水質(zhì)較差發(fā)生濾網(wǎng)堵塞問題常用設(shè)備全自動(dòng)濾水器
下面新型全自動(dòng)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(shí)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(dòng)濾水器最顯著特點(diǎn)就是完全靠水力驅(qū)動(dòng)，控制裝置簡(jiǎn)單可靠，經(jīng)過長(zhǎng)期時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行，有效地解決了現(xiàn)場(chǎng)存在的問題，提高了設(shè)備的自動(dòng)化水平。
龍灘水電站的機(jī)組技術(shù)供水過濾器采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,設(shè)計(jì)壓力2.5 MPa,過濾精度4 mm,設(shè)計(jì)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(jiǎn)圖過濾器工作時(shí),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(duì)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(dòng)清污:隨時(shí)在現(xiàn)地,通過啟動(dòng)按鈕將過濾器上部的電機(jī)手動(dòng)開啟,則過濾器中旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)刮板旋轉(zhuǎn),將懸掛在濾筒內(nèi)壁的雜物刮掉,通過手動(dòng)打開下部排污閥門及上部清漂管路的電動(dòng)閥,將底部雜物和上部漂浮物排到集水井中,達(dá)到手動(dòng)清污的作用。
(2)定時(shí)清污:按照事先確定的過濾器工作時(shí)間,一旦達(dá)到過濾器的運(yùn)行小時(shí)數(shù),則自動(dòng)打開過濾器上部清漂管路電動(dòng)閥及啟動(dòng)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(shí),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(diǎn)時(shí),開關(guān)接點(diǎn)閉合,則自動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)和打開下部排污閥門及上部清漂管路的電動(dòng)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(yùn)行帶來很大的隱患。
(1)過濾器堵塞。電站初期運(yùn)行時(shí),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(duì)過濾器進(jìn)行清污,勢(shì)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(gè)旋轉(zhuǎn)臂,在一側(cè)的旋轉(zhuǎn)臂上,有一個(gè)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(shí)隨著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。通過對(duì)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(shí)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(shí)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(gè)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(shí),由于吸嘴距離濾網(wǎng)內(nèi)壁較遠(yuǎn),加之吸嘴過大,對(duì)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(yùn)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(shí),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(shí)際觀察,根本不起作用。原因是過濾器工作時(shí),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(shí),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(jì)只有DN80,太小。底部沉積物堵塞嚴(yán)重時(shí),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(yùn)行,減輕現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)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(dòng)自清洗式過濾器,外形圖片見圖2。
圖2全自動(dòng)自清洗式過濾器外形圖新過濾器的型號(hào)為AF-816,工作壓力為2.5MPa,過濾精度3mm,設(shè)計(jì)流量2500m3/h,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí),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(shí),過濾器開始啟動(dòng)一次自動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(gè)清洗過程耗時(shí)約為8~15s,依據(jù)實(shí)際的壓力而定,清洗時(shí)系統(tǒng)不斷流。
自動(dòng)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(dòng)運(yùn)行時(shí),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?gòu)某鏊赱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(gè)壓差。
(3)當(dāng)這個(gè)壓差[△P]達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí),壓差開關(guān)[J]接點(diǎn)動(dòng)作使電磁閥[B]動(dòng)作,將開始自動(dòng)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(yùn)動(dòng);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(gè)吸污過程。當(dāng)水流經(jīng)水力馬達(dá)[E]時(shí),帶動(dòng)吸污管[F]進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)并旋轉(zhuǎn),逐漸將污水排出。軸向運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合可將整個(gè)濾網(wǎng)內(nèi)表面完全清洗干凈。
(4)整個(gè)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(diǎn)動(dòng)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(bǔ)充的水壓會(huì)使液壓活塞[D]回到其初始位置,過濾器開始準(zhǔn)備下一個(gè)沖洗周期。過濾后的凈水由出水口[13]流出。
手動(dòng)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(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,系統(tǒng)按照上述自動(dòng)清污的過程進(jìn)行反清洗。
新型自清洗過濾器特點(diǎn)：
原理簡(jiǎn)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(guó)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(guó)外同等品牌的2~3倍,是國(guó)產(chǎn)的5倍以上。其巧妙的設(shè)計(jì),用很小的吸嘴產(chǎn)生較強(qiáng)吸力。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：
一個(gè)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(gè)全自動(dòng)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(shí),只要2個(gè)人在很短時(shí)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?yàn)檫^濾器采用220 VAC電磁閥外加水力控制及水力驅(qū)動(dòng),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(shí)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(qiáng)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(qiáng)。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(zhǎng)。
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(guó)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(dòng)為主,以下就是新型自清洗過濾器和電力控制電力驅(qū)動(dòng)的過濾器的一些比較,如表1所示。 |
