工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器設(shè)計遙遙、工作原理遙遙能、控制方式問題分析？
工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器設(shè)計遙遙、工作原理遙遙能、控制方式問題分析？
水電廠的技術(shù)供水系統(tǒng)一直承受著濾水器堵塞的困擾,濾水器的堵塞帶來了運(yùn)行設(shè)備的頻繁倒換、閥門磨損、加壓水泵損壞等一系列問題。
工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器有遙遙清排沉積雜物的能力,又有排泄較大的浮渣的遙遙,且均在設(shè)備運(yùn)行過程中自動完成。
解決了老式濾水器的易堵塞問題。
經(jīng)過電廠兩年多的運(yùn)行實(shí)踐證明,遙遙遙遙為遙遙。
電廠是長江上的徑流式水電廠,全廠裝有2臺170MW和19臺125MW的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組,機(jī)組設(shè)計水頭為18.6m,技術(shù)供水系統(tǒng)采用單機(jī)單元自流與水泵加壓混合供水方式,每臺機(jī)組設(shè)上游取水口和蝸殼取水口,并設(shè)兩臺加壓水泵和兩個濾水器。
當(dāng)機(jī)組運(yùn)行水頭大于15m時,采用自流供水方式,低于15m或者供水水壓降低時,采用水泵加壓供水。
濾水器原為旋轉(zhuǎn)式,設(shè)旋轉(zhuǎn)濾筒,內(nèi)孔進(jìn)水,外壁出水,可旋轉(zhuǎn)清污。
但是,長江水質(zhì)混濁,在汛期大含沙量可達(dá)10.5kgm3,并夾帶有大量的浮石、泡沫、秸根、樹棍、樹根、塑料制品等雜物,造成濾水器投運(yùn)以后負(fù)荷過大,旋轉(zhuǎn)濾筒轉(zhuǎn)不起來,堵塞嚴(yán)重。
全廠21臺機(jī)組的工業(yè)濾水器均拆除了旋轉(zhuǎn)遙遙,在間隔上割孔串通以增大過流面積,變旋轉(zhuǎn)式為固定式濾水器。
長期以來,電廠解決技術(shù)供水系統(tǒng)淤堵的一個重要措施,就是定期進(jìn)行正反向供水倒換以對濾水器進(jìn)行反沖排污。
近年來,長江水質(zhì)持續(xù)惡化,在汛期,泥沙及漂浮物增多,由原來每周1次的倒換操作,增加到每天1次甚至數(shù)次,其中靠右岸的20、21號機(jī)組,在汛期倒換操作達(dá)到2h進(jìn)行1次。
有時侯,反沖解決不了問題,只能停機(jī)對濾水器分解進(jìn)行人工清掃。
頻繁的倒換操作又造成電動閥銅螺母、閥桿磨損,閘板卡死或脫落,加壓水泵損壞等設(shè)備失效事故,終導(dǎo)致整個技術(shù)供水系統(tǒng)不能正常工作。
據(jù)統(tǒng)計,1999年僅7月份,大江電廠14臺機(jī)組供水系統(tǒng)的倒換操作達(dá)40000多次。
全年因?yàn)V水器堵塞、電動閥處理造成非計劃停機(jī)的次數(shù)達(dá)27臺次,停運(yùn)損失電量約2000萬kW·h,給電站帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
研制能遙遙排污,全自動運(yùn)行的新濾水器已迫在眉睫。
2新工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器的設(shè)計2.1工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器設(shè)計要求 (1)近年來由于上游的開發(fā),供水系統(tǒng)的含沙量也在增多,沙徑變大,甚至有鵝卵石大小的石頭進(jìn)入管道,泡沫、秸桿、樹棍、塑料纏繞物以及工業(yè)垃圾繼續(xù)增多,濾水器遙遙須能夠過濾并排除沉積泥砂,能過濾并遙遙清除大量的懸浮雜物。
(2)全自動運(yùn)行,不停機(jī)清污。
(3)能夠解決轉(zhuǎn)動遙遙易被雜物纏繞、卡死的問題,要采用防卡結(jié)構(gòu),設(shè)置減速機(jī)故障,排污閥過力矩,差壓過高等故障保護(hù)功能和報警措施,并能自動反轉(zhuǎn)清污。
(4)檢修維護(hù)要方便,不需要起吊設(shè)備及分解濾水器即可進(jìn)行濾網(wǎng)的清洗與更換。
(5)設(shè)計流量不小于2000m3h(不含排污耗水量),進(jìn)、出水口管徑500mm,過濾精度4mm,濾水器小自流供水壓力0.2MPa,高工作壓力2.0MPa,濾水器正常運(yùn)行壓力損失不大于0.015MPa。
(6)具備手動控制、定時控制、差壓控制等多種運(yùn)行方式,具備各種報警及狀態(tài)遙遙功能,能與機(jī)組RTU及中控室進(jìn)行通訊,遠(yuǎn)方監(jiān)視、控制。
2.2工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 針對以上設(shè)計要求,我們在四川自貢濾油機(jī)廠的原ZLSG型濾水器產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),該設(shè)計為復(fù)合排污全自動旋轉(zhuǎn)式濾水器,該結(jié)構(gòu)由電動減速機(jī)、濾水器本體、差壓控制器、差壓變送器、雙電動排污閥及帶PLC可編程控制器的電氣控制柜等組成。
濾水器本體由布置在濾芯法蘭上的8個小過濾筒、自動反沖排污轉(zhuǎn)動遙遙、主軸、轉(zhuǎn)動擋板、排污轉(zhuǎn)筒、排污孔架、漂浮物及沉積物排污管、進(jìn)出水管及在罐體側(cè)上部對開的檢修門孔組成(見圖1)。
圖1工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器 (1)直立安裝。
進(jìn)出水采用上進(jìn)下出,與傳統(tǒng)濾水器結(jié)構(gòu)相反,便于泥沙等沉積物直接進(jìn)入過濾筒,泥沙等沉積物在自動反沖的水流作用下進(jìn)入設(shè)在本體底部內(nèi)側(cè)的排污腔,然后由排污孔排出。
(2)采用漂浮物和沉積物分別排放。
進(jìn)入本體的漂浮物直接通過設(shè)在進(jìn)水腔的排污口排出,不會出現(xiàn)過濾筒及轉(zhuǎn)動遙遙的卡阻現(xiàn)象。
(3)設(shè)置檢修門。
過濾筒的清洗及檢修只需要打開檢修門即可實(shí)現(xiàn),而不需要將減速機(jī)及上罐體拆開,也不需要任何起吊設(shè)施,1名工人在半小時內(nèi)可以完成濾筒更換。
(4)濾筒及內(nèi)部低件全部采用不銹鋼材料,不會銹蝕。
采用小轉(zhuǎn)筒吸污,導(dǎo)向軸瓦采用填充四氟,大大減小了摩擦力矩,可避遙遙轉(zhuǎn)動部件的磨損及驅(qū)動遙遙因遙遙負(fù)荷燒毀。
3工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器遙遙能分析3.1工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器工作原理 正常過濾時,減速機(jī)不啟動,漂浮物排污閥及沉積物排污閥均關(guān)閉。
當(dāng)達(dá)到清污狀態(tài)時,將依次完成下列清、排污工作 ①減速機(jī)啟動,并帶動上部擋板及下部排污轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動,依次使每一個過濾筒上部被擋板封住、底部側(cè)面的排污開口則與排污轉(zhuǎn)筒孔相連通,這樣,過濾筒與排污通道形成封閉通路,在清水腔過濾水壓力的作用下,部分清潔水自動反沖進(jìn)入過濾筒,沉積于濾筒內(nèi)的污物及卡阻在濾孔上的污物被沖入排污腔內(nèi),隨開啟的排污閥排出; ②濾筒清洗完畢,減速機(jī)及沉積物排污閥自動關(guān)閉,漂浮于進(jìn)水腔上部的污物在壓力水流的作用下,徑由開啟的排漂排污閥排出。
3.2工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器控制方式與功能 濾水器的排污過程有定時控制、壓差控制或手動控制等3種控制方式。
(1)定時控制。
通過PLC所設(shè)定的排污時間周期,定時啟動減速機(jī)進(jìn)行排污排漂。
間隔時間以及每次排污、排漂的時間長短可以根據(jù)季節(jié)、實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行自由調(diào)整。
(2)差壓控制。
根據(jù)所設(shè)置的進(jìn)出口壓差自動控制減速機(jī)和排污閥的啟動,自動進(jìn)行清污、排污。
一般情況下,按定時間隔進(jìn)行自動排污,而當(dāng)水中雜物較多,在定時清污的時間間隔內(nèi)發(fā)生濾水器前后壓差大于整定壓力值時,差壓控制方式啟動,之后自動轉(zhuǎn)回定時控制方式。
(3)手動控制。
由設(shè)在電氣控制柜上的按鈕手動控制減速機(jī)和排污的啟動。
也可以由機(jī)組現(xiàn)地控制單元(RTU)以及中控室進(jìn)行遠(yuǎn)方手動控制。
圖2控制流程 機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)新工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器試驗(yàn)管路系統(tǒng)。
此外,該工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器還設(shè)故障保護(hù)及監(jiān)測等功能。
當(dāng)減速機(jī)、排污閥出現(xiàn)故障或過力矩、濾水器差壓過高時,可進(jìn)行故障報警及相應(yīng)指示。
利用用連接線可以與機(jī)組RTU、中控室計算機(jī)等進(jìn)行通訊以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)測。
工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器控制器采用西門子CPM1A10CDRA型可編程控制器,其控制流程見圖2。
4工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器試應(yīng)用遙遙 水電廠由于受河勢影響,過機(jī)組的含沙量和粒徑分布規(guī)律是二江少而細(xì),大江多而粗,且愈靠近右岸愈粗,其中大江18、19、20、21號機(jī)組水質(zhì)為惡劣,浮渣及泥沙的含量都比較多。
在大江電廠每年汛期因?yàn)榧夹g(shù)供水系統(tǒng)故障而停機(jī)消缺的次數(shù)中,這幾臺機(jī)占了多數(shù)。
20號機(jī)技術(shù)供水室比較寬敞,可以不拆除原工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器管路,再增加一路工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器管路并列,如果新濾水器遙遙靠,可遙遙退出運(yùn)行,因此在11月冬修時在20號機(jī)上進(jìn)行了安裝試用,設(shè)備布置見圖3。
12月8日,新濾水器系統(tǒng)正式運(yùn)行,此后新設(shè)備一直運(yùn)行正常,機(jī)械、自動控制及反沖排污等各項(xiàng)功能均能滿足要求,出口壓力比較穩(wěn)定,基本取消了運(yùn)行人員定期的倒換操作。
為了遙遙經(jīng)受汛期的嚴(yán)峻考驗(yàn),在3月汛期到來之前,我們打開檢修孔對新工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器內(nèi)部進(jìn)行了檢查,在8個濾筒中,除了1個裝有試驗(yàn)復(fù)合層精濾網(wǎng)的小濾筒被泥沙堵塞失效外,其余7個濾筒沒有雜質(zhì)堵塞。
之后將失效的復(fù)合濾筒更換,繼續(xù)試運(yùn)行,至8月,新濾水器經(jīng)受住了汛期水中大量泥沙、雜草及各種生活垃圾的考驗(yàn),一直運(yùn)行正常。
工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器其優(yōu)點(diǎn)主要表遙遙以下幾方面。
(1)過濾面積大,出口壓力穩(wěn)定。
汛期前,我們設(shè)定12h排污閥動作1次,進(jìn)入汛期,為了遙遙遙遙工作,設(shè)定3h下排污動作1次,9h上排漂動作1次,在此定時間隔下,差壓控制幾乎未啟動過,說明間隔時間還可以設(shè)定長一點(diǎn),以減輕排污電動閥的磨損。
(2)工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器遙遙遙遙高。
既排沉積泥沙又排漂浮物,過濾遙遙,新工業(yè)濾水器、工業(yè)自動排污濾水器運(yùn)行期間沒有發(fā)生任何濾網(wǎng)堵塞和轉(zhuǎn)動遙遙卡阻等異常現(xiàn)象。
(3)維護(hù)量低。
沒有發(fā)生異常情況,幾乎不需要任何形式的運(yùn)行倒換及檢修維護(hù)工作,即使更換或者清洗濾網(wǎng),也不需要起吊設(shè)備,而且一個人就可以在短時間內(nèi)完成。
(4)自動化程度高。
PLC控制系統(tǒng)的多種控制方式可以滿足自動控制的要求。
今后還要在報警及狀態(tài)遙遙功能與機(jī)組RTU及中控室進(jìn)行通訊,遠(yuǎn)方監(jiān)視、控制等方面進(jìn)行一些改進(jìn)。
