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。中心控制轉閥，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：
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
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。
(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，電源線從預埋線管引入。
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：
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。 |
管路系統原理圖一
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、安裝與調試
1、設備的安裝可參考圖一、圖二、圖三。
設備安裝示意圖二
設備安裝地基圖三
控制電路接線圖
七、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。
