中天恒远高温软化水设备是针对高温工况(进水温度≥60℃,部分设备可耐受 120℃以上)设计的专用水质软化装置,核心功能是去除水中钙、镁离子以杜绝高温环境下水垢生成,广泛应用于电力、化工、食品加工等工业领域。其技术体系围绕耐高温材质适配 + 高效离子交换构建,既保障高温工况稳定运行,又能确保软化效果达标,以下是其详细工艺原理与核心优势。
一、工艺原理
中天恒远高温软化水设备的核心技术基于离子交换原理,并搭配耐高温的设备结构与控制系统,整体工作流程分为 “软化运行、树脂再生、清洗置换” 三个核心阶段,同时在材质与树脂性能上进行特殊耐高温优化。
(一)核心理论基础:离子交换反应与耐高温适配
离子交换反应
设备内部填充耐高温强酸性阳离子交换树脂(如苯乙烯系强酸树脂,耐受温度可达 120℃),树脂颗粒表面富含可交换的钠离子(Na⁺)。当高温原水(含 Ca²⁺、Mg²⁺)流经树脂层时,依据 “离子交换选择性” 原理,树脂上的 Na⁺会与水中的 Ca²⁺、Mg²⁺发生置换反应,具体反应式为:
Ca²⁺ + 2R-Na → R₂-Ca + 2Na⁺
Mg²⁺ + 2R-Na → R₂-Mg + 2Na⁺
置换完成后,水中钙、镁离子被树脂吸附,流出的水变为以 Na⁺为主的软化水,难以形成水垢。
耐高温设计适配
区别于常温软化水设备,该设备在材质与结构上做了针对性优化:
罐体材质:采用 304/316L 耐高温不锈钢或碳钢衬氟材质,避免高温水腐蚀罐体;
密封与管路:管道和阀门选用氟橡胶、石墨等耐高温密封件,防止高温下密封失效漏水;
树脂改性:离子交换树脂经过耐高温改性处理,在 60-120℃环境下不会出现骨架变形、交换容量衰减的问题。
(二)三步工作流程:从软化到树脂再生
软化运行阶段
高温原水经耐高温进料泵(或工艺系统压力)进入设备,先通过可选的前置耐高温滤网过滤泥沙、悬浮物,再匀速流经离子交换树脂层完成钙、镁离子置换。设备会通过耐高温流量传感器或硬度监测仪实时监测出水硬度(要求≤0.03mmol/L),一旦超标便自动切换至再生阶段。
树脂再生阶段
当树脂吸附的钙、镁离子达到饱和,设备会自动注入 8%-10% 的高温盐水,高浓度 Na⁺将树脂上的 Ca²⁺、Mg²⁺置换下来,反应式为:
R₂-Ca + 2NaCl → 2R-Na + CaCl₂
R₂-Mg + 2NaCl → 2R-Na + MgCl₂
置换产生的废液会被排出,整个再生过程需控制盐水浓度、流速与接触时间(通常 30-60 分钟),确保树脂充分再生且不被过度侵蚀。
清洗置换阶段
再生完成后,设备会通入高温原水或软化水对树脂层进行 “慢洗 + 快洗”:慢洗阶段(10-20 分钟)低流速冲洗,确保树脂层充分膨胀以置换残留盐分;快洗阶段(5-10 分钟)提高流速排出废水,直至出水硬度与电导率达标(电导率≤50μS/cm),随后自动切换回软化运行阶段,进入下一个循环。
二、设备优势
相较于常温软化水设备或传统化学除垢方式,中天恒远高温软化水设备在适配性、稳定性、经济性等方面具备显著优势,具体体现在以下五点:
(一)高温适配性强,工况兼容性高
设备可稳定处理 60-120℃的高温原水,部分特种设备可耐受 150℃以上水温,能直接接入电力行业锅炉(进水 80-100℃)等高温用水系统,无需额外降温,避免了 “降温 - 软化 - 升温” 的能源浪费。同时可根据进水温度与水质特性灵活适配材质,如 60-80℃中性水选用 304 不锈钢罐体,80-120℃酸性水选用 316L 不锈钢或碳钢衬氟罐体,保障设备长期稳定运行。
(二)软化效果稳定,水垢去除率高
设备采用的耐高温专用离子交换树脂交换容量≥4.5mmol/g 干树脂,对钙、镁离子去除率达 95% 以上,软化后水硬度稳定控制在 0.03mmol/L 以下,符合《工业锅炉水质》(GB/T 1576-2018)标准。搭配实时硬度监测系统,可实现 “超标即再生”,避免不合格软化水进入后续工艺,有效杜绝高温设备内壁结垢,如食品加工行业的高温杀菌设备使用后,能保证加热管受热均匀,降低杀菌不彻底的风险。
(三)运行成本低,节能环保
耗材成本低:仅需定期补充再生食盐,处理 1m³ 高温水的食盐消耗量约 50-80g,折合成本仅 0.1-0.2 元,远低于化学加药除垢的药剂成本,且无二次污染;
能源损耗少:软化水可降低水垢对设备的热阻影响(水垢导热系数仅为金属的 1/10-1/50),在锅炉系统中可提升热效率 2%-5%,减少燃料消耗;
供水不间断:部分设备采用双罐并联设计,实现 “一罐运行、一罐再生”,无需停机再生,避免生产效率下降,同时减少设备启停次数以延长使用寿命。
(四)自动化程度高,运维便捷
设备配备耐高温 PLC 控制系统,可自动完成 “软化 - 再生 - 清洗” 全流程操作,支持手机 APP 或工业系统远程监控运行参数、再生状态,实现无人值守。关键部件采用快拆设计,树脂使用寿命 3-5 年,滤网 6-12 个月更换一次,企业可自行完成日常维护,大幅降低运维成本与停机时间,尤其适合化工园区等连续生产场景。
(五)安全可靠,适用场景广泛
设备具备高温报警、液位保护、压力保护等多重安全功能,可在高温高压工况下安全运行。其应用覆盖电力、化工、食品加工、纺织印染等多个领域,既能满足锅炉、换热器的高温给水需求,也可作为反渗透系统的前置处理设备,适配不同行业的水质软化需求。





