超纯水系统在精密电子等高科技行业应用广泛.超纯水的制水工艺复杂,且投资昂贵,系统工作的稳定性及经济性对生产起着至关重要的作用。
1 改造前系统的纯水制水工艺
改造前的超纯水系统的制水工艺流程见图1,该系统中EDI装置制水、送水工艺流程见图2。

由图2可知.EDI装置的产水分为两路,一路由气动阀Pl控制进入高纯水箱,另一路由气动阀P2控制进入RO水箱。这2个阀门互锁,不能同时开启或关闭。
Pl、P2的开关状态由高纯水箱水位决定,当高纯水箱水位达到高水位时,P2自动开启,Pl关闭,EDI出水进入RO水箱:当高纯水箱水位降低到低水位时,Pl开启,P2自动关闭,EDI出水进入高纯水箱。
为保证产水水质,高纯水箱采用氮气密封,当其液位下降时,补入氮气,当其液位上升时,排出氮气。
2超纯水系统存在的问题及改造方案
超纯水系统投入运行后,能够生产出合格的电阻率为18 Mfl,.cm的超纯水,产水量也可以满足生产要求。但在系统运行过程中,发现其存在以下3个问题:(1)用户用水量不稳定时,高纯水箱液位波动大,氮气消耗量大。(2)用户用水量不稳定时,Pl、P2阀门切换频繁,并且在切换的过程中.伴随有巨大的水锤冲击,水锤产生巨大的撞击,造成管道和设备的剧烈震动。(3)P1、P2阀门经常切换,造成EDI的产水量瞬间波动,容易损坏EDI设备。在超纯水系统中,EDI装置是非常重要的制水设备,上述问题的存在对于生产具有非常大的安全隐患。
为解决这一问题.请教了设备生产厂的技术人员,他们的建议是稳定用水量。结合公司的实际情况.要稳定用水量,最简单直接的方法是使用水点保持长流水,但是这样会浪费掉大量的超纯水.导致超纯水用量大大增加,超出系统的制水量。为此,公司决定对EDI产水量调节方式进行改造。经过多次的分析论证后,尝试在EDI产水管路并联一个手动调节阀P3.同时在EDI的两路出水气动阀门的供气管路上增加压缩空气节流阀,以减缓阀门的开闭速度,平衡EDI出水量的分配。实施改造后,消除了用水量波动产生的水锤冲击现象,降低了高纯水箱液位的波动范围。由于高纯水箱液位波动幅度降低,大大减少了氮气消耗量,为公司节约了成本。
改造前、后系统的EDI装置两路出水示意如图3、图4所示。

3 改造后系统的纯水制水工艺
经过改造.EDI装置的两路出水分别为:一路由气动阀Pl控制进入高纯水箱,另一路由气动阀P2和手动旁通调节阀P3控制进入RO水箱。其中Pl和P2 2个阀门互锁,不能同时开启或关闭。根据高纯水箱的水位调整P3的开度。当用户用水量变化时,手动调整阀门P3的开度。如果用户用水量减小,适当增大阀门P3的开度:如果用户用水量增大,适当减小阀门P3的开度。由此减少了Pl、P2开启、关闭的次数。此外,在Pl、P2的进气管路上加装压缩空气节流阀,减缓了阀门开启或关闭的速度,减小了水锤的冲击。
超纯水系统改造完成后.彻底解决了上述3个问题,并达到了下述效果:(1)稳定了高纯水箱液位,大大减少了氮气消耗量。(2)消除了水锤现象。(3)稳定了EDI产水量.消除了可能造成EDI设备损坏的不利因素。(4)减小了阀门开启的频率。
通过微调EDI产水量分配方式对超纯水系统进行改造,在没有打破Pl、P2互锁状态下,稳定了高纯水箱的液位,达到了预期的改造目的。
4结束语
通过在EDI出水口增加1个旁通阀,以及在EDI的两路出水气动阀门的供气管路上分别增加1个压缩空气节流阀的简单改造,优化了制水工艺,稳定了EDI的制水量,大大降低了氮气消耗量,每个月可以节约近万元的氮气消耗费用.为公司节约了大量资金。尤其是减少了设备受到的水锤冲击,保证了EDI设备出水量的稳定.同时也保证了设备使用安全,延长了设备使用寿命。

















