一、概述
我公司研制的DZFN型系列自控鈉離子交換機是為大、中、小型鍋爐及空調主機配套而設計的水處理設備。它能夠有效地防止鍋爐和主機及其它用水設備結垢，對確保用水設備安全運行及提高熱效率，延長使用壽命，節約能源具有重要意義。
本設備在軟化水處理工藝上采用無頂壓、固定浮床、逆流再生離子交換法，并能使用水設備運行的給水硬度符合GB1576-85《低壓鍋爐水質標準》的要求。
產品設計依據，是建設部全國通用建筑標準的動力設施標準、化工壓力容器設計規定，產品采用標準化設計，制造工藝*，故設備質量可靠穩定。
二、DZFN型自控鈉離子交換機具有如下特點
1、本機采用兩個鈉離子交換柱，產水與再生準備交替，連續產水，保證了額定處理水量。
2、本機溶鹽罐的結構，考慮了加鹽和排污的方便，適應工業用鹽再生，設有污泥排水管和可調再生周期的時間繼電器等，保證了再生體系按設計要求運行。
3、整體性強。設備在廠裝配、調試合格后出廠，故使用單位只需復位后，接上進、出水管道和電源就能投入運行。
4、操作簡便，安全可靠。控制轉閥，控制了液流分配與流向，閥芯分度準確可靠，流量計、壓力表、取樣龍頭、時間繼電器、熒光顯示都集中在一個面上，操作方便、明了。
5、本機與同類設備相比，具有結構緊湊、造型美觀、投入少、占地面積小等特點。
6、本機對樹脂罐、管道、閥門、溶鹽罐乃至整個水處理系統均采用了可靠的防腐處理，不會發生樹脂鐵中毒，確保了系統的安全運行。
三、適用范圍
1、DZFN型自控鈉離子交換機按原水硬度可分為：
Ⅰ型<10毫克當量/升（或5毫摩爾/升）
Ⅱ型<15毫克當量/升（或7.5毫摩爾/升）
2、每小時產水量又可分為2噸、4噸、10噸、12噸、20噸、30噸、40噸等。
3、工作條件：進水壓力必須小于0.3MPa，軟水殘余硬度可達小于0.03毫克當量/升（或0.015毫摩爾/升）的標準，也可根據用戶要求設計。
四、工作原理
水的軟化處理是水在一個封閉的防腐系統中作低壓循環，水中的Ca、Mg離子與樹脂食鹽起離子交換的化學反應過程。
1、工藝流程路線
產水－產水－產水－產水－松床－再生－小清洗－大清洗－產水－產水－入第二個循環，如此周而復始。（如表一所示）
工序/罐號 | 1〞罐 | 2〞罐 | 工作時間（分鐘） |
工位 | 產水 | 松床 | 長18-40 |
第二工位 | 產水 | 再生 | 短8-20 |
第三工位 | 產水 | 小清洗 | 長18-40 |
第四工位 | 產水 | 大清洗 | 短8-20 |
第五工位 | 松床 | 產水 | 長18-40 |
第六工位 | 再生 | 產水 | 短8-20 |
第七工位 | 小清洗 | 產水 | 長18-40 |
第八工位 | 大清洗 | 產水 | 短8-20 |
2、化學反應原理
組成水質硬度成份的鈣離子Ca2+、鎂離子Mg2+與樹脂中的鈉離子Na+進行交換，水中的鈣離子Ca2+、鎂離子Mg2+為Na離子所取代，從而獲得水質軟化的效果。
軟化：
(1)管路安裝
本機留有三個接口，即自來水進水管口、軟水出水管口和鹽罐進水管口。當設備就位、電源接通、三個接口與外界相連后，分別打開閥F1、F2、F3、F4，即可起動運行。
為使再生、清洗用水帶有一定可循環的壓力，軟水出水管必須在高于樹脂罐頂部1.5m以上處開口與大氣相通。為防止鹽液在停機倒入軟水出水管。溶鹽罐進水必須在高于鹽罐頂部1m以上的出水管上分流引入。如果與本機相連的進、出水管太長，為減少壓力降低成本，可以用變徑的方法加大進、出口管口徑（常用2〞、21/2〞管徑），排廢液管必須暢通無阻。
(2)Ⅱ型機的安裝
如果在原水硬度大于10mgN/L的極硬水地區，必須選用Ⅱ型機，Ⅱ型機的安裝是在標準機樹脂罐上安裝一加高罐即可。由于樹脂的膨脹性，裝填樹脂一定要按罐的90％容量進行。
(3)電器原理及控制線路（圖另附）
本機出廠時線路板已制作安裝好，只需要接通三相電源，電源線預埋線管引入。
原水硬度 | 機型 | 長工位（分鐘） | 短工位（分鐘） | 流量計讀數（升/時） | 排廢水量（升/分） |
松床 | 再生 | 小清洗 | 大清洗 |
2-8毫克當量/升 | DZFN-2 | 35-25 | 6-10 | 20-40 | 0-1 | 1.5-3 | 1.5-3 | 3-5 |
DZFN-4 | 35-25 | 7-10 | 30-60 | 0-1 | 2-4 | 2-3 | 5-7 |
DZFN-8 | 35-25 | 8-10 | 40-80 | 0-1 | 4-6 | 4-6 | 10-14 |
DZFN-12 | 45-25 | 8-10 | 60-100 | 0-1.2 | 4.5-8 | 5-8 | 12-16 |
DZFN-20 | 45-25 | 8-10 | 90-150 | 0-1.2 | 6-12 | 10-14 | 20-40 |
8-12毫克當量/升 | DZFN-2 | 25-20 | 10-12 | 40-55 | 0-1 | 1.5-3 | 1.5-3 | 3-5 |
DZFN-4 | 25-20 | 10-12 | 60-80 | 0-1 | 2-4 | 2-3 | 5-7 |
DZFN-8 | 25-20 | 10-12 | 80-100 | 0-1 | 4-6 | 4-6 | 10-14 |
DZFN-12 | 25-20 | 10-12 | 100-120 | 0-1.2 | 4.5-8 | 5-8 | 12-16 |
DZFN-20 | 25-15 | 12-14 | 150-250 | 0-1.2 | 6-12 | 10-14 | 20-40 |
12-15毫克當量/升 | DZFN-2 | 25-15 | 12-14 | 55-60 | 0-1 | 1.5-3 | 1.5-3 | 3-5 |
DZFN-4 | 25-15 | 12-14 | 80-100 | 0-1 | 2-4 | 2-3 | 5-7 |
DZFN-8 | 25-15 | 12-14 | 100-120 | 0-1 | 4-6 | 4-6 | 10-14 |
DZFN-12 | 25-15 | 12-16 | 120-160 | 0-1.2 | 4.5-8 | 5-8 | 12-16 |
DZFN-20 | 25-15 | 12-16 | 250-350 | 0-1.2 | 6-12 | 10-14 | 20-40 |
長短工位時間、流量計讀數、排廢水量參歸照表
3、設備調試
(1)電機旋轉方向的確定
接通電源，先按1QA（綠色）按鈕，再點動2QA（黃色）按鈕，看控制閥芯分度的蝸輪旋轉方向，逆時針轉為對，順時針轉為錯，應將電源倒相。
(2)旋轉閥的調整
旋轉閥出廠時，已作好調整，一般不會有錯。若在使用中，發現確實有錯，先打開塑料罩，視蝸輪上的八個工位點，在蝸輪停轉時，某一點上要和閥上的紅色指示線對齊（允許偏差±3㎜），若不齊則調整行程開關。當工位點越過指示線，可將行程開關向蝸輪旋轉方向的相反方向移動（移距等于工位點越過的距離），反之亦然。復查旋轉閥的對位時，可將電器控制箱上的兩個時間繼電器暫調到2分鐘，按起動按鈕，蝸輪就會每隔2分鐘轉一個角度，蝸輪停下時，視對位狀況，不理想再調。
控制蝸輪旋轉分度（轉一個等角），是依靠兩個電器行程開關傳達指令。過渡行程開關的作用是使時間繼電器超前接通，即當1SJ還沒有斷電時，2SJ已經接通。在這一瞬間，兩個時間繼電器同時接通，顯示亮光，使之具有可靠的銜接作用。蝸輪停轉前，過渡行程開關先動作，對位開關后動作，只要對位開關動作，蝸輪立即停轉。
(3)通水試壓
在通電試機完成后，可關閉閥F4,打開閥F1、F2、F3、F5,進行通水試驗。觀看水壓表，使之數值不要超過設備所規定壓力。若發現有漏水（一般不漏），可關機排除。其方法參考表五進行故障檢查處理。
(4)工位時間的調節
控制箱內的兩個延時繼電器是分別控制長短兩工位時間的，用戶可根據當地原水硬度，并參照表三，將其調到所需的數字上。調節時必須切斷電源，用手拔動時間繼電器“+”“－”符號即可。例如，某地原水硬度為8毫克當量/升，若使用DZNF-10型設備，則應將時間繼電器1SJ調到25分鐘，2SJ調到10分鐘。這樣設備就按照松床25分鐘，再生10分鐘，小清洗25分鐘，大清洗10分鐘的規律循環工作，如果一時分不清兩個時間繼電器哪個控制長工位，哪個又是控制短工位的，可用下列方法判斷：將兩個時間繼電器的時間暫調到2分鐘，開機運行對照表四（工況特征表）觀察工況轉變。亮（數顯發光）的那個時間繼電器便是短工位時間繼電器（2SJ），另一個時間繼電器就是長工位時間繼電器（1SJ）。
(5)進鹽量調節
先關閉鹽罐閥門F2，揭開加鹽蓋，打開鹽罐上排水龍頭，排出適量水，然后將鹽倒入罐內，每次加到罐高的2/3左右為宜，最后加鹽蓋蓋緊，打開進入閥門F2，鹽罐又開始工作。
鹽液量控制：當設備運行到再生工位時，流量計浮球上浮。調整流量計旋鈕，使浮球達到表三中的數據高度，初調試時，可將流量調大一些，(正常值的1.5-2倍)，待水質達標后，再調到正常值。在實際使用過程中，可逐漸摸索，在保證水質合格的前提下，將進鹽量調到最小（可小于表三中值），達到節鹽的工作狀態。
(6)電器控制原理
電器控制原理圖四、控制線路接線圖五。紅色按鈕TA停，綠色按鈕1QA是起動，黃色按鈕2QA是點動控制；時間繼電器1SJ和2SJ分別控制長短工位時間；兩個行程開關，一個起定位用，一個起提前接通銜接過渡作用，過渡開關應超前安裝3-5度，使其超前動作。
(7)水質化驗
設備運行一個周后，進行水質化驗，指標為：
Ⅰ軟水硬度應<0.03毫克當量/升。
Ⅱ軟水中氯根應與自來水氯含量基本相同。
兩項指標均合格方為調試結束，打開F4，關閉F5，讓合格軟水進入儲水箱。
若硬度超標，可增加鹽液量（流量計讀數增加）或延長進鹽工位時間。若氯根超標，可延長大清洗工位時間或關小F3閥門增加背壓。
該機具有一的隋性是指當進鹽量不足時，水質不會立即超標，增大進鹽量后，也會立即達標，均需一定的時間過程，故調試時莫操之過急。
表四
工況特征表
工況 | 特征 |
松床 | 1、 工作時間屬長工位，長工位時間繼電器1SJ工作(亮光)。 |
2、從排廢管排出廢液時最小0-1升/分。 |
再生 | 1、 工作時間屬短工位，2SJ工作(亮光)。 |
2、 轉子流量計浮球上升，鹽液流入樹脂罐。 |
小清洗 | 1、 工作時間屬長工位，1SJ工作就(亮)。 |
2、 排廢量較小。 |
大清洗 | 1、工作時間屬短工位，2SJ工作(亮光)。 |
2、排廢量較大。 |
故障檢查及處理
現象 | 原因 | 處理 |
軟水殘硬超標 | 1、原水硬度升高； 2、再生不好； 3、化驗藥品失效。 | 1、增大進鹽量：調節浮球高度或延長工作時問。 2、及時加鹽，保證鹽液濃度； 3、更換、檢驗化學藥品。 |
軟化水氯根含量大于原水氯根含量 | 1、排廢量不足。 | 1、排廢管應楊通無阻； 2、延長大情洗時問(1-5分鐘) (但應調小流量計讀數以保證再生液用量不變)； 3、可適當關水出水閥門F2，以提高沖洗壓為。 |
廢水或取樣管中有樹脂 | 1、過濾網損壞。 | 1、判定哪個罐在生產取樣時有樹脂，則此罐的上濾網損壞； 2、廢水中有樹脂，則為下濾網損壞； 3、更換尼龍網。 |
浮球不升高 | 1、鹽路不暢； 2、集成閥對位偏差太大； 3、背壓不夠。 | 1、沖洗鹽罐，轉子流量計； 2、檢查對位情況是否良好； 3、關小F2閥門，提高背壓到0.06MPa。 |
電控柜失靈 | 1、行程開關的安裝高度變位； 2、過渡開關的安裝度變小； 3、線路故障； 4、行程開關受潮。 | 1、調整對位開關，使得蝸輪的停位偏差小于2mm； 2、調整過渡開關的位置，使得兩時間繼電器能夠超前交替工作。 3、檢查熔斷器、導線接頭、電機等電器元件，排除一般線路故障； 4、拆開行程開關，用熱氣吹干。 |
塑料管漏水 | 1、塑料彎頭漏水； 2、液休管連接處漏水。 | 1、松開彎頭，讓塑料管路橫平豎直，重新上緊彎頭，但不能太緊。 2、上緊扎箍或流液管頭切去一段再插上。 |
產水量減少 | 1、自來水壓力不夠； 2、原水凈水器濾網太臟； 3、集成閥門沒對位好。 | 1、增大進水管管徑，設法提高進水壓力； 2、打開清洗濾網； 3、打開閥罩，檢查對位情況，并給予正確復位。 |
旋轉閥門處向外滴水 | 1、蝸輪軸上密封件失效。 | 拆掉蝸桿、蝸輪，打開壓蓋，更換0型閥門或骨架油封。 |
五、主要技術參數（表二、表三)
項目 | 單位 | DNFZ-2 | DNFZ-4 | DNFZ-8 DNFZ-10 | DNFZ-12 | DNFZ-20 | DNFZ-30 | DNFZ-40 |
原水壓力 | MPa | 0.12-0.3 |
原水硬度 | 毫克當量/升（毫摩爾/升）Ⅰ型<10（5）Ⅱ型<15（7.5） |
軟水殘硬 | 毫克當量/升（毫摩爾/升）<0.03（0.015） |
配用鍋爐 | | 2T | 4T | 6T、10T | 12T | 20T | 25T、30T | 35T、40T |
產水量 | T/h | 1.6-2.5 | 3.5-5 | 8-10 | 11-14 | 18-22 | 25-30 | 35-40 |
進出水管規格 | （寸） | 1" | 1" | 1.5" | 2" | 2.5" | 2.5" | 2.5" |
樹脂裝填量 | kg | Ⅰ型 | 125 | 200 | 380 | 600 | 960 | 1800 | 1960 |
| | Ⅱ型 | 190 | 300 | 570 | 860 | 1360 | 2600 | 2860 |
外形尺寸（長×寬×高） | mm | Ⅰ型 | 1660×360×1946 | 1820×420×2050 | 2200×580×2320 | 2480×620×2460 | 3100×840×3320 | 2480×1240×2440 | 3120×1680×2600 |
| | Ⅱ型 | 1660×360×2696 | 1820×420×2800 | 2200×580×3320 | 2480×620×3440 | 3120×840×3600 | 2480×1240×3440 | 3120×1680×3600 |
電功率 | | 0.37 | 0.37 | 0.37 | 0.37 | 0.37 | 0.37 | 0.37 |
設備重量 | kg | Ⅰ型 | 302 | 668 | 1228 | 1474 | 2357 | 2548 | 4614 |
| | Ⅱ型 | 382 | 828 | 1328 | 1893 | 2759 | 3786 | 5414 |
六、使用與維護保養
1、開機
先開水閥門F3，再開進水閥門F1，到所定水壓（0.15-0.3MPa）。按綠色按鈕起動設備，在進鹽工位時調整轉子流量計，使浮球上升到要求值。
2、停機：按紅色按鈕關閉電源，最后關緊進水閥F1，出水閥F3可以不關，停機應選在非進鹽工位。
3、加鹽：加鹽時，先關閉鹽罐進水閥F2，然后才打開加鹽蓋，將罐中的水由龍頭適量排出一些，最后才加鹽。
4、進鹽量的調節：設備運行穩定后，在保證水質的情況下，可適當降低進鹽工位時間或經流量計計量，以限度地降低鹽耗。在設備的使用過程中，不斷總結經驗，靈活掌握，提高經濟效益。
5、若轉子流量計鹽液很臟或過濾不暢時，待鹽用完后對鹽罐及鹽濾筒進行清洗，停機應選擇非再生工位進行。清洗方法是先打開加鹽蓋內部廢水帽，用水沖洗，鹽濾筒可以從罐內拿出來清洗，鹽罐開始放出的污水鹽濃度較大，可沉淀回收。
6、若設備停機時間超過十天，應將排廢管抬高至樹脂罐頂部，以保證樹脂浸泡在水中。重新使用時，應先轉動蝸桿，使閥芯轉動一定角度，確認轉動靈活，無阻，把廢液管放回原處，再開機。
7、設備在使用過程中，應經常查密封，轉動系統的潤滑以及旋轉的對位狀況，發現漏水、缺油以及對位偏差過大時，應及時處理。設備應每年檢修一次，檢查樹脂層高度，本設備規定樹脂裝填率為容積的90％，不夠時，添加732號（001×7）強酸性陽離子交換樹脂。
8、故障檢查及處理，見表五。
