胶球清洗装置重要部件二次滤网的机理和设计中的苦干问题
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胶球清洗装置重要部件二次滤网的机理和设计中的苦干问题
二次滤网是胶球清洗装置的又一个重要部件。曾对二次滤网进行了模型试验和理论分析。并对实际进行的二次滤网进行了观察。这一节主要讨论带蝶阀的外旋式二次滤网和带对分蝶阀的内旋式二次滤网。
1.二次滤网的机理
二次滤网在正常运行时蝶阀处于正常位置，水流经网芯后过滤掉部分杂物，比较干净的水进入凝汽器。对网芯上的杂物进行清洗并将杂物排出二次滤网外，主要是依靠以下三个因素的综合作用。
(1)水流对网芯上杂物的冲刷作用
水流的冲刷作用是清洗网芯的一个很重要因素。带蝶阀的外旋式二次滤网在清洗网芯时，把蝶阀转到与网芯相切的位置。
曾在这种滤网的空气模型内部采用挂线的方法显示流动情况。当蝶阀处于胶球清洗装置位置时，除靠近滤网下部的某些部位流动情况比较复杂外，整个流动主要受主流的影响。由挂线显示的流动呈螺旋线(线挂在网芯外壁)。越靠近滤网上部，挂线越接近水平线(见图8)。在用水作介质的模型试验中，观察气泡运动的轨迹也可得到类似的结果。
如果网芯与外壳同心在网芯杂物堵塞时，水在外壳与网芯之间的流动可近似简化为点涡外旋流与沿Y轴平行流的叠加，水的流态呈螺旋线。这时网芯外壁水流周向速度大，外壳处周向速度小，符合Cr=常数的规律(C—周向速度，r一半径)。
如果网芯与外壳偏心布置，当网芯被杂物堵塞时，水的流动可近似地简化为沿弯曲槽道的流动与沿Y轴平行流的叠加。此时沿等势线的流线上的速度公式为：式中：C,C?——等势线上某点与网芯外壁处的周向分速；h=r-r?s当r=f?时，h为h?(r?为外壳的曲率半径);r,r?——等势线上某点和网芯外壁处的曲率半径；h=h/r:;当h=h?时，h为h?。
在网芯与外壳偏心时，由于R>0(R仅与尺寸有关),则C?>C,即网芯外壁周向分速大。外壳与网芯之间距离越小的地方，网芯外壁周向分速越大。在网芯与外壳同心时，R=0,速度分布符合Cr=常数的规律。
以上仅对一种简单的情况(即在网孔堵塞的情况)进行了理论分析。为了弄清水在滤网外壳与网芯之间的槽道内的流动情况，热工研究所同华东电业管理局试验研究所、吴泾热电厂、西安光机所共同进行了模型试验。在试验台上对带蝶闷的外旋式二次滤网模型用高速摄影法和用三孔测针测量了在不同工况下上述槽道内几个测点的实际流速。测量结果表明：流水在槽道内的流速分布同网芯堵塞下的情况不同，同一点的流速随进口水管流速的增加而增加，在槽道内局部地区的流动比较紊乱。
内旋式二次滤网在清洗网芯时，对分蝶阀的两个阀板之间的夹角为60°。在国外资料中已载有水流速度布分的实测数据(图9)。所绘出的速度为周向速度。对分式蝶阀在网芯内引起强烈的旋涡，由于这种旋涡的作用使网芯内壁上的贝壳等杂物能剥离掉。旋涡越强烈，也就是网芯内壁处周向分速越大，冲刷作用越大，冲洗效果也就越好。
(2)二次滤网中旋涡的作用
对于带蝶阀的外旋式二次滤网，在蝶阀处于正常位置时(全开位置),在模型试验中规察到在网芯两侧存在两个对称的大旋涡(图10)。当蝶阀全开时，流过蝶阀两侧的流量基本相等，此时排污阀全关。由于两股水流在网芯后汇合，因而形成两个对称的旋涡。虽然旋涡引起水阻增加，但由于旋涡的扰动、冲刷和吸附等作用，使得杂物在相应部位不易聚集，对这些部位的网芯起到一定的清洗作用。这一点不仅为模型试验所证实，在实际运行的二次滤网中也得到证实。在上海吴泾热电厂12.5万千瓦机组的二次滤网网芯背部，观察到有“舌苔”形的杂物沉积区，这一部位是受不到旋涡影响或影响很小的区域。
在国外资料中曾讲到，在清洗网时围绕着网也产生一种旋涡(即部分水流由网芯内流向网芯外，又流向网芯内),虽然对网芯可起到反冲洗的作用。但是可以认为这种旋涡在清洗中并不起主要作用。
(3)排污的作用及杂物的运动
排污对网芯的清洗和除去杂物的影响很大。排污阀开启后，部分水流流出滤网，这不仅可以带走水中的杂物，而且减少了进入网芯的流量，降低了网芯前后的压差，使网芯上杂物更易清除。由于排污的作用，水流对部分网芯有冲刷作用。甚至可能在部分区域产生由网芯内流向网芯外的水流流动(对外旋式二次滤网),使杂物被冲离网芯。
2.二次滤网设计中的若干问题
对于二次滤网，除了要求使用寿命长、运行检修方便外；主要还要求网芯清洗和排除杂物的效果好；水阻小；尺寸较小，易于布置。以上要求有的是互相矛盾的的，必须综合考虑。
设计内旋式二次滤网时一般可取网孔通流面积为循环水进口管截面的三倍。在布置有困难时，这一比值可取为2.5。排污量可取为5～10%。外壳与网芯之间环形截面面积一般可取为等于进口循环水管的截面积。好不要在网芯锥体部分上钻孔。这种滤网人工清理网芯有困难。
在设计带蝶阀的外旋式二次滤网时，网芯上网孔通流面积一般取为进口循环管截面积的3倍，布置有困难时，这一比值可职为2.5。为了增加对网芯的冲刷作用，外壳与网芯之间距离不能太大，并可采用稍偏心布置。排污量一般为循环水量的3～10%。排污口位置一般布置在网芯背部(相对进口循环水管而言)。这种滤网人工清理网芯简便。
一般情况下，以上这两两种二次滤网都能正常运行，效果较好。合理的运行方式对二次滤网清洗效果也有较大的影响。这两种滤网不能完全清除掉纤维性杂物和水草。因此在设计中应考虑人工清理网芯的可能性。
