阅读说明：本技术 一种软化水装置 (Water softening device ) 是由 李冰 于 2020-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及除垢软化水技术领域,公开了一种软化水装置,包括呈封闭状态的反应罐和导流管,反应罐连通进水口和出水口,反应罐内设有用于对矿石的晶格组织改性的滤料,导流管第一端位于反应罐的外部,导流管第二端贯穿进水口并延伸至反应罐底部,原水由第一端流入并由第二端流出,反应罐内压力增大,滤料在压力作用下上移,原水与滤料充分接触,在滤料的催化作用下,原水中的钙离子、镁离子生成碳酸钙、碳酸镁晶体,悬浮于原水中。如此设置,能够把钙和镁硬度转换为不溶解的微晶体,把水中的暂时硬度转变为稳定的碳酸钙晶体,所形成的晶体稳定,不会形成水垢堆积。无需持续添加滤料,不会腐蚀设备、缩短设备使用寿命,不会伤害操作工身体。(The invention relates to the technical field of descaling softened water, and discloses a softened water device which comprises a reaction tank and a flow guide pipe in a closed state, wherein the reaction tank is communicated with a water inlet and a water outlet, a filter material for modifying the lattice structure of ores is arranged in the reaction tank, the first end of the flow guide pipe is positioned outside the reaction tank, the second end of the flow guide pipe penetrates through the water inlet and extends to the bottom of the reaction tank, raw water flows in from the first end and flows out from the second end, the pressure in the reaction tank is increased, the filter material moves upwards under the action of the pressure, the raw water is fully contacted with the filter material, and calcium ions and magnesium ions in the raw water generate calcium carbonate crystals and magnesium carbonate crystals and suspend in the raw water. In this way, the hardness of calcium and magnesium can be converted into insoluble microcrystals, the temporary hardness in water can be converted into stable calcium carbonate crystals, and the formed crystals are stable and do not form scale accumulation. The continuous addition of filter materials is not needed, the equipment is not corroded, the service life of the equipment is shortened, and the body of an operator is not damaged.)

一种软化水装置

技术领域

本发明涉及除垢软化水技术领域，更具体地说，涉及一种软化水装置。

背景技术

水垢是锅炉、茶炉等换热设备的大敌,为清除水垢,目前有许多方法,如化学法(使用氯化钠参与反应)、离子交换法、电子除垢法等等，均达不到满意的防垢除垢效果。

软化水技术通常是利用盐和树脂等技术吸附水中钙离子和镁离子，即氯化钠溶液与碳酸氢钙、碳酸氢镁反应生成碳酸钙沉淀和碳酸镁沉淀，从而使水中钙离子和镁离子的含量降低。目前的软化水技术使用的滤料是氯化钠，需要一直添加氯化钠，因为氯化钠参与反应后量会变少，这样一来，增加了操作工的劳动强度；而且盐的溶液会对设备造成严重腐蚀，缩短设备的使用寿命，同时也会对操作工的身体造成伤害。

因此，如何解决现有技术中软化水技术需要持续添加滤料、易腐蚀设备、缩短设备使用寿命、伤害操作工身体的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软化水装置以解决现有技术中软化水技术需要持续添加滤料、易腐蚀设备、缩短设备使用寿命、伤害操作工身体的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

本发明提供了一种软化水装置，包括呈封闭状态的反应罐以及导流管，所述反应罐连通有第一进水口和第一出水口，所述反应罐内设有用于对矿石的晶格组织进行改性的滤料、以辅助成核结晶，所述导流管包括第一端和第二端，所述导流管的第一端位于所述反应罐的外部，所述导流管的第二端贯穿所述第一进水口并延伸至所述反应罐的底部，原水由所述第一端流入并由所述第二端流出，原水持续进入所述反应罐的底部、以使所述反应罐内的压力增大，所述滤料在压力作用下向上移动、以使原水与所述滤料充分接触并使原水成为软水。

优选地，所述滤料的主要成分为改性陶瓷聚合物。

优选地，所述导流管的第二端连通有多个布水器、以使原水流入所述布水器内，所述布水器沿所述导流管的周向分布，且各个布水器上均设有多个孔、以使所述布水器内的原水流出至所述反应罐内。

优选地，所述第一进水口和所述第一出水口均设置在所述反应罐的上端。

优选地，所述反应罐连通有用于释放由所述第一出水口流出的软水内能的雾化罐，所述雾化罐上设有用于连通所述第一出水口的第二进水口以及用于供释放内能后的软水流出的第二出水口。

优选地，所述第二进水口设置在所述雾化罐的下端，所述第二出水口设置在所述雾化罐的上端。

优选地，所述雾化罐连通有用于稳定软水压力的恒压室，所述恒压室上设有用于连通所述第二出水口的第三进水口以及用于供恒压后的软水流出的第三出水口。

优选地，所述第三进水口设置在所述恒压室的上端，所述第三出水口设置在所述恒压室的下端。

优选地，所述导流管的第一端连接有用于过滤原水中可见物的过滤装置。

优选地，所述过滤装置为沙钢。

本发明提供的技术方案中，软化水装置包括呈封闭状态的反应罐以及导流管，反应罐连通有第一进水口和第一出水口，反应罐内设有用于对矿石的晶格组织进行改性的滤料，用来辅助成核结晶；导流管包括第一端和第二端，导流管的第一端位于反应罐的外部，导流管的第二端贯穿第一进水口并延伸至反应罐的底部，原水由第一端流入并由第二端流出，原水持续进入反应罐的底部，反应罐内的压力就会增大，滤料在压力作用下被推动并向上移动，原水与滤料就能够充分接触。该滤料起到催化剂的作用，能够改变原水中钙离子、镁离子的晶格组织，在滤料的催化作用下，原水中的钙离子、镁离子会生成稳定的碳酸钙晶体、碳酸镁晶体，使原水中的钙离子、镁离子的浓度降低，从而使原水成为软水，碳酸钙晶体、碳酸镁晶体悬浮于原水中，而不是碳酸钙沉淀、碳酸镁除沉淀。如此设置，滤料作为一种催化剂，只起催化作用，并未参与离子交换的化学反应，故无需持续添加滤料；该滤料不同于氯化钠溶液即盐水，不会腐蚀设备进而缩短设备的使用寿命，而且也不会伤害操作工的身体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中软化水装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中反应罐的结构示意图。

图1-2中：

1、反应罐；2、导流管；201、第一端；202、第二端；3、滤料；4、布水器；5、第一进水口；6、第一出水口；7、雾化罐；8、第二进水口；9、第二出水口；10、恒压室；11、第三进水口；12、第三出水口；13、沙钢；14、孔；15、释压阀；16、电磁阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种软化水装置，解决现有技术中软化水技术需要持续添加滤料、易腐蚀设备、缩短设备使用寿命、伤害操作工身体的问题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参阅图1-2，在本实施例中，软化水装置包括呈封闭状态的反应罐1以及导流管2，反应罐1的内部连通有第一进水口5和第一出水口6，第一进水口5和第一出水口6可直接开设在反应罐1的侧壁上。反应罐1内设有用于对矿石的晶格组织进行改性的滤料3，用来辅助成核结晶，相当于起到一种催化剂的作用，由一个晶核慢慢生成晶体，令原水中的钙离子、镁离子的晶格组织发生变化，成为稳定的微晶格组织。在滤料3的催化作用下，原水中的钙离子、镁离子即钙和镁的碳酸氢盐与该滤料3接触后会生成碳酸钙亚微米晶体、碳酸镁亚微米晶体，悬浮于原水中，而不是碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀。需要说明的是，该滤料3只能处理钙和镁的碳酸氢盐，不能处理钙和镁的硫酸盐、氯盐、磷酸盐和硅酸盐，也不能处理其他类型的碳酸氢盐。

具体地，该滤料3是利用特殊材料经过高温煅烧、微波干预等技术制成的滤材，不是所理解的过滤作用，而是当水流经该滤料3并与之短暂接触后，水中带电荷的金属离子所形成的亚微米晶体颗粒仍然悬浮在处理后的水中，但不会在输水管道中形成水垢等，因为晶体是电中性的，在其表面不会形成任何强烈的化学键结合体。亚微米碳酸钙晶体是非常稳定的，可以作为人体必需的矿物质被直接消耗掉，并且他们对环境是有益的；而且所形成的的晶体对于温度的变化也是非常稳定的，直到温度达到360℃之前都会以稳定的碳酸钙晶体形式存在，超过360℃之后才会分解为结晶体形式存在。

导流管2包括第一端201和第二端202，导流管2的第一端201位于反应罐1的外部，导流管2的第二端202贯穿第一进水口5并通入反应罐1的底部，原水由第一端201通入并由第二端202流出，由于反应罐1内处于封闭状态，原水持续进入反应罐1的底部，反应罐1内的压力就会一直增大，在反应罐1内形成由下至上的压力趋势，那滤料3也会在压力作用下被推动并向上移动，即被推起来，这样一来，原水与滤料3就能够充分接触，发挥滤料3的催化作用，使钙离子、镁离子的晶格组织瞬间发生改变，从而使原水软化为软水。水中的钙离子、镁离子的浓度降低，原水就能够软化为了软水。晶体是稳定的，是不同于沉淀的另一种物质形态，不会形成沉淀，故很容易被水冲掉，在管道或容器中自由移动，不会转变形态或造成水垢堆积。

如此设置，滤料3作为一种催化剂，能够把钙和镁硬度转换为不溶解的微晶体，把水中的暂时硬度转变为稳定的碳酸钙晶体，所形成的晶体稳定，不会形成水垢堆积；滤料3只起催化作用，并未参与化学反应，故无需持续添加滤料3；该滤料3不同于氯化钠溶液即盐水，不会腐蚀设备进而缩短设备的使用寿命，而且也不会伤害操作工的身体；而且该装置占地面积小，用量小，设备简易，运行成本低，无需持续添加滤料3，能够实现无人操作，没有腐蚀作用，而且无固体物质产生，不耗电，设备免维护。而且整个过程未发生化学反应，反应后的原水处理之后，也不会引起PH值的改变；无需添加化学药剂，不需要再生，可不间断运行3年，无再生废液；该软化原水的方式不同于传统的向水中添加钠盐的软水剂，更安全更健康。另外，由于使用的是特殊的核辅助结晶技术，该滤料3属于一种超级快速的特种催化剂，仅仅需要几秒钟的接触反应时间就可达到阻垢的效果。

优选地，滤料3的主要成分为改性陶瓷聚合物。具体地，滤料3的主要成分为改性陶瓷珠，呈蜂窝状，外观为白色颗粒，体积最大可变化60％，能够增大孔径和增大吸附面积。

作为可选地实施方式，如图2所示，导流管2的第二端202连通有多个布水器4，布水器4沿导流管2的周向分布，各个布水器4具备一定的长度且均沿导流管2的径向延伸，各个布水器4上均设有多个孔14，导流管2中原水经布水器4最后流出至反应罐1内。在优选的实施例中，布水器4沿导流管2的周向均匀分布，每个布水器4上的孔14均位于上端面，方便原水流出后向上移动。

如此设置，使原水均匀地从反应罐1的底部流出，进而方便原水与反应罐1中的滤料3均匀、全面地接触。

作为可选地实施方式，第一进水口5和第一出水口6均设置在反应罐1的上端，具体地，反应罐1的上端设有一个瓶口，瓶口处设有封堵件，第一进水口5和第一出水口6均设置在封堵件上，导流管2的第二端202穿过封堵件直接竖直向下直通底部，这样一来，原水进入反应罐1中的导流管2部分后，直接靠重力作用很容易落入反应罐1底部，保证原水流通的顺利进行；而且原水在压力作用下有向上的趋势，第一出水口6也设置在反应罐1上端，当原水成为软水后能够顺势从第一出水口6流出。

作为可选地实施方式，反应罐1连通有雾化罐7，雾化罐7用来释放由第一出水口6流出的软水的内能，雾化罐7上设有连通第一出水口6的第二进水口8以及用于供释放内能后的软水流出的第二出水口9，其中第二进水口8处设有释压阀15，释压阀15通常用于地面或井下空气压缩机系统中，起安全保护作用，当第二进水口8处压力超过释压阀15的释压临界点时，释压阀15的活塞会自动打开，达到释放压力的目的。在优选的实施例中，第二进水口8设置在雾化罐7的下端，第二出水口9设置在雾化罐7的上端。

如此设置，当软水由第一出水口6流出后，钙离子、镁离子的晶格组织改变后，微晶格结构还不够稳定，而且存在很大的内能，通过雾化罐7的第二进水口8能够瞬间释放软水的内能，使软水从液态转化为雾态，消耗软水的内能后再从雾态转化为液态，使微晶格结构更加稳定。

作为可选地实施方式，雾化罐7连通有用于稳定软水压力的恒压室10，恒压室10也相当于一个罐体，恒压室10上设有连通第二出水口9的第三进水口11以及用于供恒压后的软水流出的第三出水口12，其中第三出水口12处设有电磁阀16，用来控制由第三出水口12处流出的软水的方向、流量、速度和其他的参数。优选地，第三进水口11设置在恒压室10的上端，第三出水口12设置在恒压室10的下端。

如此设置，在经过雾化罐7对软水进行释压之后，通过恒压室10能够进一步稳定软水的压力，使得晶体的晶格结构也更加稳定。

具体地，雾化罐7、恒压室10均是根据软水的压力和流量来决定雾化罐7、恒压室10的直径和高度。反应罐1、雾化罐7、恒压室10均能够竖直设置在地面或特定的设备位置上，即使这三者不能独立竖直设置，也可以依靠外部支撑结构将其支撑在地面或特定的设备位置上。

作为可选地实施方式，导流管2的第一端201连接有过滤装置，过滤装置用来过滤原水中的可见物。在优选的实施例中，过滤装置为沙钢13。

如此设置，在原水进入反应罐1之前，先将原水中的可见物过滤，去除固体杂质和重金属，方便后期原水与滤料3充分接触，不受其它杂质干扰。

结合上述各个实施例对本软化水装置进行具体说明，在本实施例中，软化水装置包括沙钢13、呈封闭状态的反应罐1以及导流管2、雾化罐7、恒压室10，反应罐1连通有第一进水口5和第一出水口6，反应罐1内设有用于对矿石的晶格组织进行改性的滤料3，用来辅助成核结晶；导流管2包括第一端201和第二端202，导流管2的第一端201连通沙钢13，导流管2的第二端202贯穿第一进水口5并通入反应罐1的底部，导流管2的第二端202连通有多个布水器4，布水器4沿导流管2的周向均匀分布，且各个布水器4上设有多个孔14，原水由第一端201通入并由布水器4上的孔14流出，原水持续进入反应罐1的底部，反应罐1内的压力就会增大，滤料3在压力作用下被推动并向上移动，原水与滤料3就能够充分接触，在滤料3的催化作用下，原水中的钙离子、镁离子会生成稳定的碳酸钙晶体、碳酸镁晶体，原水成为软水。雾化罐7的下端设有第二进水口8、上端设有第二出水口9，第二进水口8与第一出水口6相连通；恒压室10的上端设有第三进水口11、下端设有第三出水口12，第三进水口11与第二出水口9相连通。

如此设置，滤料3作为一种催化剂，只起催化作用，并未参与化学反应，故无需持续添加滤料3；该滤料3不同于氯化钠溶液即盐水，不会腐蚀设备进而缩短设备的使用寿命，而且也不会伤害操作工的身体；而且该装置占地面积小，运行成本低，无需持续添加滤料3，能够实现无人操作，没有腐蚀作用，设备免维护。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。