超純水系統(tǒng)在精密電子等高科技行業(yè)應(yīng)用廣泛，超純水的制水工藝復(fù)雜，且投資昂貴，系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性對(duì)生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。
鄭州旭飛光電科技有限公司有1 套超純水系統(tǒng)，該套系統(tǒng)使用軟水作為原水，原水經(jīng)該系統(tǒng)處理后可獲得電阻率為18 MΩ·cm 的超純水。
1 改造前系統(tǒng)的純水制水工藝
改造前的超純水系統(tǒng)的制水工藝流程見圖 1，該系統(tǒng)中EDI 裝置制水、送水工藝流程見圖 2。
圖 1 改造前的超純水系統(tǒng)的制水工藝流程
圖 2 EDI 裝置制水、送水工藝流程
由圖 2 可知，EDI 裝置的產(chǎn)水分為兩路，一路由氣動(dòng)閥P1 控制進(jìn)入高純水箱，另一路由氣動(dòng)閥P2 控制進(jìn)入RO 水箱。這2 個(gè)閥門互鎖，不能同時(shí)開啟或關(guān)閉。
P1、P2 的開關(guān)狀態(tài)由高純水箱水位決定，當(dāng)高純水箱水位達(dá)到高水位時(shí)，P2 自動(dòng)開啟，P1 關(guān)閉， EDI 出水進(jìn)入RO 水箱; 當(dāng)高純水箱水位降低到低水位時(shí)，P1 開啟，P2 自動(dòng)關(guān)閉，EDI 出水進(jìn)入高純水箱。
為保證產(chǎn)水水質(zhì)，高純水箱采用氮?dú)饷芊猓?dāng)其液位下降時(shí)，補(bǔ)入氮?dú)猓?dāng)其液位上升時(shí)，排出氮?dú)狻?/P>
2 超純水系統(tǒng)存在的問題及改造方案
超純水系統(tǒng)投入運(yùn)行后，能夠生產(chǎn)出合格的電阻率為18 MΩ·cm 的超純水，產(chǎn)水量也可以滿足生產(chǎn)要求。但在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)其存在以下3 個(gè)問題：(1)用戶用水量不穩(wěn)定時(shí)，高純水箱液位波動(dòng)大，氮?dú)庀牧看蟆?2)用戶用水量不穩(wěn)定時(shí)，P1、P2閥門切換頻繁，并且在切換的過程中，伴隨有巨大的水錘沖擊，水錘產(chǎn)生巨大的撞擊，造成管道和設(shè)備的劇烈震動(dòng)。(3)P1、P2 閥門經(jīng)常切換，造成EDI 的產(chǎn)水量瞬間波動(dòng)，容易損壞EDI 設(shè)備。在超純水系統(tǒng)中，EDI 裝置是非常重要的制水設(shè)備，上述問題的存在對(duì)于生產(chǎn)具有非常大的安全隱患。
為解決這一問題，請(qǐng)教了設(shè)備生產(chǎn)廠的技術(shù)人員，他們的建議是穩(wěn)定用水量。結(jié)合公司的實(shí)際情況，要穩(wěn)定用水量，最簡單直接的方法是使用水點(diǎn)保持長流水，但是這樣會(huì)浪費(fèi)掉大量的超純水，導(dǎo)致超純水用量大大增加，超出系統(tǒng)的制水量。為此，公司決定對(duì)EDI 產(chǎn)水量調(diào)節(jié)方式進(jìn)行改造。經(jīng)過多次的分析論證后，嘗試在EDI 產(chǎn)水管路并聯(lián)一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥P3，同時(shí)在EDI 的兩路出水氣動(dòng)閥門的供氣管路上增加壓縮空氣節(jié)流閥，以減緩閥門的開閉速度，平衡EDI 出水量的分配。實(shí)施改造后，消除了用水量波動(dòng)產(chǎn)生的水錘沖擊現(xiàn)象，降低了高純水箱液位的波動(dòng)范圍。由于高純水箱液位波動(dòng)幅度降低，大大減少了氮?dú)庀牧浚瑸楣竟?jié)約了成本。
改造前、后系統(tǒng)的EDI 裝置兩路出水示意如圖 3、圖 4 所示。
圖 3 改造前的改造部位示意
圖 4 改造后的改造部位示意
3 改造后系統(tǒng)的純水制水工藝
經(jīng)過改造，EDI 裝置的兩路出水分別為： 一路由氣動(dòng)閥P1 控制進(jìn)入高純水箱，另一路由氣動(dòng)閥 P2 和手動(dòng)旁通調(diào)節(jié)閥P3 控制進(jìn)入RO 水箱。其中 P1 和P2 2 個(gè)閥門互鎖，不能同時(shí)開啟或關(guān)閉。根據(jù)高純水箱的水位調(diào)整P3 的開度。當(dāng)用戶用水量變化時(shí)，手動(dòng)調(diào)整閥門P3 的開度。如果用戶用水量減小，適當(dāng)增大閥門P3 的開度; 如果用戶用水量增大，適當(dāng)減小閥門P3 的開度。由此減少了P1、P2 開啟、關(guān)閉的次數(shù)。此外，在P1、P2 的進(jìn)氣管路上加裝壓縮空氣節(jié)流閥，減緩了閥門開啟或關(guān)閉的速度，減小了水錘的沖擊。
超純水系統(tǒng)改造完成后，徹底解決了上述3 個(gè)問題，并達(dá)到了下述效果：(1)穩(wěn)定了高純水箱液位，大大減少了氮?dú)庀牧俊?2)消除了水錘現(xiàn)象。(3)穩(wěn)定了EDI 產(chǎn)水量，消除了可能造成EDI 設(shè)備損壞的不利因素。(4)減小了閥門開啟的頻率。
通過微調(diào)EDI 產(chǎn)水量分配方式對(duì)超純水系統(tǒng)進(jìn)行改造，在沒有打破P1、P2 互鎖狀態(tài)下，穩(wěn)定了高純水箱的液位，達(dá)到了預(yù)期的改造目的。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。
4 結(jié)束語
通過在EDI 出水口增加1 個(gè)旁通閥，以及在 EDI 的兩路出水氣動(dòng)閥門的供氣管路上分別增加1 個(gè)壓縮空氣節(jié)流閥的簡單改造，優(yōu)化了制水工藝，穩(wěn)定了EDI 的制水量，大大降低了氮?dú)庀牧浚總�(gè)月可以節(jié)約近萬元的氮?dú)庀馁M(fèi)用，為公司節(jié)約了大量資金。尤其是減少了設(shè)備受到的水錘沖擊，保證了EDI 設(shè)備出水量的穩(wěn)定，同時(shí)也保證了設(shè)備使用安全，延長了設(shè)備使用壽命。
