水質(zhì)較差發(fā)生濾網(wǎng)堵塞問題常用設(shè)備全自動濾水器
下面新型全自動濾水器由連云港市神美電力輔機(jī)有限公司生產(chǎn)，通過龍灘水電站機(jī)組且技術(shù)供水系統(tǒng)過濾器存在其濾筒內(nèi)部刮板經(jīng)常失效，雜物大部分容易纏繞在旋轉(zhuǎn)臂上，而且纏的很緊，清污時根本反沖不掉，經(jīng)過多次的技術(shù)比較和認(rèn)證，連云港市神美電力公司新型全自動濾水器最顯著特點就是完全靠水力驅(qū)動，控制裝置簡單可靠，經(jīng)過長期時間的實際運行，有效地解決了現(xiàn)場存在的問題，提高了設(shè)備的自動化水平。
龍灘水電站的機(jī)組技術(shù)供水過濾器采用國產(chǎn)設(shè)備,設(shè)計壓力2.5 MPa,過濾精度4 mm,設(shè)計流量2500 m3/h,該結(jié)構(gòu)采用不銹鋼板鉆孔濾網(wǎng),配合大吸嘴和刮板,以清除吸附在濾網(wǎng)內(nèi)壁的雜物,其結(jié)構(gòu)見圖1所示。圖1技術(shù)供水過濾器結(jié)構(gòu)簡圖過濾器工作時,壓力水(臟水)從過濾器上部流入濾筒內(nèi)部,經(jīng)Φ4網(wǎng)孔后,由于壓差的作用,雜物一部分留在濾桶內(nèi),另一部分掛在濾筒的內(nèi)壁上。這樣濾網(wǎng)的外部,就變成了相對清潔的壓力水,以保證過濾器后面管路中水質(zhì)的清潔。清潔的壓力水從過濾器的下部水平管路流出。
該過濾器有3種清污方式:
(1)手動清污:隨時在現(xiàn)地,通過啟動按鈕將過濾器上部的電機(jī)手動開啟,則過濾器中旋轉(zhuǎn)軸帶動刮板旋轉(zhuǎn),將懸掛在濾筒內(nèi)壁的雜物刮掉,通過手動打開下部排污閥門及上部清漂管路的電動閥,將底部雜物和上部漂浮物排到集水井中,達(dá)到手動清污的作用。
(2)定時清污:按照事先確定的過濾器工作時間,一旦達(dá)到過濾器的運行小時數(shù),則自動打開過濾器上部清漂管路電動閥及啟動電機(jī),將漂浮物排到集水井。
(3)差壓清污:當(dāng)過濾器內(nèi)部出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時,過濾器的進(jìn)口和出口的壓力差增大,達(dá)到過濾器外部的差壓開關(guān)的設(shè)定點時,開關(guān)接點閉合,則自動啟動電機(jī)和打開下部排污閥門及上部清漂管路的電動閥,將雜物排至集水井。
過濾器使用中存在的問題及原因機(jī)組技術(shù)供水過濾器于上游水質(zhì)較差,經(jīng)常出現(xiàn)以下問題,給水輪發(fā)電機(jī)組的安全運行帶來很大的隱患。
(1)過濾器堵塞。電站初期運行時,由于水頭較低,管路中的水質(zhì)很臟,雜物很多,存在大量的泥沙、石塊、漁網(wǎng)、樹枝、樹葉、死魚、塑料布等雜物。該雜物由于量大成分復(fù)雜,且粒度超過濾筒網(wǎng)眼的直徑而不能通過,留在濾筒內(nèi)部。如果不經(jīng)常對過濾器進(jìn)行清污,勢必導(dǎo)致雜物將過濾器濾筒網(wǎng)孔大部分堵死,最終失去過濾作用。
(2)刮板失效導(dǎo)致清污不徹底,清污能力差。過濾器濾筒的內(nèi)部有兩個旋轉(zhuǎn)臂,在一側(cè)的旋轉(zhuǎn)臂上,有一個非金屬材料制成的刮板,該刮板緊貼在過濾器濾筒的內(nèi)壁上,通過壓板和螺栓固定在旋轉(zhuǎn)臂上,清污時隨著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。通過對過濾器分解檢查發(fā)現(xiàn),該刮板材質(zhì)太柔軟,沒有硬度,根本不能刮除吸附在濾筒上的雜物,同時隨著旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn),雜物大多都夾雜在刮板和濾筒之間,更使得刮板的作用大大削弱,再者就是旋轉(zhuǎn)臂的面積太大,水中的雜物大部分容易纏繞在旋轉(zhuǎn)臂上,而且纏的很緊,清污時根本反沖不掉。隨著濾網(wǎng)堵塞的加劇,在不均勻壓力的作用下,濾筒發(fā)生嚴(yán)重變形,變成一個不規(guī)則的圓柱體,而刮板的旋轉(zhuǎn)半徑是固定的,因此不能滿足濾筒半徑變化的需要,經(jīng)常造成刮板折斷、丟失。
(3)吸嘴距離濾網(wǎng)內(nèi)壁較遠(yuǎn),清污效果不明顯。過濾器反沖洗時,由于吸嘴距離濾網(wǎng)內(nèi)壁較遠(yuǎn),加之吸嘴過大,對濾網(wǎng)上的雜物吸附作用大大降低,起不到應(yīng)有的作用,因此才導(dǎo)致清污效果不明顯的問題。
(4)減速器與旋轉(zhuǎn)軸的連接銷經(jīng)常折斷。為了保證過濾器上部電機(jī)的運行安全,減速器與旋轉(zhuǎn)軸之間的連接銷采用了尼龍材料,以保證旋轉(zhuǎn)軸工作力矩過大時,連接銷首先剪斷,保護(hù)電機(jī)。由于過濾器堵塞嚴(yán)重,濾網(wǎng)變形,增加了旋轉(zhuǎn)軸的工作力矩,導(dǎo)致連接銷經(jīng)常剪斷,過濾器無法工作。
(5)排漂根本不起作用。設(shè)置在過濾器上部的排漂管路和閥門,原本是用來排除懸浮在過濾器濾筒內(nèi)部的漂浮物的,通過實際觀察,根本不起作用。原因是過濾器工作時,進(jìn)入濾筒上部的漂浮物由于濾網(wǎng)網(wǎng)孔前后壓差的作用,都吸附在濾網(wǎng)的內(nèi)壁上,貼得很緊,有的還夾在濾網(wǎng)的網(wǎng)孔里,當(dāng)過濾器工作在清污狀態(tài)時,即使是打開了清漂管路的閥門,也不能將吸附在濾筒內(nèi)壁上的雜物帶走。
(6)底部排污管路口徑太小,排污能力差,易堵塞。底部排污管的管徑原設(shè)計只有DN80,太小。底部沉積物堵塞嚴(yán)重時,根本排不出去。
(7)檢修孔太小,根本不能起到檢修的作用。過濾器上部的檢修孔徑小,只能觀察過濾器內(nèi)部的雜物和堵塞情況,檢修不方便。
(8)過濾器前后的壓力表經(jīng)常不正確。
新型自清洗過濾器的工作原理為了解決以上問題,保證機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定可靠運行,減輕現(xiàn)場維護(hù)人員的勞動強度,經(jīng)過技術(shù)比較,我們采用連云港市神美公司生產(chǎn)的全自動自清洗式過濾器,外形圖片見圖2。
圖2全自動自清洗式過濾器外形圖新過濾器的型號為AF-816,工作壓力為2.5MPa,過濾精度3mm,設(shè)計流量2500m3/h,其結(jié)構(gòu)簡圖見圖3所示。
新型過濾器的工作過程臟水從過濾器的進(jìn)口[12]流入,并從外向內(nèi)流過粗濾網(wǎng)[H](粗濾網(wǎng)的作用是攔截一些比較大的雜質(zhì),保護(hù)細(xì)濾網(wǎng))后,進(jìn)入細(xì)濾網(wǎng)[I]。水通過細(xì)濾網(wǎng)由內(nèi)向外流出時,雜質(zhì)積累在濾網(wǎng)內(nèi)表面并形成“濾餅”,這將產(chǎn)生一定的水頭損失,當(dāng)細(xì)濾網(wǎng)內(nèi)外的壓差達(dá)到預(yù)設(shè)值(0.5bar,7psi)時,過濾器開始啟動一次自動清洗過程。濾網(wǎng)內(nèi)的清洗裝置即吸吮清掃器進(jìn)行螺旋式的吸吮運動將濾網(wǎng)上的雜質(zhì)吸走,并經(jīng)過排污管排出,潔凈水流出過濾器出口[13]。整個清洗過程耗時約為8~15s,依據(jù)實際的壓力而定,清洗時系統(tǒng)不斷流。
自動清污工作原理：
(1)緩慢打開過濾器的進(jìn)水和出水閥門,確認(rèn)工作壓力沒有異常。
(2)過濾器自動運行時,水由進(jìn)水口[12]進(jìn)入,首先經(jīng)過粗濾網(wǎng)[H]過濾掉較大顆粒的雜質(zhì),然后到達(dá)細(xì)濾網(wǎng)[I],再從出水口[13]流出。在過濾過程中,細(xì)濾網(wǎng)[I]逐漸累積水中的臟物、雜質(zhì),形成過濾雜質(zhì)層,由于雜質(zhì)層堆積在細(xì)濾網(wǎng)[I]的內(nèi)側(cè),因此在細(xì)濾網(wǎng)[I]的內(nèi)、外兩側(cè)就形成了一個壓差。
(3)當(dāng)這個壓差[△P]達(dá)到預(yù)設(shè)值時,壓差開關(guān)[J]接點動作使電磁閥[B]動作,將開始自動清洗過程,此間不斷流:菱形閥[A]的上部控制腔接口[4]通過電磁閥[B]的[2-1]接口接壓力水,使菱形閥[A]的接口[19]與排水口[20]連通,排污閥[C]的上腔接口[14]和[15]通過分配器[G]的接口[6、7]接菱形閥的接口[19-20]而排水,排污閥[C]隔膜下部接口[17]和[18]通過分配器的接口[9、11]接壓力水,排污閥打開;液壓活塞[D]的控制接口[16]通過分配器[G]的接口[5]釋放壓力并將水從菱形閥[A]的接口[20]排出,液壓活塞[D]向右運動;由于排污閥[C]打開,因此水力馬達(dá)室及吸污管[F]內(nèi)的壓力大幅度下降,由此通過吸嘴及水力馬達(dá)室外端產(chǎn)生一個吸污過程。當(dāng)水流經(jīng)水力馬達(dá)[E]時,帶動吸污管[F]進(jìn)行軸向運動并旋轉(zhuǎn),逐漸將污水排出。軸向運動與旋轉(zhuǎn)運動的結(jié)合可將整個濾網(wǎng)內(nèi)表面完全清洗干凈。
(4)整個沖洗過程只需8~15s,細(xì)濾網(wǎng)[I]沖洗干凈后,濾網(wǎng)內(nèi)外壓差降低,壓差開關(guān)[J]接點動作,控制電磁閥[B]斷電失磁,菱形閥[A]的接口[19-20]關(guān)閉,則排污閥[C]上腔通過[14、15]進(jìn)水,排污閥[C]關(guān)閉,由進(jìn)水口[12、21]補充的水壓會使液壓活塞[D]回到其初始位置,過濾器開始準(zhǔn)備下一個沖洗周期。過濾后的凈水由出水口[13]流出。
手動清污工作原理
用一字螺絲刀將電磁閥[B]黃銅閥座上的螺釘順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)90°,系統(tǒng)按照上述自動清污的過程進(jìn)行反清洗。
新型自清洗過濾器特點：
原理簡單利用網(wǎng)孔將顆粒物截留在濾網(wǎng)的內(nèi)表面。濾網(wǎng)采用特殊的編織工藝,最高過濾精度可達(dá)到15μm,目前國產(chǎn)的只能達(dá)到200μm以上的精度,該新型過濾器的有效過濾面積是國外同等品牌的2~3倍,是國產(chǎn)的5倍以上。其巧妙的設(shè)計,用很小的吸嘴產(chǎn)生較強吸力。
結(jié)構(gòu)簡單：
一個本體、一套濾網(wǎng)、一套清洗機(jī)構(gòu)、一套水力控制系統(tǒng)組成一個全自動過濾器,處理水量大,安裝占地面積小。
維護(hù) 便捷本體和端蓋使用螺栓連接,設(shè)備需要維護(hù)時,只要2個人在很短時間內(nèi)就可以將其打開,打開后只要將濾網(wǎng)抽出沖洗或更換就可以。
節(jié)能 因為過濾器采用220 VAC電磁閥外加水力控制及水力驅(qū)動,電能消耗少,反清洗耗水量低(小于過濾水量的1%),而且在反清洗時不斷流。
耐用 過濾器本體采用的是37-2碳鋼,外表面經(jīng)噴砂及磷化處理,外涂5層環(huán)氧樹脂烤漆,漆膜厚度為200~220μm,超強耐腐蝕。內(nèi)表面經(jīng)噴砂及磷化處理,先涂布2層環(huán)氧樹脂4230,再涂布1層鉻酸鋅,最后再以氯化橡膠涂布,漆膜厚度為200~220μm,耐腐蝕能力非常強。濾網(wǎng)、吸污管、水力馬達(dá)等部件采用不銹鋼316 L制作,使用壽命長。
新型自清洗過濾器與常規(guī)過濾器比較在水電機(jī)組的技術(shù)供水系統(tǒng)上,國內(nèi)大多數(shù)電站使用的過濾器都是以電機(jī)加減速器驅(qū)動為主,以下就是新型自清洗過濾器和電力控制電力驅(qū)動的過濾器的一些比較,如表1所示。 |
