工業(yè)濾水器、工業(yè)自動(dòng)排污濾水器設(shè)計(jì)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(dòng)排污濾水器設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng)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(zhǎng)江上的徑流式水電廠,全廠裝有2臺(tái)170MW和19臺(tái)125MW的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組,機(jī)組設(shè)計(jì)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(tái)機(jī)組設(shè)上游取水口和蝸殼取水口,并設(shè)兩臺(tái)加壓水泵和兩個(gè)濾水器。

當(dāng)機(jī)組運(yùn)行水頭大于15m時(shí),采用自流供水方式,低于15m或者供水水壓降低時(shí),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(zhǎng)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(tái)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(zhǎng)期以來,電廠解決技術(shù)供水系統(tǒng)淤堵的一個(gè)重要措施,就是定期進(jìn)行正反向供水倒換以對(duì)濾水器進(jìn)行反沖排污。

近年來,長(zhǎng)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(hào)機(jī)組,在汛期倒換操作達(dá)到2h進(jìn)行1次。

有時(shí)侯,反沖解決不了問題,只能停機(jī)對(duì)濾水器分解進(jìn)行人工清掃。

頻繁的倒換操作又造成電動(dòng)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(gè)技術(shù)供水系統(tǒng)不能正常工作。

據(jù)統(tǒng)計(jì),1999年僅7月份,大江電廠14臺(tái)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(dòng)閥處理造成非計(jì)劃停機(jī)的次數(shù)達(dá)27臺(tái)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(dòng)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(dòng)排污濾水器的設(shè)計(jì)2.1工業(yè)濾水器、工業(yè)自動(dòng)排污濾水器設(shè)計(jì)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(dòng)運(yùn)行,不停機(jī)清污。

     (3)能夠解決轉(zhuǎn)動(dòng)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(bào)警措施,并能自動(dòng)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(jì)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(dòng)控制、定時(shí)控制、差壓控制等多種運(yùn)行方式,具備各種報(bào)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(dòng)排污濾水器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)     針對(duì)以上設(shè)計(jì)要求,我們?cè)谒拇ㄗ载暈V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(jì)為復(fù)合排污全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)式濾水器,該結(jié)構(gòu)由電動(dòng)減速機(jī)、濾水器本體、差壓控制器、差壓變送器、雙電動(dòng)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(gè)小過濾筒、自動(dòng)反沖排污轉(zhuǎn)動(dòng)遙遙、主軸、轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)開的檢修門孔組成(見圖1)。

圖1工業(yè)濾水器、工業(yè)自動(dòng)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(dòng)反沖的水流作用下進(jìn)入設(shè)在本體底部?jī)?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(huì)出現(xiàn)過濾筒及轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(huì)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(dòng)部件的磨損及驅(qū)動(dòng)遙遙因遙遙負(fù)荷燒毀。

3工業(yè)濾水器、工業(yè)自動(dòng)排污濾水器遙遙能分析3.1工業(yè)濾水器、工業(yè)自動(dòng)排污濾水器工作原理     正常過濾時(shí),減速機(jī)不啟動(dòng),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(shí),將依次完成下列清、排污工作     ①減速機(jī)啟動(dòng),并帶動(dòng)上部擋板及下部排污轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng),依次使每一個(gè)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(dòng)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(dòng)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(dòng)排污濾水器控制方式與功能     濾水器的排污過程有定時(shí)控制、壓差控制或手動(dòng)控制等3種控制方式。

     (1)定時(shí)控制。

通過PLC所設(shè)定的排污時(shí)間周期,定時(shí)啟動(dòng)減速機(jī)進(jìn)行排污排漂。

間隔時(shí)間以及每次排污、排漂的時(shí)間長(zhǎng)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(dòng)控制減速機(jī)和排污閥的啟動(dòng),自動(dòng)進(jìn)行清污、排污。

一般情況下,按定時(shí)間隔進(jìn)行自動(dòng)排污,而當(dāng)水中雜物較多,在定時(shí)清污的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生濾水器前后壓差大于整定壓力值時(shí),差壓控制方式啟動(dòng),之后自動(dòng)轉(zhuǎn)回定時(shí)控制方式。

     (3)手動(dòng)控制。

由設(shè)在電氣控制柜上的按鈕手動(dòng)控制減速機(jī)和排污的啟動(dòng)。

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(dòng)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(dòng)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(dòng)排污濾水器還設(shè)故障保護(hù)及監(jiān)測(cè)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(shí),可進(jìn)行故障報(bào)警及相應(yīng)指示。

利用用連接線可以與機(jī)組RTU、中控室計(jì)算機(jī)等進(jìn)行通訊以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)。

工業(yè)濾水器、工業(yè)自動(dòng)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(dòng)排污濾水器試應(yīng)用遙遙     水電廠由于受河勢(shì)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(hào)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(tái)機(jī)占了多數(shù)。

20號(hào)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(dòng)排污濾水器管路,再增加一路工業(yè)濾水器、工業(yè)自動(dòng)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(shí)在20號(hào)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(dòng)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(duì)新工業(yè)濾水器、工業(yè)自動(dòng)排污濾水器內(nèi)部進(jìn)行了檢查,在8個(gè)濾筒中,除了1個(gè)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(gè)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(dòng)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?cè)O(shè)定12h排污閥動(dòng)作1次,進(jìn)入汛期,為了遙遙遙遙工作,設(shè)定3h下排污動(dòng)作1次,9h上排漂動(dòng)作1次,在此定時(shí)間隔下,差壓控制幾乎未啟動(dòng)過,說明間隔時(shí)間還可以設(shè)定長(zhǎng)一點(diǎn),以減輕排污電動(dòng)閥的磨損。

     (2)工業(yè)濾水器、工業(yè)自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)人就可以在短時(shí)間內(nèi)完成。

     (4)自動(dòng)化程度高。

PLC控制系統(tǒng)的多種控制方式可以滿足自動(dòng)控制的要求。

今后還要在報(bào)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)。

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