膠球清洗裝置重要部件二次濾網的機理和設計中的苦干問題
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膠球清洗裝置重要部件二次濾網的機理和設計中的苦干問題
二次濾網是膠球清洗裝置的又一個重要部件。曾對二次濾網進行了模型試驗和理論分析。并對實際進行的二次濾網進行了觀察。這一節(jié)主要討論帶蝶閥的外旋式二次濾網和帶對分蝶閥的內旋式二次濾網。
1.二次濾網的機理
二次濾網在正常運行時蝶閥處于正常位置，水流經網芯后過濾掉部分雜物，比較干凈的水進入凝汽器。對網芯上的雜物進行清洗并將雜物排出二次濾網外，主要是依靠以下三個因素的綜合作用。
(1)水流對網芯上雜物的沖刷作用
水流的沖刷作用是清洗網芯的一個很重要因素。帶蝶閥的外旋式二次濾網在清洗網芯時，把蝶閥轉到與網芯相切的位置。
曾在這種濾網的空氣模型內部采用掛線的方法顯示流動情況。當蝶閥處于膠球清洗裝置位置時，除靠近濾網下部的某些部位流動情況比較復雜外，整個流動主要受主流的影響。由掛線顯示的流動呈螺旋線(線掛在網芯外壁)。越靠近濾網上部，掛線越接近水平線(見圖8)。在用水作介質的模型試驗中，觀察氣泡運動的軌跡也可得到類似的結果。
如果網芯與外殼同心在網芯雜物堵塞時，水在外殼與網芯之間的流動可近似簡化為點渦外旋流與沿Y軸平行流的疊加，水的流態(tài)呈螺旋線。這時網芯外壁水流周向速度大，外殼處周向速度小，符合Cr=常數的規(guī)律(C—周向速度，r一半徑)。
如果網芯與外殼偏心布置，當網芯被雜物堵塞時，水的流動可近似地簡化為沿彎曲槽道的流動與沿Y軸平行流的疊加。此時沿等勢線的流線上的速度公式為：式中：C,C?——等勢線上某點與網芯外壁處的周向分速；h=r-r?s當r=f?時，h為h?(r?為外殼的曲率半徑);r,r?——等勢線上某點和網芯外壁處的曲率半徑；h=h/r:;當h=h?時，h為h?。
在網芯與外殼偏心時，由于R>0(R僅與尺寸有關),則C?>C,即網芯外壁周向分速大。外殼與網芯之間距離越小的地方，網芯外壁周向分速越大。在網芯與外殼同心時，R=0,速度分布符合Cr=常數的規(guī)律。
以上僅對一種簡單的情況(即在網孔堵塞的情況)進行了理論分析。為了弄清水在濾網外殼與網芯之間的槽道內的流動情況，熱工研究所同華東電業(yè)管理局試驗研究所、吳涇熱電廠、西安光機所共同進行了模型試驗。在試驗臺上對帶蝶悶的外旋式二次濾網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幾個測點的實際流速。測量結果表明：流水在槽道內的流速分布同網芯堵塞下的情況不同，同一點的流速隨進口水管流速的增加而增加，在槽道內局部地區(qū)的流動比較紊亂。
內旋式二次濾網在清洗網芯時，對分蝶閥的兩個閥板之間的夾角為60°。在國外資料中已載有水流速度布分的實測數據(圖9)。所繪出的速度為周向速度。對分式蝶閥在網芯內引起強烈的旋渦，由于這種旋渦的作用使網芯內壁上的貝殼等雜物能剝離掉。旋渦越強烈，也就是網芯內壁處周向分速越大，沖刷作用越大，沖洗效果也就越好。
(2)二次濾網中旋渦的作用
對于帶蝶閥的外旋式二次濾網，在蝶閥處于正常位置時(全開位置),在模型試驗中規(guī)察到在網芯兩側存在兩個對稱的大旋渦(圖10)。當蝶閥全開時，流過蝶閥兩側的流量基本相等，此時排污閥全關。由于兩股水流在網芯后匯合，因而形成兩個對稱的旋渦。雖然旋渦引起水阻增加，但由于旋渦的擾動、沖刷和吸附等作用，使得雜物在相應部位不易聚集，對這些部位的網芯起到一定的清洗作用。這一點不僅為模型試驗所證實，在實際運行的二次濾網中也得到證實。在上海吳涇熱電廠12.5萬千瓦機組的二次濾網網芯背部，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，在清洗網時圍繞著網也產生一種旋渦(即部分水流由網芯內流向網芯外，又流向網芯內),雖然對網芯可起到反沖洗的作用。但是可以認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動
排污對網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，這不僅可以帶走水中的雜物，而且減少了進入網芯的流量，降低了網芯前后的壓差，使網芯上雜物更易清除。由于排污的作用，水流對部分網芯有沖刷作用。甚至可能在部分區(qū)域產生由網芯內流向網芯外的水流流動(對外旋式二次濾網),使雜物被沖離網芯。
2.二次濾網設計中的若干問題
對于二次濾網，除了要求使用壽命長、運行檢修方便外；主要還要求網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。
設計內旋式二次濾網時一般可取網孔通流面積為循環(huán)水進口管截面的三倍。在布置有困難時，這一比值可取為2.5。排污量可取為5～10%。外殼與網芯之間環(huán)形截面面積一般可取為等于進口循環(huán)水管的截面積。好不要在網芯錐體部分上鉆孔。這種濾網人工清理網芯有困難。
在設計帶蝶閥的外旋式二次濾網時，網芯上網孔通流面積一般取為進口循環(huán)管截面積的3倍，布置有困難時，這一比值可職為2.5。為了增加對網芯的沖刷作用，外殼與網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芯背部(相對進口循環(huán)水管而言)。這種濾網人工清理網芯簡便。
一般情況下，以上這兩兩種二次濾網都能正常運行，效果較好。合理的運行方式對二次濾網清洗效果也有較大的影響。這兩種濾網不能完全清除掉纖維性雜物和水草。因此在設計中應考慮人工清理網芯的可能性。
