手動(dòng)濾水器-自動(dòng)反沖洗濾水器結(jié)構(gòu)形式及其特點(diǎn)介紹？
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水電廠濾水器的主要任務(wù)是將由技術(shù)供水總管引來(lái)的水經(jīng)其過(guò)濾處理,提供給用水設(shè)備有壓清潔水。用水設(shè)備包括:發(fā)電機(jī)定子冷卻器、發(fā)電機(jī)軸承冷卻器、水輪機(jī)水導(dǎo)軸承潤(rùn)滑、主軸密封用水、變壓器冷卻器、消防滅火用水設(shè)備、空壓機(jī)水冷卻器等。這些用水設(shè)備對(duì)供水水質(zhì)、壓力、流量要求各有不同,而不同水電廠技術(shù)供水水源水質(zhì)情況也有較大差異,因此,了解自動(dòng)反沖洗濾水器的主要性能參數(shù)和不同結(jié)構(gòu)自動(dòng)反沖洗濾水器的特點(diǎn)對(duì)如何選擇一種適應(yīng)于水電廠實(shí)際水質(zhì)情況過(guò)濾的濾水器具有一定意義。
水電廠技術(shù)供水水源取水有三種方式。第一種為自流供水,包括水庫(kù)上游取水,壓力鋼管和蝸殼取水。第二種為水泵供水,一般自尾水取水,水電站的水頭一般較低或較高。第三種為其它類型,如沉淀池等。手動(dòng)濾水器一般用在前兩種取水情況。
水電廠技術(shù)供水系統(tǒng)手動(dòng)濾水器的技術(shù)參數(shù)主要有:過(guò)流流量、壓力損失、手動(dòng)濾水器出口水質(zhì)要求,其它要求如操作功能自動(dòng)化程度、是否在線反沖洗濾網(wǎng)清污等。
水電廠技術(shù)供水系統(tǒng)中的不同設(shè)備對(duì)濾水器出口的水質(zhì)有著不同的要求。冷卻器對(duì)濾水器出口水質(zhì)的要求:保證過(guò)濾后水中含有的少量渣滓污物不致造成冷卻器等管道堵塞,濾水器過(guò)濾精度(過(guò)濾網(wǎng)眼尺寸)通常要求為中6一中2。水輪機(jī)水導(dǎo)軸承潤(rùn)滑、主軸密封用水對(duì)濾水器出口水質(zhì)的要求:保證過(guò)濾后水中含有的少量細(xì)微顆粒渣滓不致造成磨損軸承或主軸,濾水器過(guò)濾精度(過(guò)濾網(wǎng)眼尺寸)通常要求為中0.2~中0.02。消防滅火用水設(shè)備對(duì)自動(dòng)反沖洗濾水器出口水質(zhì)的要求:保證過(guò)濾后水中含有的少量渣滓污物不致造成消防噴嘴堵塞,自動(dòng)反沖洗濾水器過(guò)濾精度(過(guò)濾網(wǎng)眼尺寸)通常要求為中0.8一中0.1。
自動(dòng)反沖洗濾水器的主要性能指標(biāo)
2.1設(shè)計(jì)流量
目前我國(guó)水電廠的管道中流速一般按照3一4m/s來(lái)設(shè)計(jì)的,手動(dòng)濾水器的設(shè)計(jì)流量也是基于這個(gè)設(shè)計(jì)流速來(lái)確定的。
設(shè)計(jì)流量并不表示手動(dòng)濾水器允許通過(guò)的最大流量,實(shí)際上手動(dòng)濾水器的實(shí)際過(guò)流量與整個(gè)技術(shù)供水管網(wǎng)的特性有關(guān),即與整個(gè)技術(shù)供水管網(wǎng)的流量分配和壓降分配相關(guān),如果由技術(shù)供水管網(wǎng)的特性決定分配在手動(dòng)濾水器上的壓降大于手動(dòng)濾水器設(shè)計(jì)流量下的壓力損失,則濾水器的實(shí)際流量有可能大于其設(shè)計(jì)流量；如果由技術(shù)供水管網(wǎng)的特性決定分配在手動(dòng)濾水器上的壓降小于手動(dòng)濾水器設(shè)計(jì)流量下的壓力損失,則濾水器的實(shí)際流量也可能小于其設(shè)計(jì)流量。
例如在某技術(shù)供水管路上,某閥門因故障不能全開(kāi),造成該閥門的阻力系數(shù)增加,整個(gè)技術(shù)供水管路的阻力系數(shù)增加,在水頭不變的情況下,管路流量必然下降,但這不說(shuō)明手動(dòng)濾水器的技術(shù)參數(shù)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
2.2設(shè)計(jì)流量下的壓力損失
設(shè)計(jì)流量下的壓力損失,是在濾水器設(shè)計(jì)流量下,計(jì)算出來(lái)的濾水器進(jìn)水口與出水口之間的損失壓降。作為手動(dòng)濾水器性能的一個(gè)重要的技術(shù)參數(shù),該參數(shù)說(shuō)明了手動(dòng)濾水器濾網(wǎng)通流能力。該參數(shù)值越小,濾水器的通流能力越大,手動(dòng)濾水器的納污能力和保證足夠過(guò)流能力就越強(qiáng),濾水器性能就越好。該參數(shù)值也是保證濾水器出水口水壓的一項(xiàng)重要指標(biāo)。波動(dòng)小。
2.3濾網(wǎng)過(guò)濾精度
指自動(dòng)反沖洗濾水器濾網(wǎng)允許通過(guò)最大的渣滓污物名義尺寸。該參數(shù)決定了濾水器出口水質(zhì)的好壞。
2.4濾網(wǎng)有效過(guò)濾面積
指自動(dòng)反沖洗濾水器濾網(wǎng)的過(guò)流孔或縫隙的面積總和。該面積在決定濾水器設(shè)計(jì)流量下的壓力損失起主要作用。濾網(wǎng)過(guò)濾有效面積越大,自動(dòng)反沖洗濾水器設(shè)計(jì)流量下的壓力損失就越小。目前自動(dòng)反沖洗濾水器設(shè)計(jì)一般采用濾網(wǎng)過(guò)濾有效面積為濾水器進(jìn)出管斷面積的5一10倍的設(shè)計(jì)原則。
2.5反沖洗耗水流量
濾水器濾網(wǎng)反沖洗時(shí),排污管流量。該流量值大小影響濾水器出口的壓力及流量波動(dòng)降低的程度。對(duì)于在線自動(dòng)反沖洗排污濾水器,因?yàn)V網(wǎng)反沖洗是采用局部濾網(wǎng)分步、輪流反沖洗方式,所以,在某時(shí)刻反沖濾網(wǎng)面積占濾網(wǎng)總面積的多少或?yàn)V水器濾網(wǎng)分隔成單元的數(shù)量多少、排污管徑和濾水器罐體內(nèi)的壓力,決定了自動(dòng)濾水器濾網(wǎng)反沖洗耗水流量。從這方面看,濾水器濾網(wǎng)分隔成單元的數(shù)量越多,濾水器排污管徑的合理減小,對(duì)于反沖洗過(guò)程中的濾水器出口供水質(zhì)量有好處,即出水口流量壓力。
2.6自動(dòng)反沖洗清污濾水器的最低工作壓力
在線自動(dòng)反沖洗濾水器是利用其罐體內(nèi)過(guò)濾后的部分壓力水反沖洗濾網(wǎng),為了有效反沖洗濾水器濾網(wǎng),濾水器罐體內(nèi)的壓力不能太低,一般要求在0.ZMPa以上。如果低于該值,則應(yīng)考慮其它措施以保證濾水器濾網(wǎng)反沖洗的效果,如在濾水器前加裝增壓泵或在手動(dòng)濾水器排污管后加裝排污泵等。
3濾水器使用的幾種典型濾網(wǎng)
3.1粗過(guò)濾濾網(wǎng)
(1)孔板濾網(wǎng) 自動(dòng)反沖洗濾水器濾水器最常使用的是孔板濾網(wǎng),即在鋼板上鉆出或沖出均勻密布的小孔并將孔板制成不同形狀的桶狀,板厚一般為1一3毫米,孔直徑(濾水器過(guò)濾精度)為2一6毫米,材料一般采用不銹鋼。這種濾網(wǎng)特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)適用,易加工,不需要特殊加工設(shè)備。對(duì)于水質(zhì)含渣滓污物、纖維狀污物較少水電站,選用孔網(wǎng)過(guò)濾基本上能滿足使用要求。由于孔是機(jī)加工成型,飛邊毛刺難以處理,因此其弱點(diǎn)是易掛纖維狀污物,樹(shù)枝也較易嵌人孔中,反沖洗效果較差。
(2)楔形線篩網(wǎng) 楔形線篩網(wǎng)在其它行業(yè)過(guò)濾中使用較早,國(guó)外濾水器產(chǎn)品早有使用,目前已用于國(guó)內(nèi)水電廠技術(shù)供水濾水器上。該形式濾網(wǎng)適用于過(guò)濾精度0.2一3毫米,其制作成型需要專用設(shè)備,成本較高,材料一般為304不銹鋼。較孔板濾網(wǎng)比,因其使用成型線材繞制焊接成型工藝,楔形線篩網(wǎng)沒(méi)有孔板濾網(wǎng)飛邊毛刺的缺點(diǎn),不易掛污。同時(shí)由于楔形線特殊斷面形狀,造成水流通過(guò)濾網(wǎng)厚度的流道是一個(gè)擴(kuò)張喇叭口形狀,這個(gè)流道形狀對(duì)濾網(wǎng)反沖洗效果極有好處。該濾網(wǎng)過(guò)濾縫隙對(duì)水流方向形成反V形區(qū),收集大于V形縫隙最窄處尺寸(過(guò)濾精度)的顆粒。
該型式過(guò)濾最大優(yōu)點(diǎn)是: 過(guò)濾時(shí):避免了使用平行縫隙濾網(wǎng)、直孔濾網(wǎng)或過(guò)濾縫隙(孔)面對(duì)水流成正向V形濾網(wǎng),容易出現(xiàn)部分有一定彈性的固體污物鉆人縫隙(孔)卡住并隨時(shí)間越長(zhǎng)卡的越緊,造成反沖不力的情況。因而這種濾網(wǎng)設(shè)計(jì)具有防阻塞特點(diǎn)。反沖時(shí):由于反沖水流經(jīng)過(guò)V型截面由外向內(nèi)進(jìn)入濾芯管內(nèi)沖洗滯留在濾芯內(nèi)的污物,這樣就產(chǎn)生噴嘴效應(yīng)使反沖效果更加有力。
3.2精細(xì)過(guò)濾濾網(wǎng)
(1)不銹鋼編織網(wǎng) 對(duì)于過(guò)濾精度要求在2毫米以下,孔網(wǎng)已難以加工,自動(dòng)反沖洗濾水器一般采用編織網(wǎng)過(guò)濾,過(guò)濾精度為0.1~2毫米。不銹鋼編制網(wǎng)在市面上很容易買到,其過(guò)濾顆粒狀渣滓污物效果不錯(cuò),因編制網(wǎng)的鋼絲很細(xì),纖維狀污物容易纏繞在編織網(wǎng)上,反沖洗不下來(lái),濾網(wǎng)容易堵死。
(2)燒結(jié)網(wǎng) 燒結(jié)網(wǎng)有金屬粉末燒結(jié)、非金屬纖維燒結(jié)和陶瓷燒結(jié)等類型,過(guò)濾精度一般在幾微米到一百多微米,其中陶瓷燒結(jié)濾網(wǎng)能做到過(guò)濾精度為0.2微米,主要用于精微過(guò)濾。其特點(diǎn)是過(guò)流能力低,濾網(wǎng)反沖洗較困難,價(jià)格昂貴。其用作水電廠技術(shù)供水過(guò)濾器濾網(wǎng)不是最佳選擇。
(3)不銹鋼編織復(fù)合網(wǎng) 目前國(guó)內(nèi)引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)出的不銹鋼編織復(fù)合濾網(wǎng),由多層不同粗細(xì)網(wǎng)孔的不銹鋼編織網(wǎng)復(fù)合而成,過(guò)濾精度由其控制層決定,一般在幾微米到一百微米。其特點(diǎn)是制作成型的濾網(wǎng)強(qiáng)度好,過(guò)流能力強(qiáng),濾網(wǎng)反沖洗效果,價(jià)格經(jīng)濟(jì)。其適合用作水電廠消防或生活供水、主軸密封供水等過(guò)濾器濾網(wǎng),使用效果和壽命好。
(4)塑料疊片網(wǎng) 國(guó)外有一種用于農(nóng)業(yè)噴灌或滴灌的水過(guò)濾器,采用塑料疊片作為濾網(wǎng)過(guò)濾,其工作過(guò)程也很有特點(diǎn):過(guò)濾時(shí),僅允許小于疊片縫隙的雜質(zhì)和水通過(guò),但在反沖洗過(guò)程中,由于反沖洗水壓的作用使塑料疊片的縫隙自動(dòng)張開(kāi)使卡在縫隙中的雜物及擋在縫隙外的雜物能夠順利反沖下去。采用這種濾網(wǎng)的手動(dòng)濾水器一般單個(gè)過(guò)流量較小,對(duì)于水電廠水過(guò)濾需要采用多個(gè)手動(dòng)濾水器并聯(lián)使用。
4幾種典型結(jié)構(gòu)型式自動(dòng)濾水器及其特點(diǎn)
我公司生產(chǎn)的各型濾水器已在國(guó)內(nèi)外水電站應(yīng)用達(dá)260余臺(tái),經(jīng)過(guò)了汛期和不同水質(zhì)的運(yùn)行及考驗(yàn),取得了較多的運(yùn)行及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。我所設(shè)計(jì)生產(chǎn)的濾水器基本上滿足各水電站技術(shù)供水的不同要求。4.1手動(dòng)濾水器-自動(dòng)反沖洗濾水器
手動(dòng)濾水器-自動(dòng)濾水器采用多個(gè)管狀濾芯,濾芯采用上下雙人口通道結(jié)構(gòu),充分利用了空間,濾芯進(jìn)水口面積是單人口通道結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的2倍,有效過(guò)濾面積是濾水器進(jìn)口管過(guò)流斷面積的5倍以上。由于濾芯采用上下雙人口通道結(jié)構(gòu),避免了單人口通道結(jié)構(gòu)管狀濾芯污物容易在其末端積存堵塞減少過(guò)濾面積的缺陷,同時(shí)濾水器的進(jìn)出水管可靈活制作成下進(jìn)上出或上進(jìn)下出的結(jié)構(gòu)。該型自動(dòng)濾水器自動(dòng)化程度高,濾網(wǎng)可采用孔網(wǎng)和楔形線濾網(wǎng),過(guò)濾精度可制成小。.2~6mm,公稱通徑為DN50一DN50o,可滿足大部分水電廠水質(zhì)過(guò)濾的需求。
4.2手動(dòng)濾水器-自動(dòng)反沖洗濾水器
手動(dòng)濾水器-自動(dòng)濾水器采用單個(gè)固定濾網(wǎng),中空軸吸污刮板結(jié)構(gòu),適用于雜物、粘附物較多的水質(zhì)過(guò)濾,尤其適用于水頭較低的水電站。該型自動(dòng)濾水器自動(dòng)化程度高,濾網(wǎng)可采用孔網(wǎng)、楔形線濾網(wǎng)和不銹鋼編織復(fù)合濾網(wǎng),過(guò)濾精度可制成中。2~6mm,公稱通徑為DN50~DN500。
4.3 手動(dòng)濾水器-自動(dòng)反沖洗濾水器
手動(dòng)濾水器-自動(dòng)濾水器采用兩級(jí)過(guò)濾結(jié)構(gòu),兩級(jí)過(guò)濾的濾網(wǎng)反沖洗排污均獨(dú)立進(jìn)行,粗濾網(wǎng)可從檢修口直接取出,檢修方便。該型式濾水器是專門為水質(zhì)含懸浮雜物特別多的水電站(如徑流式水電站)設(shè)計(jì)的。該型自動(dòng)濾水器自動(dòng)化程度高,濾網(wǎng)可采用孔網(wǎng)、楔形線濾網(wǎng)和不銹鋼編織復(fù)合濾網(wǎng),過(guò)濾精度可制成中0.2~6mm,公稱通徑為DN50~DN500。
4.4 手動(dòng)濾水器-自動(dòng)反沖洗濾水器
手動(dòng)濾水器-自動(dòng)濾水器快拆濾網(wǎng)型,采用多個(gè)管狀濾芯結(jié)構(gòu),管狀濾網(wǎng)可從檢修口直接取出,檢修方便。該型式濾水器是專門為水質(zhì)含懸浮雜物特別多的水電站(如徑流式水電站)設(shè)計(jì)的。該型自動(dòng)濾水器自動(dòng)化程度高,濾網(wǎng)可采用孔網(wǎng)、楔形線濾網(wǎng),過(guò)濾精度可制成幣0.2~6mm,公稱通徑為DN5o一DN5oo。4.5 手動(dòng)濾水器-自動(dòng)反沖洗濾水器
手動(dòng)濾水器-自動(dòng)濾水器為精細(xì)過(guò)濾器,采用單個(gè)固定不銹鋼編織復(fù)合濾網(wǎng),中空軸吸污刮板結(jié)構(gòu),過(guò)濾精度可制成中0.01一0.lmm,該型自動(dòng)濾水器自動(dòng)化程度高,公稱通徑為DN15一DN10oo,適用于水電站、泵站技術(shù)供水系統(tǒng)中的主軸密封供水、水導(dǎo)潤(rùn)滑、消防供水的高精度水過(guò)濾。
目前國(guó)內(nèi)濾水器生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的手動(dòng)濾水器電控部分技術(shù)均在同一水平上,但在手動(dòng)濾水器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和濾網(wǎng)形式的采用上還有較大的區(qū)別。判斷手動(dòng)濾水器性能的好壞,除了從前面討論的濾水器幾個(gè)重要參數(shù)指標(biāo)來(lái)判斷,還應(yīng)從濾水器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和濾網(wǎng)形式來(lái)看。手動(dòng)濾水器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和濾網(wǎng)形式設(shè)計(jì)選用合理,手動(dòng)濾水器的濾網(wǎng)的反沖清污效果好,則手動(dòng)濾水器的檢修周期將會(huì)較長(zhǎng),減輕維護(hù)檢修的勞動(dòng)強(qiáng)度。濾水器的結(jié)構(gòu),自動(dòng)濾水器反沖洗濾網(wǎng)的面積占濾水器全部濾網(wǎng)面積的多少對(duì)濾網(wǎng)反沖洗效果有較大影響,占的比例較大,反沖洗效果較差,排污時(shí)手動(dòng)濾水器出口壓力降低值也較大。該比例值設(shè)計(jì)時(shí)考慮一般不高于0.1。
對(duì)于清水水電站,懸浮雜物較少和自動(dòng)化水平要求不高的水電站,選用固定式或手動(dòng)排污的濾水器是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方案。對(duì)于大部分水電站尤其是無(wú)人值班少人值守自動(dòng)化水平要求高的水電站,應(yīng)選用自動(dòng)清污濾水器。在選用自動(dòng)清污濾水器時(shí),應(yīng)根據(jù)不同水質(zhì)情況選用不同濾網(wǎng):懸浮雜物較少的清水電站,孔板濾網(wǎng)基本能滿足要求；對(duì)于含懸浮雜物較多的水電站,選用過(guò)濾精度1.5~3~的楔形線濾網(wǎng)效果較好；對(duì)于過(guò)濾精度要求較高的水導(dǎo)軸承潤(rùn)滑供水、主軸密封供水、消防供水或生活供水的過(guò)濾,選用不銹鋼編織復(fù)合濾網(wǎng)的過(guò)濾。 |
