离子交换树脂漂洗系统及离子交换树脂漂洗装置的制作方法

本实用新型涉及一种离子交换树脂漂洗系统及离子交换树脂漂洗装置。

背景技术：

换流阀是高压直流输电工程中常用到的装置，换流阀在工作时由于电流的热效率会产生较多的热量，所以现有技术中的换流阀一般都配置有液冷系统，该液冷系统包括两部分，一部分为内冷系统，另一部分为外冷系统。

内冷系统的管路为闭环管路，冷却介质仅在内冷系统中循环流动来对换流阀进行散热，内冷系统因为靠近换流阀中的晶闸管，因此为了保证晶闸管的工作安全，防止在高电压环境下产生泄漏电流，内冷系统要求其使用的内冷水导电率≤0.3μs/cm。在内冷系统中的流道里，还放置有离子交换树脂，离子交换树脂具有在极低含量选择性富集离子态金属和有机物，同时又能深度去除废水/料/液的优点，内冷系统中的离子交换树脂能够吸收阴、阳离子，使内冷系统中的内冷水保持在较低的导电率。

外冷系统的管路为开环管路，外冷系统中的外冷水主要用于喷淋在内冷系统的换热件例如换热盘或管道外周面，与内冷系统中内冷水热交换以降低内冷水的温度，由于外冷水一般是喷淋在金属壳体上，所以要求外冷水具有较低的硬度以防止在金属壳体上结垢，影响金属壳体换热。外冷系统的管路内同样布置有离子交换树脂，离子交换树脂能够吸收外冷系统中的杂质，及其他氧化物等，降低外冷水的硬度。

现有技术中，换流阀中所使用的离子交换树脂在出厂后往往含有较少量的低聚合物和未参与聚合反应的单体，除了这些有机物外，还含有一定量的铁铝铜等无机物，这些有机物、无机物杂质在离子交换树脂与水接触时，会溶于水中而直接影响内冷水、外冷水的水质，破坏了内冷系统及外冷系统对冷却水品质的要求，降低换流阀的冷却效果。所以新投入使用的离子交换树脂应该在使用之前进行漂洗处理，避免其中残存的杂质污染内冷水和热冷水。

换流阀中现有的内冷系统中使用的内冷水混床树脂离子交换器，外冷系统中使用的外冷水软化离子交换器都不能够在离子交换树脂使用时对其进行漂洗，所以市场亟需一种对离子交换树脂进行漂洗的装置或方法，来解决离子交换树脂中残存杂质影响换流阀散热效果的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种离子交换树脂漂洗装置，能够解决现有技术中离子交换树脂在投入使用时其中残存杂质影响冷却系统中水质，进而影响换流阀散热效果的问题；本实用新型另外的目的在于提供一种离子交换树脂漂洗系统，能够对离子交换树脂进行漂洗，在离子交换树脂投入使用时保证换流阀冷却系统中水质清洁度。

为实现上述目的，本实用新型中的离子交换树脂漂洗装置采用如下技术方案：

离子交换树脂漂洗装置，包括：

漂洗容器，具有容纳待漂洗树脂的内腔；漂洗容器内腔的底部设置有布液器，漂洗液通过布液器进入到漂洗容器中，布液器的至少一部分出口朝上；

漂洗容器的顶部位置设置有供漂洗液和杂质排出的顶部排出口，顶部排出口处设置有过滤装置，或者顶部排出口连接有顶部排出管路，顶部排出管路上设置有用于过滤树脂的过滤装置。

其有益效果在于：漂洗容器的底部设置布液器，漂洗容器的顶部设置顶部排出口，漂洗容器内的漂洗液越来越多，漂洗容器内的液面会逐渐上升，液面上升的过程中会带走杂质并通过位于漂洗容器顶部的顶部排出口向外排出。当漂洗容器内完全充满漂洗液时，漂洗容器底部通过布液器进液，漂洗容器的顶部排出口出液，建立了一个动态循环，利用向上流动的液流来对离子交换树脂进行冲洗，并利用液流来推动杂质及清洗过离子交换树脂的漂洗液上升至漂洗罐顶部并排出，从而实现了对离子交换树脂进行漂洗的功能，避免离子交换树脂中残存杂质影响换流阀内冷却用水的洁净度，进而影响换流阀散热效果的问题。

进一步的，漂洗容器中设置有沿上下方向延伸的中心管，中心管的出口与布液器连通。

其有益效果在于：在漂洗容器内设置中心管，中心管的底部与布液器相通，从而使布液器位于漂洗容器内较为中心的位置处，在布液器排出漂洗液时能够使漂洗液均匀地对离子交换树脂进行喷淋冲刷，保证漂洗的效果。

进一步的，布液器的出口均朝上设置。

其有益效果在于：布液器出口朝上设置，能够对堆积在布液器上方的离子交换树脂进行全面的喷淋冲洗，保证了漂洗效果。

进一步的，所述顶部排出口设置在漂洗容器的顶壁上。

其有益效果在于：将顶部排出口设置在顶壁上，当液面上升时，液流的流动方向与顶部排出口的朝向相同，能够使液流更容易地进入到顶部排出口中，使漂洗液及杂质更轻容地排出漂洗容器。

进一步的，漂洗容器的底部位置设置有供树脂排出的树脂排出口。

其有益效果在于：设置树脂排出口，操作人员可以利用布液器来将离子交换树脂从漂洗容器内冲出，减少了操作人员取出离子交换树脂的任务量，提高了漂洗效率。

为实现上述目的，本实用新型中的离子交换树脂漂洗系统采用如下技术方案：

离子交换树脂漂洗系统，包括：

离子交换树脂漂洗装置包括：漂洗容器，具有容纳待漂洗树脂的内腔；漂洗容器内腔的底部设置有布液器，漂洗液通过布液器进入到漂洗容器中，布液器的至少一部分出口朝上；漂洗容器的顶部位置设置有供漂洗液和杂质排出的顶部排出口，顶部排出口处设置有过滤装置，或者顶部排出口连接有顶部排出管路，顶部排出管路上设置有用于过滤树脂的过滤装置；

储液容器，用于贮存漂洗树脂用的漂洗液；

进液管路，设置在储液容器与离子交换树脂漂洗装置之间，进液管路的进液口与储液容器相同，进液管路的出液口与离子交换树脂漂洗装置中布液器相同。

其有益效果在于：漂洗容器的底部设置布液器，漂洗容器的顶部设置顶部排出口，漂洗容器内的漂洗液越来越多，漂洗容器内的液面会逐渐上升，液面上升的过程中会带走杂质并通过位于漂洗容器顶部的顶部排出口向外排出。当漂洗容器内完全充满漂洗液时，漂洗容器底部通过布液器进液，漂洗容器的顶部排出口出液，建立了一个动态循环，利用向上流动的液流来对离子交换树脂进行冲洗，并利用液流来推动杂质及清洗过离子交换树脂的漂洗液上升至漂洗罐顶部并排出，从而实现了对离子交换树脂进行漂洗的功能，避免离子交换树脂中残存杂质影响换流阀内冷却用水的洁净度，进而影响换流阀散热效果的问题。从整个系统来看，储液容器内干净的漂洗液通过进液管路进入漂洗容器内，对漂洗容器内的漂洗液及杂质进行驱替，实现离子交换树脂的漂洗。

进一步的，漂洗容器中设置有沿上下方向延伸的中心管，中心管的出口与布液器连通。

其有益效果在于：在漂洗容器内设置中心管，中心管的底部与布液器相通，从而使布液器位于漂洗容器内较为中心的位置处，在布液器排出漂洗液时能够使漂洗液均匀地对离子交换树脂进行喷淋冲刷，保证漂洗的效果。

进一步的，布液器的出口均朝上设置。

其有益效果在于：布液器出口朝上设置，能够对堆积在布液器上方的离子交换树脂进行全面的喷淋冲洗，保证了漂洗效果。

进一步的，所述顶部排出口设置在漂洗容器的顶壁上。

其有益效果在于：将顶部排出口设置在顶壁上，当液面上升时，液流的流动方向与顶部排出口的朝向相同，能够使液流更容易地进入到顶部排出口中，使漂洗液及杂质更轻容地排出漂洗容器。

进一步的，漂洗容器的底部位置设置有供树脂排出的树脂排出口。

其有益效果在于：设置树脂排出口，操作人员可以利用布液器来将离子交换树脂从漂洗容器内冲出，减少了操作人员取出离子交换树脂的任务量，提高了漂洗效率。

进一步的，进液管路中设置有输送泵，用于将储液容器中的漂洗液持续泵入到布液器中。

其有益效果在于：使用输送泵来泵送漂洗液，能够提高漂洗效率。

进一步的，进液管路中于输送泵的上游设置有入口控制阀，用于控制进液管路与输送泵入口的通断。

其有益效果在于：当输送泵需要检修时，操作人员可以通过开启或关闭入口控制阀来切断输送泵入口与进液管路的连接，避免拆除全部进液管路，提高了检修的效率。

进一步的，进液管路中于输送泵的下游设置有出口控制阀，用于控制进液管路与输送泵出口的通断。

其有益效果在于：当输送泵需要检修时，操作人员可以通过开启或关闭出口控制阀来切断输送泵出口与进液管路的连接，避免拆除全部进液管路，提高了检修的效率。

进一步的，进液管路中于输送泵和出口控制阀之间，串接有压力表。

其有益效果在于：在进液管路中串接压力表，操作人员可以通过压力表读数来判断漂洗容器内压力情况，进而采用不同的应对措施来使压漂洗容器处于安全的工作状态，保证了漂洗系统及装置的安全性。

附图说明

图1为本实用新型中离子交换树脂漂洗系统的结构示意图；

图2为本实用新型中离子交换树脂漂洗装置的结构示意图；

图中：10-漂洗罐；11-中心管；20-水池；30-进液管路；31-进口控制阀；32-输送泵；33-压力表；34-出口控制阀；40-布液器；50-顶部排放管路；51-过滤装置；52-漂洗液排放阀；60-树脂排放管路；61-树脂排放阀；70-树脂收集容器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型中离子交换树脂漂洗系统和离子交换树脂漂洗装置的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型中离子交换树脂漂洗系统的实施例1：离子交换树脂漂洗系统主要是对需要投入至换流阀内的离子交换树脂进行漂洗，避免离子交换树脂自身中的残存杂质影响换流阀冷却系统中的水质。

如图1及图2所示，离子交换树脂漂洗系统主要包括储液容器和离子交换树脂漂洗装置，在离子交换树脂漂洗装置于储液容器之间连接有进液管路30，储液容器内贮存的用于漂洗离子交换树脂的漂洗液通过进液管路30进入到离子交换树脂漂洗装置中。

离子交换树脂漂洗装置包括作为漂洗容器漂洗罐10，漂洗罐10上设置多个接口以对应实现不同的功能。在使用时待漂洗的离子交换树脂放置在漂洗罐10内，待漂洗完成后从漂洗罐10中取出。

本实施例中所使用的漂洗液为杂质较少的水，并以水池20作为储液容器，进液管路30一端开口与水池20连通，另一端开口与漂洗罐10上接口连通。在漂洗罐10与水池20之间的进液管路30上，还串接有控制阀和压力表33，以及将水池20中的水泵入到漂洗罐10中的输送泵32。

具体来讲，进液管路30上串接的控制阀包括进口控制阀31和出口控制阀34。进口控制阀31门靠近水池20布置，能够控制进液管路30与输送泵32入口的通断；出口控制阀34靠近漂洗罐10布置，能够控制进液管路30与输送泵32出口的通断。而压力表33则是布置在输送泵32与输送泵32出口阀门之间，操作人员能够通过压力表33上读数获得漂洗罐10内压力信息。

在漂洗罐10中设置有中心管11，而进液管路30与漂洗罐10上对应接头连通后，该接头又将中心管11与进液管路30连通，中心管11沿着上下方向布置，其端部伸入漂洗罐10的底部位置。在进水中心管11的端部设置有布液器40，能够将进入布液器40中的水以多个方向向外喷洒，对漂洗罐10内的离子交换树脂进行漂洗。

具体来讲，布液器40布置在漂洗罐10的底部，其具有多个分支管，分支管上设置有供水从布液器40中喷洒出的开口，各分支管的开口均朝上布置，以使进入漂洗罐10内的水能够沿着从下到上的方向来对漂洗罐10内的离子交换树脂进行漂洗。

漂洗罐10上还设置有漂洗过离子交换树脂的漂洗液和杂质排出的顶部排放口，顶部排放口位于漂洗罐10的顶壁上，且于漂洗罐10的外侧连接有顶部排放管路50，顶部排放管路50中设置有控制其通断的漂洗液排放阀52，在漂洗液排放阀52与顶部排放管路50的出口之间设置有对离子交换树脂进行过滤的过滤装置51。

漂洗罐10上还设置有供漂洗后的离子交换树脂排出的树脂排放口，树脂排放口位于漂洗罐10的底部侧壁上，且于漂洗罐10的外侧连接有树脂排放管路60，树脂排放管路60中设置有控制其通断的树脂排放阀61，在树脂排放管路60的出口位置布置有树脂收集容器70。

在操作人员使用本实用新型中的离子交换树脂漂洗系统来对将要投入使用的离子交换树脂进行漂洗时，直接将离子交换树脂投放至漂洗罐10内，离子交换树脂在漂洗罐10内堆积会埋住漂洗罐10底部的布液器40。漂洗时启动输送泵32并使入口控制阀、出口控制阀34均为打开状态，水池20内的水会被输送泵32泵入到中心管11及布液器40中，布液器40的出口朝上，所以作为漂洗液的水会向上喷射来对离子交换树脂进行喷淋冲刷，实现离子交换树脂的漂洗。

泵入漂洗罐10内的水越来越多，漂洗罐10内的液面会逐渐上升，液面上升的过程中会带走杂质并通过位于漂洗罐10顶壁上的顶部排出口向外排出。当漂洗罐10内完全充满水时，漂洗罐10底部通过布液器40进水，漂洗罐10顶部排出口出水，建立了一个动态循环，利用向上流动的液流（图中虚线箭头）来对离子交换树脂进行冲洗，并利用液流来推动杂质及清洗过离子交换树脂的漂洗液上升至漂洗罐10顶部并排出，从整个系统来看，水池20内干净的水在输送泵32的作用下进入漂洗罐10内，对漂洗罐10内的漂洗液及杂质进行驱替，实现离子交换树脂的漂洗。

在漂洗过程中，若通过压力表33发现漂洗罐10内压力上升，则说明在杂质及漂洗液排出的顶部排出口处可能存在离子交换树脂堵塞过滤装置51的情况，此时可以控制对应的控制阀来对顶部排出管路进行检修。

当漂洗完成后，操作人员可以打开树脂排放管路60中的树脂排放阀61，来使漂洗罐10内的离子交换树脂从漂洗罐10内排出至树脂收集容器70中。

本实用新型中离子交换树脂漂洗系统的实施例2：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中用于过滤离子交换树脂的过滤装置直接设置在漂洗容器的顶部排出口处。

本实用新型中离子交换树脂漂洗系统的实施例3：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中漂洗容器内设置有进液软管，进液软管的一端开口与布液器连通，另一端开口与漂洗容器上的进液口连通，或从漂洗容器中伸出直接与进液管路或储液容器连通，而不局限于必须使用中心管来连接布液器的方案。

本实用新型中离子交换树脂漂洗系统的实施例4：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中布液器中供漂洗液排出的出口一部分朝上，一部分朝下，能够对漂洗容器内各个位置的离子交换树脂进行冲洗。

本实用新型中离子交换树脂漂洗系统的实施例5：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中漂洗容器的顶部排出口位于漂洗容器顶部的侧壁上。

本实用新型中离子交换树脂漂洗系统的实施例6：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中漂洗容器的侧壁上设置有供操作人员将待漂洗的离子交换树脂投入到漂洗容器内的操作口，在离子交换树脂完成漂洗后，操作人员还可以通过该操作口手动将完成漂洗的离子交换树脂从中取出，而不再采用在漂洗容器底部设置树脂排出口的方案。

本实用新型中离子交换树脂漂洗系统的实施例7：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中漂洗容器与储液容器连通后，将储液容器的位置提升，根据连通器原理以利用气压将储液容器中的漂洗液压入漂洗容器中，而不再在漂洗系统中设置输送泵。

本实用新型中离子交换树脂漂洗装置的结构与上述离子交换树脂漂洗系统实施例中离子交换树脂漂洗装置的结构相同，因此关于离子交换树脂漂洗装置的实施例不再重复说明。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡是在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。