膠球清洗裝置重要部件二次濾網(wǎng)的機(jī)理和設(shè)計(jì)中的苦干問題
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膠球清洗裝置重要部件二次濾網(wǎng)的機(jī)理和設(shè)計(jì)中的苦干問題
二次濾網(wǎng)是膠球清洗裝置的又一個(gè)重要部件。曾對(duì)二次濾網(wǎng)進(jìn)行了模型試驗(yàn)和理論分析。并對(duì)實(shí)際進(jìn)行的二次濾網(wǎng)進(jìn)行了觀察。這一節(jié)主要討論帶蝶閥的外旋式二次濾網(wǎng)和帶對(duì)分蝶閥的內(nèi)旋式二次濾網(wǎng)。
1.二次濾網(wǎng)的機(jī)理
二次濾網(wǎng)在正常運(yùn)行時(shí)蝶閥處于正常位置，水流經(jīng)網(wǎng)芯后過濾掉部分雜物，比較干凈的水進(jìn)入凝汽器。對(duì)網(wǎng)芯上的雜物進(jìn)行清洗并將雜物排出二次濾網(wǎng)外，主要是依靠以下三個(gè)因素的綜合作用。
(1)水流對(duì)網(wǎng)芯上雜物的沖刷作用
水流的沖刷作用是清洗網(wǎng)芯的一個(gè)很重要因素。帶蝶閥的外旋式二次濾網(wǎng)在清洗網(wǎng)芯時(shí)，把蝶閥轉(zhuǎn)到與網(wǎng)芯相切的位置。
曾在這種濾網(wǎng)的空氣模型內(nèi)部采用掛線的方法顯示流動(dòng)情況。當(dāng)?shù)y處于膠球清洗裝置位置時(shí)，除靠近濾網(wǎng)下部的某些部位流動(dòng)情況比較復(fù)雜外，整個(gè)流動(dòng)主要受主流的影響。由掛線顯示的流動(dòng)呈螺旋線(線掛在網(wǎng)芯外壁)。越靠近濾網(wǎng)上部，掛線越接近水平線(見圖8)。在用水作介質(zhì)的模型試驗(yàn)中，觀察氣泡運(yùn)動(dòng)的軌跡也可得到類似的結(jié)果。
如果網(wǎng)芯與外殼同心在網(wǎng)芯雜物堵塞時(shí)，水在外殼與網(wǎng)芯之間的流動(dòng)可近似簡化為點(diǎn)渦外旋流與沿Y軸平行流的疊加，水的流態(tài)呈螺旋線。這時(shí)網(wǎng)芯外壁水流周向速度大，外殼處周向速度小，符合Cr=常數(shù)的規(guī)律(C—周向速度，r一半徑)。
如果網(wǎng)芯與外殼偏心布置，當(dāng)網(wǎng)芯被雜物堵塞時(shí)，水的流動(dòng)可近似地簡化為沿彎曲槽道的流動(dòng)與沿Y軸平行流的疊加。此時(shí)沿等勢線的流線上的速度公式為：式中：C,C?——等勢線上某點(diǎn)與網(wǎng)芯外壁處的周向分速；h=r-r?s當(dāng)r=f?時(shí)，h為h?(r?為外殼的曲率半徑);r,r?——等勢線上某點(diǎn)和網(wǎng)芯外壁處的曲率半徑；h=h/r:;當(dāng)h=h?時(shí)，h為h?。
在網(wǎng)芯與外殼偏心時(shí)，由于R>0(R僅與尺寸有關(guān)),則C?>C,即網(wǎng)芯外壁周向分速大。外殼與網(wǎng)芯之間距離越小的地方，網(wǎng)芯外壁周向分速越大。在網(wǎng)芯與外殼同心時(shí)，R=0,速度分布符合Cr=常數(shù)的規(guī)律。
以上僅對(duì)一種簡單的情況(即在網(wǎng)孔堵塞的情況)進(jìn)行了理論分析。為了弄清水在濾網(wǎng)外殼與網(wǎng)芯之間的槽道內(nèi)的流動(dòng)情況，熱工研究所同華東電業(yè)管理局試驗(yàn)研究所、吳涇熱電廠、西安光機(jī)所共同進(jìn)行了模型試驗(yàn)。在試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)帶蝶悶的外旋式二次濾網(wǎng)模型用高速攝影法和用三孔測針測量了在不同工況下上述槽道內(nèi)幾個(gè)測點(diǎn)的實(shí)際流速。測量結(jié)果表明：流水在槽道內(nèi)的流速分布同網(wǎng)芯堵塞下的情況不同，同一點(diǎn)的流速隨進(jìn)口水管流速的增加而增加，在槽道內(nèi)局部地區(qū)的流動(dòng)比較紊亂。
內(nèi)旋式二次濾網(wǎng)在清洗網(wǎng)芯時(shí)，對(duì)分蝶閥的兩個(gè)閥板之間的夾角為60°。在國外資料中已載有水流速度布分的實(shí)測數(shù)據(jù)(圖9)。所繪出的速度為周向速度。對(duì)分式蝶閥在網(wǎng)芯內(nèi)引起強(qiáng)烈的旋渦，由于這種旋渦的作用使網(wǎng)芯內(nèi)壁上的貝殼等雜物能剝離掉。旋渦越強(qiáng)烈，也就是網(wǎng)芯內(nèi)壁處周向分速越大，沖刷作用越大，沖洗效果也就越好。
(2)二次濾網(wǎng)中旋渦的作用
對(duì)于帶蝶閥的外旋式二次濾網(wǎng)，在蝶閥處于正常位置時(shí)(全開位置),在模型試驗(yàn)中規(guī)察到在網(wǎng)芯兩側(cè)存在兩個(gè)對(duì)稱的大旋渦(圖10)。當(dāng)?shù)y全開時(shí)，流過蝶閥兩側(cè)的流量基本相等，此時(shí)排污閥全關(guān)。由于兩股水流在網(wǎng)芯后匯合，因而形成兩個(gè)對(duì)稱的旋渦。雖然旋渦引起水阻增加，但由于旋渦的擾動(dòng)、沖刷和吸附等作用，使得雜物在相應(yīng)部位不易聚集，對(duì)這些部位的網(wǎng)芯起到一定的清洗作用。這一點(diǎn)不僅為模型試驗(yàn)所證實(shí)，在實(shí)際運(yùn)行的二次濾網(wǎng)中也得到證實(shí)。在上海吳涇熱電廠12.5萬千瓦機(jī)組的二次濾網(wǎng)網(wǎng)芯背部，觀察到有“舌苔”形的雜物沉積區(qū)，這一部位是受不到旋渦影響或影響很小的區(qū)域。
在國外資料中曾講到，在清洗網(wǎng)時(shí)圍繞著網(wǎng)也產(chǎn)生一種旋渦(即部分水流由網(wǎng)芯內(nèi)流向網(wǎng)芯外，又流向網(wǎng)芯內(nèi)),雖然對(duì)網(wǎng)芯可起到反沖洗的作用。但是可以認(rèn)為這種旋渦在清洗中并不起主要作用。
(3)排污的作用及雜物的運(yùn)動(dòng)
排污對(duì)網(wǎng)芯的清洗和除去雜物的影響很大。排污閥開啟后，部分水流流出濾網(wǎng)，這不僅可以帶走水中的雜物，而且減少了進(jìn)入網(wǎng)芯的流量，降低了網(wǎng)芯前后的壓差，使網(wǎng)芯上雜物更易清除。由于排污的作用，水流對(duì)部分網(wǎng)芯有沖刷作用。甚至可能在部分區(qū)域產(chǎn)生由網(wǎng)芯內(nèi)流向網(wǎng)芯外的水流流動(dòng)(對(duì)外旋式二次濾網(wǎng)),使雜物被沖離網(wǎng)芯。
2.二次濾網(wǎng)設(shè)計(jì)中的若干問題
對(duì)于二次濾網(wǎng)，除了要求使用壽命長、運(yùn)行檢修方便外；主要還要求網(wǎng)芯清洗和排除雜物的效果好；水阻��；尺寸較小，易于布置。以上要求有的是互相矛盾的的，必須綜合考慮。
設(shè)計(jì)內(nèi)旋式二次濾網(wǎng)時(shí)一般可取網(wǎng)孔通流面積為循環(huán)水進(jìn)口管截面的三倍。在布置有困難時(shí)，這一比值可取為2.5。排污量可取為5～10%。外殼與網(wǎng)芯之間環(huán)形截面面積一般可取為等于進(jìn)口循環(huán)水管的截面積。好不要在網(wǎng)芯錐體部分上鉆孔。這種濾網(wǎng)人工清理網(wǎng)芯有困難。
在設(shè)計(jì)帶蝶閥的外旋式二次濾網(wǎng)時(shí)，網(wǎng)芯上網(wǎng)孔通流面積一般取為進(jìn)口循環(huán)管截面積的3倍，布置有困難時(shí)，這一比值可職為2.5。為了增加對(duì)網(wǎng)芯的沖刷作用，外殼與網(wǎng)芯之間距離不能太大，并可采用稍偏心布置。排污量一般為循環(huán)水量的3～10%。排污口位置一般布置在網(wǎng)芯背部(相對(duì)進(jìn)口循環(huán)水管而言)。這種濾網(wǎng)人工清理網(wǎng)芯簡便。
一般情況下，以上這兩兩種二次濾網(wǎng)都能正常運(yùn)行，效果較好。合理的運(yùn)行方式對(duì)二次濾網(wǎng)清洗效果也有較大的影響。這兩種濾網(wǎng)不能完全清除掉纖維性雜物和水草。因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮人工清理網(wǎng)芯的可能性。
