專利名稱：離子交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及對離子交換器的改進(jìn)，特別是對離子交換器配水裝置的改進(jìn)。
現(xiàn)有離子交換器大都采用塔形縫隙式水帽配水，即把若干個塔形縫隙式水帽安裝在多孔支撐板上構(gòu)成配水裝置。配水裝置上的配水小孔或縫隙通水流速必須保證不低于某一下限值，否則，起不到均勻配水作用。該配水裝置的缺點是在流量減小時配水不均勻，尤其在再生操作時，再生劑的流量約是運行時水流量的1/3-1/4，再生劑的分配很難均勻，影響離子交換劑的再生效果，降低再生劑的利用率，增大再生劑的消耗量，排放廢液再生劑濃度較高，對環(huán)境污染增大。
本實用新型的目的是提供一種帶有可調(diào)節(jié)流量的配水裝置的離子交換器。
用于實現(xiàn)本實用新型目的的一種離子交換器，包括一殼體、分別設(shè)置在殼體上的出水管和進(jìn)水管、在殼體內(nèi)安裝的上多孔支撐板和下多孔支撐板、設(shè)置在上下多孔支撐板之間的離子交換劑，在支撐板上設(shè)置的多個水帽，其中，至少一個水帽具有單向節(jié)流裝置。
本實用新型的進(jìn)一步解決方案包括在上下多孔支撐板之間設(shè)置一中間多孔支撐板，在上多孔支撐板和中間多孔支撐板之間設(shè)置一離子交換劑，在下多孔支撐板和中間多孔支撐板之間也設(shè)置離子交換劑，在中間多孔支撐板上設(shè)置至少一個具有單向節(jié)流裝置的水帽，由此形成一種雙層過濾器；水帽由朝向離子交換劑的塔形縫隙頭、置于塔形縫隙頭的內(nèi)部的止水塞、對止水塞進(jìn)行限位的托架、和將塔形縫隙頭連接到孔板上的內(nèi)部形成通道的連接頭組成；止水塞和塔形縫隙頭可以為錐形，在止水塞的表面設(shè)置與塔形縫隙頭的布水縫隙相對應(yīng)的筋，筋的數(shù)量等于或小于布水縫隙；
水帽還可以包括一朝向離子交換劑的塔形縫隙頭；一與塔形縫隙頭連接的并將塔形縫隙頭連接到孔板上的內(nèi)部形成通道的連接頭，在連接頭上開有螺紋；一與螺紋配合的螺母；一設(shè)置在連接頭上的托架；一設(shè)置在螺母一端的配水孔板；一設(shè)置在托架和配水孔板之間的可移動的止水球，在配水孔板上開有可被止水球堵塞的通水孔和常開通水孔。其中，也可以將配水孔板設(shè)置在連接頭上；托架設(shè)置在螺母一端；托架和配水孔板可以設(shè)置在連接頭靠近塔形縫隙頭的一端，也可以設(shè)置在遠(yuǎn)離塔形縫隙頭的一端。
本實用新型的優(yōu)點為當(dāng)離子交換劑在再生時能保證再生劑分配均勻，同時具有周期制水量大、出水質(zhì)量好、節(jié)省再生劑、環(huán)境污染小等特點。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1是本實用新型所使用的水帽的一個實施例的具有局部剖視的示意圖。
圖1a是沿
圖1中A-A剖線的剖視圖。
圖2是與
圖1類似的另一個實施例的示意圖。
圖2a是沿圖2中B-B剖線的剖視圖。
圖3-6是水帽的不同實施例的剖視圖。
圖7是本實用新型的離子交換器的剖視圖。
圖8是本實用新型的另一種離子交換器的剖視圖。
本實用新型設(shè)計了三種雙向通流面積不等的水帽，具體方案如下方案一一種水帽10，主要由塔形縫隙頭1、止水塞2、托架3、連接頭4等組成(如
圖1)，止水塞2置于塔形縫隙頭1的內(nèi)部，止水塞2可以是與塔形縫隙頭1錐度相同(或相近)的錐形或錐臺形，也可以是球形等，在止水塞2的表面可以設(shè)置與塔形縫隙頭1的布水縫隙5相對應(yīng)的筋6，筋6的數(shù)量等于或小于布水縫隙5，托架3固定在連接頭4上，連接頭4與塔形縫隙頭1用螺紋連接或粘接在一起。塔形縫隙頭1起布水作用，止水塞2在水自連接頭4側(cè)流向塔形縫隙頭1側(cè)時自動堵塞一部分塔形縫隙頭1的布水縫隙5，在水自塔形縫隙頭1側(cè)流向連接頭4側(cè)時自動打開塔形縫隙頭1的布水縫隙5，托架3起到支撐止水塞2防止筋6從布水縫隙5脫出及堵塞連接頭4的流水通道7的作用，水帽10可通過連接頭4和螺母8安裝在多孔支撐板9上。為防止止水塞2偏離水帽10的中心軸線，可穿過止水塞2中心軸線上的開孔在塔形縫隙頭1或連接頭4上設(shè)置導(dǎo)桿，導(dǎo)桿若設(shè)置兩根以上同時還可以防止止水塞2旋轉(zhuǎn)。為防止止水塞2在塔形縫隙頭1內(nèi)塞得太緊，應(yīng)使止水塞2在塞緊前其端頭頂在塔形縫隙頭1的底部。
止水塞2也可以是中空的管狀(如圖2)，其尺寸與塔形縫隙頭1的大直徑段相當(dāng)時，止水塞2可以堵塞塔形縫隙頭1大直徑段的布水縫隙5，其尺寸與塔形縫隙頭1的小直徑段相當(dāng)時，止水塞2可以堵塞塔形縫隙頭1小直徑段的布水縫隙5，其尺寸與塔形縫隙頭1的中段相當(dāng)時，止水塞2可以堵塞塔形縫隙頭1中段的布水縫隙5。止水塞2也可以是一頭封閉的中空管。當(dāng)上述中空管由橡膠材料制成且堵板位于遠(yuǎn)離連接頭4側(cè)時，水從連接頭4流入水帽10時止水塞2膨脹也能堵塞布水縫隙5。為防止在上述中空管內(nèi)積存死水可以在管壁或堵板上開孔。
順流再生離子交換器、浮床離子交換器宜采用頭朝下使用的水帽10，水帽10設(shè)置在離子交換劑的上側(cè)，此時止水塞2比重最好大于1，可以用塑料、橡膠、玻璃鋼等材料、復(fù)合材料制成，或用上述材料內(nèi)充沙子、水泥或金屬制成；逆流再生離子交換器宜采用頭朝上使用的水帽10，水帽10設(shè)置在離子交換劑的下側(cè)，此時止水塞2比重最好小于1，可以用塑料、橡膠、玻璃鋼等材料、復(fù)合材料制成，其內(nèi)部可以做成空心的。
水帽10是采用止水塞2部分封閉塔形縫隙頭1的布水縫隙5來改變水的通流面積的，也可以在連接頭4側(cè)采取相應(yīng)的措施達(dá)此目的，如用止水球或止水塞堵塞連接頭4或與連接頭4相連接的有關(guān)部件的部分通水孔。
方案二一種水帽11，主要由塔形縫隙頭1、止水球13、螺母16、托架14、連接頭4、配水孔板15等組成(如圖3、4)，止水球13置于連接頭4的內(nèi)部位于托架14與配水孔板15之間，止水球13可以是球形的，也可以是錐形或圓柱形等，需減少從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積時，配水孔板15設(shè)置在連接頭4上，托架14設(shè)置在與連接頭4相連接的螺母16上(如圖3)，當(dāng)水從連接頭4側(cè)流向塔形縫隙頭1側(cè)時，止水球13自動堵塞配水孔板15上的通水孔17，水只能從配水孔板15上的通水孔18流過，減少了通流面積，當(dāng)水從塔形縫隙頭1側(cè)流向連接頭4側(cè)時，止水球13自動打開配水孔板15上的通水孔17，增大了通流面積；需減少從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積時，配水孔板15設(shè)置在與連接頭4相連的螺母16上，托架14設(shè)置在連接頭4上(如圖4)，當(dāng)水從塔形縫隙頭1側(cè)流向連接頭4側(cè)時，止水球13自動堵塞配水孔板15上的通水孔17，水只能從配水孔板15上的通水孔18流過，減少了通流面積，當(dāng)水從連接頭4側(cè)流向塔形縫隙頭1側(cè)時，止水球13自動打開配水孔板15上的通水孔17，增大了通流面積。水帽11可通過連接頭4和螺母16固定在多孔支撐板9上。托架14起撐托止水球13的作用。
方案三一種水帽12，主要由塔形縫隙頭1、多功能螺母19、止水球13、托架14、連接頭4、配水孔板15等組成(如圖5、6)，止水球13置于多功能螺母19的內(nèi)部位于托架14與配水孔板15之間，止水球13可以是球形的，也可以是錐形或圓柱形等，需減少從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積時，配水孔板15設(shè)置在多功能螺母19靠近塔形縫隙頭1的一端，托架14設(shè)置在多功能螺母19的另一端(如圖5)，當(dāng)水從連接頭4側(cè)流向塔形縫隙頭1側(cè)時，止水球13自動堵塞配水孔板15上的通水孔17，水只能從配水孔板15上的通水孔18流過，減少了通流面積，當(dāng)水從塔形縫隙頭1側(cè)流向連接頭4側(cè)時，止水球13自動打開配水孔板15上的通水孔17，增大了通流面積；需減少從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積時，配水孔板15設(shè)置在多功能螺母19遠(yuǎn)離塔形縫隙頭1的一端，托架14設(shè)置在多功能螺母19的另一端(如圖6)，當(dāng)水從塔形縫隙頭1側(cè)流向連接頭4側(cè)時，止水球13自動堵塞配水孔板15上的通水孔17，水只能從配水孔板15上的通水孔18流過，減少了通流面積，當(dāng)水從連接頭4側(cè)流向塔形縫隙頭1側(cè)時，止水球13自動打開配水孔板15上的通水孔17，增大了通流面積。水帽12可通過連接頭4和多功能螺母19固定在多孔支撐板9上。托架14起撐托止水球13的作用。
止水球13可用塑料、橡膠、玻璃鋼等制成，當(dāng)水自上而下流動時需要堵塞通水孔17，止水球13的比重宜大些，必要時可以在上述材料內(nèi)填充沙子或金屬等大比重的材料，當(dāng)水自下而上流動時需要堵塞通水孔17，止水球13的比重宜小些，必要時可制成中空的或內(nèi)充木材。
應(yīng)用上述水帽取代現(xiàn)有塔形縫隙式水帽及其它替代物，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，可以相應(yīng)地設(shè)計制造出性能優(yōu)異的浮床離子交換器、順流再生離子交換器、逆流再生離子交換器、雙室床離子交換器、混合床離子交換器、再生塔等各種離子交換設(shè)備、再生設(shè)備。
圖7所示為浮床離子交換器，該離子交換器主要由殼體21、出水管(再生液進(jìn)入管)22、上、下多孔支撐板9、頭朝下使用的新型水帽10(或從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、普通水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、進(jìn)水管(再生液排出管)23、離子交換劑24等組成。上、下多孔支撐板9，29分別固定在殼體21的上部和下部，為提高強度，用支柱26將上、下多孔支撐板9，29分別連接固定在殼體21的上端和下端，水帽10(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)和普通水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)用螺母(水帽10和普通水帽20用螺母8，水帽11用螺母16，水帽12用多功能螺母19)分別連接固定在上部多孔支撐板9和下部多孔支撐板29上，離子交換劑24填充在上部多孔支撐板9和下部多孔支撐板29之間。工作原理運行時，水從進(jìn)水管23進(jìn)入，通過下部多孔支撐板29、水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、離子交換劑24(此時離子交換劑24構(gòu)成的濾層被水托起頂在上部多孔支撐板9上)、水帽10(或從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、上部多孔支撐板9，從出水管22流出，水得到處理，此時水帽10的布水縫隙5全部打開(從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12和從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12的通水孔17打開)，通流面積增大，能適應(yīng)水流量大的需要；再生時，再生液從再生液進(jìn)入管22進(jìn)入，通過上部多孔支撐板9、水帽10(或從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、離子交換劑24(此時離子交換劑24所構(gòu)成的濾層回落到下部多孔支撐板29上)、普通水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、下部多孔支撐板29從再生液排出管23流出，離子交換劑24得到再生，此時止水塞2封堵了水帽10一部分布水縫隙5(從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12和從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12的通水孔17被止水球13堵塞)，通流面積減小，保證了小流量的再生劑通過時的縫隙(或孔)流速，保證了再生劑能均勻地流入或流出離子交換劑24所構(gòu)成的濾層。
圖8所示為雙室浮床離子交換器，該離子交換器主要由殼體21、出水管(再生液進(jìn)入管)22、上、中、下多孔支撐板9，39，29，、頭朝下使用的新型水帽10(或從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、普通水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、進(jìn)水管(再生液排出管)23、離子交換劑24、離子交換劑25等組成。上、中、下多孔支撐板9，39，29分別固定在殼體21的上端、中部、下端，為防止中部多孔支撐板39受力變形，可用支柱26將其連接在上、下多孔支撐板9，29上，也可以只連接在下多孔支撐板29(或上多孔支撐板9)上，上部多孔支撐板9上安裝頭朝下使用的新型水帽10(或從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)，下部多孔支撐板29上安裝普通水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)，中部多孔支撐板39的上側(cè)安裝普通水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、下側(cè)安裝頭朝下使用的新型水帽10(或從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)，中部多孔支撐板39的上、下兩側(cè)水帽可分別采取內(nèi)螺紋和外螺紋直接對頭連接。離子交換劑24充填在上部多孔支撐板9和中部多孔支撐板39之間，離子交換劑25充填在中部多孔支撐板39和下部多孔支撐板29之間。工作原理運行時，水從進(jìn)水管23進(jìn)入，通過下部多孔支撐板29、普通水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、離子交換劑25(此時離子交換劑25構(gòu)成的濾層被水托起頂在中部多孔支撐板39上)、水帽10(或從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、中部多孔支撐板39，普通水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、離子交換劑24(此時離子交換劑24構(gòu)成的濾層被水托起頂在上部多孔支撐板9上)、水帽10(或從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、上部多孔支撐板9，從出水管22流出，水得到處理，此時水帽10的布水縫隙5全部打開(從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12和從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12的通水孔17打開)，通流面積增大，能適應(yīng)水流量大的需要；再生時，再生液從再生液進(jìn)入管22進(jìn)入，通過上部多孔支撐板9、水帽10(或從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、離子交換劑24(此時離子交換劑24所構(gòu)成的濾層回落到中部多孔支撐板39上)、普通水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、中部多孔支撐板39、水帽10(或從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、離子交換劑25(此時離子交換劑25所構(gòu)成的濾層回落到下部多孔支撐板29上)、普通水帽20(或從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12)、下部多孔支撐板29，從再生液排出管23流出，離子交換劑24、離子交換劑25得到再生，此時止水塞2封堵了水帽10一部分布水縫隙5(從連接頭4側(cè)向塔形縫隙頭1側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12和從塔形縫隙頭1側(cè)向連接頭4側(cè)通流面積較小的水帽11或水帽12的通水孔17被止水球13堵塞)，通流面積減小，保證了小流量的再生劑通過時的縫隙(或孔)流速，保證了再生劑能均勻地流入或流出離子交換劑24、離子交換劑25所構(gòu)成的濾層。
本實用新型提供的上述新型水帽代替現(xiàn)有的塔形縫隙式水帽及其它替代物，可用于順流再生離子交換器、逆流再生離子交換器、浮床離子交換器、雙室床離子交換器、混合床離子交換器、再生塔等各種離子交換設(shè)備、再生設(shè)備，還可應(yīng)用于其它水處理設(shè)備或化工設(shè)備均勻分配水及其它液體或氣體。
權(quán)利要求1.一種離子交換器，包括一殼體(21)、分別設(shè)置在所說殼體上的出水管(22)和進(jìn)水管(23)、在所說殼體內(nèi)安裝的上多孔支撐板(9)和下多孔(29)、設(shè)置在上下多孔支撐板(9，29)之間的離子交換劑，在所說支撐板(9，29)上設(shè)置的多個水帽，其特征為至少一個所說水帽(10，11，12)具有單向節(jié)流裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子交換器，其特征為，在上下多孔支撐板(9，29)之間設(shè)置一中間多孔支撐板(39)，在上多孔支撐板(9)和中間多孔支撐板(39)之間設(shè)置離子交換劑(24)，在下多孔支撐板(29)和中間多孔支撐板(39)之間設(shè)置離子交換劑(25)，在所說中間多孔支撐板(39)上設(shè)置至少一個具有單向節(jié)流裝置的水帽(10，11，12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離子交換器，其特征為，所說水帽(10)由朝向離子交換劑的塔形縫隙頭(1)、置于塔形縫隙頭(1)的內(nèi)部的止水塞(2)、對所說止水塞進(jìn)行限位的托架(3)、和將塔形縫隙頭(1)連接到所說孔板上的內(nèi)部形成通道(7)的連接頭(4)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子交換器，其特征為，所說止水塞(2)和塔形縫隙頭(1)為錐形，在所說止水塞(2)的表面設(shè)置與塔形縫隙頭(1)的布水縫隙(5)相對應(yīng)的筋(6)，所說筋(6)的數(shù)量等于或小于布水縫隙(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離子交換器，其特征為，所說的止水塞(2)是中空的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子交換器，其特征為，至少設(shè)置一根止水塞(2)的導(dǎo)向桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離子交換器，其特征為，所說水帽包括一朝向離子交換劑的塔形縫隙頭(1)；一與塔形縫隙頭(1)連接的并將塔形縫隙頭(1)連接到所說孔板上的內(nèi)部形成通道(7)的連接頭(4)，在連接頭上開有螺紋；一與所說螺紋配合的螺母；一設(shè)置在所說連接頭上的托架(14)；一設(shè)置在所說螺母一端的配水孔板(15)；一設(shè)置在所說托架(14)和配水孔板(15)之間的可移動的止水球(13)，在所說配水孔板(15)上開有可被止水球(13)堵塞的通水孔(17)和常開通水孔(18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離子交換器，其特征為，所說水帽包括一朝向離子交換劑的塔形縫隙頭(1)；一與塔形縫隙頭(1)連接的并將塔形縫隙頭(1)連接到所說孔板上的內(nèi)部形成通道(7)的連接頭(4)，在連接頭上開有螺紋；一與所說螺紋配合的螺母；一設(shè)置在所說連接頭上的配水孔板(15)；一設(shè)置在所說螺母一端的托架(14)；一設(shè)置在所說托架(14)和配水孔板(15)之間的可移動的止水球(13)，在所說配水孔板(15)上開有可被止水球(13)堵塞的通水孔(17)和常開通水孔(18)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的離子交換器，其特征為，所說托架(14)設(shè)置在所說連接頭(4)靠近塔形縫隙頭(1)的一端。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的離子交換器，其特征為，所說托架(14)設(shè)置在所說連接頭(4)遠(yuǎn)離塔形縫隙頭(1)的一端。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的離子交換器，其特征為，所說配水孔板(15)設(shè)置在所說連接頭(4)靠近塔形縫隙頭(1)的一端。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的離子交換器，其特征為，所說配水孔板(15)設(shè)置在所說連接頭(4)遠(yuǎn)離塔形縫隙頭(1)的一端。
專利摘要本實用新型的離子交換器,包括一殼體、分別設(shè)置在殼體上的出水管和進(jìn)水管、在殼體內(nèi)安裝的上多孔支撐板和下多孔支撐板、設(shè)置在上下多孔支撐板之間的離子交換劑,在支撐板上設(shè)置的多個水帽,其中,至少一個水帽具有單向節(jié)流裝置。本實用新型的離心交換器具有再生劑分配均勻、周期制水量大、出水質(zhì)量好、節(jié)省再生劑、環(huán)境污染小等特點。
文檔編號B01J47/00GK2393639SQ9820142
公開日2000年8月30日 申請日期1998年2月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月20日
發(fā)明者劉澄清 申請人:劉澄清