成都地铁运营有限公司车辆设备车间 四川 成都 610000
摘要 列车清洗机软水处理设备在前期的使用过程中，出现用盐量增大的现象，结合以往的工作经验和现场的使用情况，在分析软水处理设备出现用盐量异常时产生的原因后，采取有效的处理措施，从而保证软水处理设备用盐量达到正常水平稳定的工作。
关键词 软水；盐；再生；电客车
1软水处理设备简介
1.1概述
列车清洗机是用于地铁电客车外表面实施自动洗车作业的专用设备，它包括软水处理设备、端面刷洗机构、侧面刷洗机构、终冲装置。其中软水处理设备是用来降低水硬度的设备，主要是除去水中的钙、镁离子。电客车外表面最后一次冲洗采用软水处理设备制成的软水，使用软水冲洗电客车的好处有：
②冲洗电客车更洁净、不留危害物质。
②增强车体表面的光泽度。
③车身外表面不遗留水垢和水渍。
1.2工作原理
当含有硬度离子的原水通过树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的钠离子发生置换，树脂吸附钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软水。随着树脂内钙、镁离子的增加，树脂去除钙、镁离子的效能逐渐降低。当树脂吸收一定量的钙、镁离子之后，就必须进行再生（吸盐），以恢复树脂的软化交换功能。
1.3工作流程
软水处理设备工作流程包括反洗、吸盐、慢洗、盐箱注水、正洗五个过程。
①反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。
②再生（吸盐）：再生用盐液在一定浓度、流量下，流经失效的树脂层，使其恢复原有的交换能力。
③慢洗(置换)：在再生液进完后，交换器内尚有未参与再生交换的盐液，采用小于或等于再生液流速的清水进行清洗(慢速清洗)，以充分利用盐液的再生作用并减轻正洗的负荷。
④盐箱注水：向盐箱中注入再生一次所需盐量的水。
⑤正洗(快速清洗)：目的是清除树脂层中残留的再生废液，通常以正常流速清洗至出水合格为止。
2异常现象
地铁某车辆段列车清洗机软水处理设备在正常使用过程中，出现过软水处理设备用盐量增大，加盐次数增多，用盐量超出正常使用量一倍的现象。设备生产物料消耗的增大，对正常生产作业造成较大影响。
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3原因分析
为分析上述设备使用过程中出现的异常现象，综合考量软水处理设备工作流程、使用物料等方面因素，主要总结为以下两种原因：
3.1用盐品质
软水处理设备用盐，成分为高纯度的氯化钠，是用来恢复软水设备里面离子交换树脂（离子交换树脂，是软水设备里面核心部分， 用来吸附原水里面的钙镁离子。） 活性，所以也叫离子交换树脂再生剂。在这个过程中，软水处理设备再生（吸盐）工作流程是从盐箱吸入饱和盐液，因软水用盐质量不同，产生相同的饱和溶液用盐量会不一样，质量高用盐少，反之用盐就多。
3.2工作周期
软水处理设备采用程序控制阀自动控制，工作流程中各工位的转换，由自动控制阀中的时间控制器自动记录设备的工作时间，当处理水量达到程序预先设定值时，控制器发出指令信号给驱动马达，马达转动带动多功能阀活塞转动，改变进出水的流向，从而实现自动控制。软水处理设备每完成一个工作流程所需时间称为工作周期，每个工作周期内都会发生一次再生（吸盐）工作，如果工作周期发生变化,用盐量也会发生相应的改变，工作周期长，吸盐次数少，消耗的盐量就少；工作周期短，吸盐次数多，消耗的盐量就多。
4故障排查
4.1用盐品质不高
软水处理设备用盐质量不高主要体现在软水用盐不纯，氯化钠含量不高；杂质多，含重金属和其他化合物。设备用盐应满足以下几点要求：
②颗粒均匀，表面光滑，有光泽。
②硬度较高，不容易被压碎，包装里面粉尘较少。
③粒粒洁白，颗粒表面没有斑点。取适量溶解后，没有杂质沉淀，溶液里没有絮状漂浮物。
④放入盐箱，或者大量溶解后，在水溶液中，不会碎掉，成泥，均匀溶解至消失。
通过现场用盐的检查和使用情况观察，无异常现象，完全满足以上用盐要求。故排除此原因。
4.2工作周期缩短
软水处理设备工作流程中的再生（吸盐）是软水处理器从盐箱吸入饱和盐液到树脂罐，以恢复树脂活性。为了保证再生工作流程可靠运行，需向盐箱加入足量的工业盐，保证盐箱内溶液始终处于饱合状态。根据软水处理设备各参数，计算出树脂软化产水量为：
Q=Eg×V/H (m3)
Q-----周期产水量(m3)
Eg-----交换剂的工作交换容量，mol/m3，一般树脂取1000mol/m3
V-----交换剂的体积 (0.15)m3
H-----原水硬度(15) mmol/L
Q=0.15×1000/15=10 (m3)
由以上计算可知，软水处理设备在一个周期内能产生的软水量为10立方米，按照列车清洗机平均清洗一列电客车用软水200升，每天清洗4列车，使用软水0.8立方米，软水处理设备产水量可以满足50台电客车清洗使用。在实际应用中，软水处理设备一个循环周期设定时间是72小时，工作时间达到设定时间后设备会自动进入下一个工作周期产水，该设备每天工作时间为12小时，设定时间内只能清洗24台车，而设备产生的软水能够满足50台电客车的清洗，出现软水还未用完，再生（吸盐）工作流程又将开始的现象，造成吸盐次数变多，用盐量增大的情况。故可以确定该原因即为吸盐量增加的真因。
5改进措施
在认准故障原因后，现场人员根据实际情况，对软水处理设备的工作周期进行调整，延长了工作周期，使设备产水量始终满足工作所需，这样减少了吸盐次数，降低了用盐量。经过一段时间的观察使用，软水处理设备始终以较低的用盐量维持稳定运行，且无其他异常情况出现，证实了工作周期的变化是造成吸盐量增加的原因。
结合上述原因分析和处理措施，为了保障软水处理设备长期稳定运行，在做好软水处理设备的日常维护保养外，应根据洗车数量的变化，及时调整该设备的工作周期。
参考资料：
[1]成都地铁软水处理设备操作培训手册
[2]润新软化水控制设备说明书 ［EB/OL］.http://www.docin.com/p-57230613.html
论文作者:隆贤生
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/16
标签：软水论文; 设备论文; 树脂论文; 工作论文; 周期论文; 离子论文; 工作流程论文; 《科学与技术》2019年第10期论文;