板，以及设于所述交换柱本体内的阳离子交换树脂，所述上挡板开设有进水口，所述下挡板开设有出水口；其特征在于，所述下挡板上设有用于打开或闭合所述出水口的交换柱出水阀门。
7.本实用新型进一步设置，所述下挡板上设有一端伸入所述交换柱本体内、另一端贯穿所述下挡板且伸出于所述下挡板下侧的树脂状态监测机构。
8.本实用新型进一步设置，所述树脂状态监测机构包括：一端伸入所述交换柱本体内、另一端贯穿所述下挡板且伸出于所述下挡板下侧的树脂保护层取样管；以及，设于所述树脂保护层取样管上、用于打开或闭合所述树脂保护层取样管的监测阀门。
9.本实用新型进一步设置，所述阳离子交换树脂的上部作为树脂交换层，所述阳离子交换树脂的下部作为树脂保护层；所述树脂保护层取样管伸入至所述树脂保护层顶部。
10.本实用新型进一步设置，所述树脂保护层与所述树脂交换层的比例为：1：1-4：1。
11.本实用新型进一步设置，所述树脂保护层与所述树脂交换层的比例为：1：2。
12.本实用新型进一步设置，所述树脂保护层取样管的下端连接至所述出水口。
13.本实用新型进一步设置，所述上挡板螺纹装配于所述交换柱本体的上侧；所述下挡板螺纹装配于所述交换柱本体的下侧。
14.本实用新型进一步设置，所述阳离子交换树脂采用牌号为001
×
7的普通阳离子交换树脂。
15.本实用新型进一步设置，所述交换柱本体为透明圆柱状，且材质为聚碳酸酯树脂。
16.采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：
17.1、在本实用新型中，通过在下挡板上设有用于打开或闭合出水口的交换柱出水阀门，在更换阳离子交换树脂时关闭交换柱出水阀门，可使水和阳离子交换树脂同时进入交换柱本体并保留在交换柱本体内，避免阳离子交换树脂出现露空，解决因阳离子交换树脂存在气泡而导致的测量不准问题。
18.2、在本实用新型中，在下挡板上设有伸入交换柱本体内的树脂状态监测机构，树脂状态监测机构包括树脂保护层取样管和监测阀门，通过分别测量经过交换柱出水阀门和经过监测阀门后进入电导率测量池中的水样，就能够判断氢电导率上升是水质问题还是树脂失效所致，不会出现误判。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是背景技术的结构示意图；
21.图2是本实用新型的结构示意图。
22.附图标记说明：1、交换柱本体；2、上挡板；3、下挡板；4、阳离子交换树脂；5、交换柱出水阀门；6、树脂保护层取样管；7、监测阀门；41、树脂交换层；42、树脂保护层；a、进水口；
b、出水口。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
24.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
25.本实施例涉及一种新型阳离子交换柱，如图2所示，包括：交换柱本体1，可拆卸式装配于交换柱本体1顶部的上挡板2，可拆卸式装配于交换柱本体1底部的下挡板3，以及设于交换柱本体1内的阳离子交换树脂4。上挡板2开设有进水口a，下挡板3开设有出水口b。下挡板3上设有用于打开或闭合出水口b的交换柱出水阀门5。
26.通过在下挡板3上设有用于打开或闭合出水口b的交换柱出水阀门5，在更换阳离子交换树脂4时关闭交换柱出水阀门5，可使水和阳离子交换树脂4同时进入交换柱本体1并保留在交换柱本体1内，避免阳离子交换树脂4出现露空，解决因阳离子交换树脂4存在气泡而导致的测量不准问题。
27.氢电导率在正常连续检测过程中，检测结果上升甚至超标时，只有两方面原因，一是阳离子交换树脂4失效，水中铵根等阳离子无法除去，导致检测结果超标，此为非水质原因，确认后更换离交换柱本体1内的阳离子交换树脂4即可；二是水质恶化，水样中存在的杂质超标，导致检测结果超标，此为水质问题，需要及时分析处理。
28.为了能准确分析出是哪个问题导致的，进一步地，下挡板3上设有一端伸入交换柱本体1内、另一端贯穿下挡板3且伸出于下挡板3下侧的树脂状态监测机构。
29.在本实施例中，树脂状态监测机构包括：一端伸入交换柱本体1内、另一端贯穿下挡板3且伸出于下挡板3下侧的树脂保护层取样管6；以及，设于树脂保护层取样管6上、用于打开或闭合树脂保护层取样管6的监测阀门7。
30.为了方便理解，将阳离子交换树脂4的上部作为树脂交换层41，阳离子交换树脂4的下部作为树脂保护层42。
31.具体地，树脂保护层取样管6伸入至树脂保护层42顶部。
32.通过上述设置，该新型阳离子交换柱具备即时分辨氢电导率在正常连续检测过程中，导致检测结果上升甚至超标的原因的功能。
33.正常监测水样氢电导率时，水样由交换柱本体1顶部的进水口a进入，经过阳离子交换树脂4后，从底部流出，再经过交换柱出水阀门5后进入电导率测量池，完成电导率测量。
34.当检测到水样的氢电导率上升，甚至超标时，或者想观察树脂保护层42状态时，可打开监测阀门7，关闭交换柱出水阀门5，将水样从树脂保护层42顶部引出至测量池进行测量，根据测量结果即可判断是阳离子交换树脂4失效，导致检测结果超标，亦或是水质原因导致。
35.作为一个优选的方案，树脂保护层42与树脂交换层41的比例为：1：1-4：1。具体在本实施例中，以树脂保护层42与树脂交换层41的比例为：1：2为例。
36.正常监测水样氢电导率时，水样由交换柱本体1顶部的进水口a进入，经过阳离子
交换树脂4后，从底部流出，再经过交换柱出水阀门5后进入电导率测量池，完成电导率测量。
37.当检测到水样的氢电导率上升，甚至超标时，或者想观察树脂保护层42状态时，可打开监测阀门7，关闭交换柱出水阀门5，将水样从树脂保护层42顶部引出至测量池进行测量，若氢电导率表测量结果超过该水样电导率(sc)测量结果的2/3时，可认为树脂交换层41已失效，树脂保护层42无法确保能全部除去水样中的阳离子，可确定为阳离子交换树脂4失效导致的氢电导率上升或者超标，应及时更换再生好的阳离子交换树脂4，更换新的阳离子交换树脂4后，氢电导率检测结果一般恢复正常。(水质恶化和阳离子交换树脂4同时失效情况发生几率很低，基本不会发生。)
38.若氢电导率表测量结果未超过该水样电导率(sc)测量结果的2/3时，可认为树脂交换层41未失效或未完全失效，树脂保护层42可确保能全部除去水样中的阳离子，可确定为水质恶化导致的氢电导率上升或者超标，此时应立即开展系统的水质分析和检查，及时采取处理措施。
39.在本实施例中，如图2所示，树脂保护层取样管6的下端连接至出水口b，从而交换柱出水阀门5出来的水样和检测阀门出来的水样都是通过同一个出水口b进入电导率测量池，检测过程更加方便。
40.在本实施例中，上挡板2螺纹装配于交换柱本体1的上侧；下挡板3螺纹装配于交换柱本体1的下侧。上挡板2和下挡板3均采用不锈钢材质。当然在其他实施例中，上挡板2也可以选择其他方式可拆卸装配于交换柱本体1顶部，下挡板3也可以选择其他方式可拆卸装配于交换柱本体1底部。
41.在本实施例中，阳离子交换树脂4采用牌号为001
×
7的普通阳离子交换树脂4。
42.在本实施例中，交换柱本体1为直径50mm，高750mm的透明圆柱，且材质为聚碳酸酯(pc)树脂。交换柱本体1正常为垂直布置，待测水样从顶面进入，经过阳离子交换后，从底面引出进入电导率测量池。
43.本实用新型的工作原理大致如下述：通过在下挡板3上设有用于打开或闭合出水口b的交换柱出水阀门5，在更换阳离子交换树脂4时关闭交换柱出水阀门5，可使水和阳离子交换树脂4同时进入交换柱本体1并保留在交换柱本体1内，避免阳离子交换树脂4出现露空，解决因阳离子交换树脂4存在气泡而导致的测量不准问题。设有树脂保护层取样管6和监测阀门7，通过分别测量经过交换柱出水阀门5和经过监测阀门7后进入电导率测量池中的水样，就能够判断氢电导率上升是水质问题还是树脂失效所致，不会出现误判。
44.以上，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。