膠球清洗裝置

一、 系統簡介及工作原理

   1. 膠球清洗裝置系統簡介

膠球清洗裝置主要由收球網、二次濾網、裝球室、膠球泵、電氣控制柜等部件組成。對于大機組采用單元制系統即凝汽器每一側使用收球網、裝球室、膠球泵各一臺；對于小機組通常采用共用制系統，膠球清洗時先把比冷卻管內徑大1-2mm的海綿膠球放入裝球室，在膠球泵的作用下膠球被送入循環水進水管，隨著循環水的流動，膠球被擠入凝汽器銅管中進行擦洗，膠球通過凝汽器銅管后與循環水一起進入收球網，隨后被膠球泵抽出，再進入裝球室。如此循環，膠球不斷擦洗凝汽器冷卻管內壁，使之保持清潔。

   使用這種裝置可在機組不減負荷的情況下清洗凝汽器，提高凝汽器的傳熱效率，防止汽輪機熱效率因背壓升高而降低，同時可防止冷卻管因結垢而腐蝕，延長冷卻管的使用壽命，是節能和改善勞動條件的理想設備。

   2. 膠球清洗裝置的系統原理

圖1：膠球清洗裝置的系統原理

二、膠球清洗裝置各組成部份的性能及結構簡介

  1. 收球網

    膠球清洗裝置的關鍵設備是收球網，其效果決定于收球率，而收球率又決定于收球網的完善度。過去，收球網有SL型與SF型等種類，實踐證明這類收球網效率低，膠球損失大，主要表現在：收球率低而不穩、嚴密性差、卡球等；膠球泵出力不足時，收球率明顯下降；收球網水力工況不穩時，收球率也明顯下降。

    我公司針對現有收球網的上述缺點，根據循環水進出管的直徑大小，設計了單板式SD型收球網（適用于公稱直徑≤D_N900的母管中）和“V”型雙板式SQ型收球網（可用于公稱直徑≥D_N800的母管中）兩大系列。

1.1 單板式收球網（SD型）

  SD型單板式收球網在保持了原有收球網相對穩定性的基礎上，在內部網板及下部出球口處進行了針對性的改進設計，使得網板呈整體式結構，采用隔圈、螺桿壓緊式結構，保證各柵條間的距離及整體的強度，不夾球、不變形；出球口加裝了一套“壓頂裝置”防止網板經長期運行產生變形與出球口貼合不牢。

表1：SD型收球網外型尺寸

圖2 ：SD型收球網外型結構

1.2 雙板式收球網（SQ型）

SQ型收球網是一種    新型收球網，具有以下特點：①改變收球網的結構型式，收球時，網片呈“V”型，雜草、雜物及膠球集中于網片底部，有效地克服了跑球、卡球現象。不收球時，網片呈“A”型狀，可以對網片進行反沖洗。②采用強制性回收膠球機構，把膠球及雜物直接送到膠球泵入口處。③去除了關斷閥、調節閥等活動部件，使其結構簡單，操作方便且體積也比原來的收球網縮小了1/3。④由于采取了強制回收，所以對膠球泵出力要求不高，且不受流速、流量大小的影響，膠球回收率可達95%以上。

該型號的收球網由筒體、柵網板、電動推桿、螺旋輸送機構等部件組成，收球時，柵網板呈“V”型，膠球雜物及水垢等沿柵網板表面下滑到收球網底部，并被螺旋機構強制送到膠球引出管，由膠球泵抽吸至裝球室進行下一輪清洗。不收球時，利用電動推桿，曲柄機構使柵網板呈“A”型，此時既可以減小水阻，又可以利用水流對柵網板進行反洗，使遺留在柵網板上的雜物被水流沖去，保證收球效率。

表2： SQ型收球網外型尺寸

圖3： SQ型收球網外型結構

2. 二次濾網

二次濾網是冷卻水凈化裝置的主要設備之一，它清除了大于6mm以上的雜物，對保障膠球的暢通無阻和凝汽器的正常工作，起到了關鍵作用。

我公司生產的二次濾網有：切換式濾網（FE型）、電動射流反沖式濾網（DYL型）、全密封電力傳動反沖式濾網（DII型）可供選擇。詳見專項說明書。

3. 裝球室

裝球室是膠球清洗裝置中用于放球、取球、存儲和觀察膠球循環情況的裝置。它由外殼、漏斗、切換閥等組成，并配有觀測窗、放氣、放水閥門等。

4. 膠球泵

膠球泵是膠球清洗系統中使膠球進行不斷循環的動力設備。該泵是一個專用的無障礙離心泵，其葉輪由兩葉片構成的管狀通道，具有不堵塞、不切球和膠球磨損小等優點。

4.1安裝

4.1.1  開箱后檢查泵和電機，如果證實無任何因裝卸和運輸過程中造成的損壞和緊固連接件的松動，泵的進口完好，無塵土、污物進入泵內，則可不必重新拆卸和裝配，直接送到現場安裝；有的使用單位按規定需進行驗收或拆檢的，按使用單位規定進行。

4.1.2 安裝前應作好附件的檢查和安裝工具的準備工作。

4.1.3 安裝泵的基礎平面用水平儀找平，基礎應牢固可靠。

4.1.4 調整、找正泵與電機軸心線，如不同心，應用墊鐵調到同心為止，并保證上緊底座螺栓和地腳螺栓后仍保持同心。同心度可通過測量聯軸器外圓和兩端面間隙來控制。聯軸器外圓上、下左、右差別不超過0.1mm，端面四周    大間隙和    小間隙之差不超過0.3mm。

4.1.5 泵的管路系統應各自設置支架，不允許管路重量由泵來承受。

4.1.6泵的安裝位置高于液面時，應設底閥，并注意安裝位置（考慮阻力損失）不得大于泵的允許吸程；若泵的安裝位置低于液面，可于泵進水管設控制閥和濾網，濾網根據抽送介質所含不同雜物設置，主要防止木棒、樹枝等條形物吸入泵內。

4.2  使用和保養

4.2.1 起動：以點動方式檢查泵的轉向是否正確，不得長時間反轉；起動前，在非灌注情況下，設置底閥時，應加灌足量引水，在不設底閥時應采用抽真空引水方式；確認可正常起動時，即接通電源，調節軸封呈滴漏狀態（嚴禁無水運轉）。

4.2.2 進出口設置壓力表（進口為吸上狀態時設真空表），以監測泵運行狀態。在起動時應關閉這些表計，正常運轉后打開表計，調節到所需運行工況。

4.2.3 運轉：當泵進入正常工作狀態后，需經常檢查電機溫升情況，軸承溫升不應超過35℃，極限溫度不應大于75℃。

4.2.4 使用和保養：泵運行1000小時后，應進行檢查，并更換新油一次；如發現葉輪密封間隙磨損增大，應予調整。端面間隙應控制在0.3mm～0.5mm，如為徑向密封，單面間隙應為0.25mm～0.3mm，磨損嚴重時，可重換相應零件。

4.2.5 拆卸按以下順序進行：松開進水側螺母，取下泵蓋，擰下葉輪螺母，取下止退墊圈、葉輪、泵體、后蓋和軸套，拆下軸承壓蓋，取下軸承和軸（防止損傷）。

裝配順序與上述相反。

4.3 故障原因及消除方法

表4：膠球泵技術參數

圖5：膠球泵外型結構

安裝尺寸

5. 分匯器

分匯器是一個三通（管）閥。通過其中導向板的切換可使膠球進入需要清洗的一側凝汽器中。它也可作為收球網膠球引出管的匯合和膠球管的分流三通管使用。

三、安裝使用說明和注意事項

1. 注意事項

   1.1 膠球選用

    所用膠球應耐磨，質地柔軟富于彈性、材質均勻、氣孔均勻貫通。干態膠球直徑誤差不大于公稱直徑的2%且不超過±0.4mm，濕態膠球相對密度為1.00~1.15，在使用期內及5~45℃水溫下膠球直徑脹大不超標且不老化，濕態膠球直徑比凝汽器冷卻管的大徑大1~2mm。

1.2 正常投球量

投入運行的膠球數量是凝汽器單側單流程冷卻管根數的7%~13%。膠球循環一次時間短的取下限或接近下限，反之亦反。多數情況下，膠球循環一次時間在20~40s之間。在正常運行時，膠球清洗系統正常運行30min，收球15min。

1.3 膠球清洗裝置投運前，首先將凝汽器水室及銅管內壁硬垢清除干凈，銅管有裂紋和內徑變形的一一更換，以便膠球暢通無阻。

1.4對凝汽器的任何死角部位一一封堵，防止膠球躲藏，影響清洗效果和膠球回收率。

2. 系統布置

    膠球清洗系統和循環水二次過濾系統的布置方式，均應遵照制造廠提供的系統布置圖及技術要求進行，不可隨意增減配套件的數量或改變各設備及配套件在系統中的相對位置。

3. 設備及管路安裝

   3.1 膠球管路應短直、彎頭圓滑、管內清潔、管子嚴密不漏、阻力損失小。

   3.2 投球管宜在離開凝汽器循環水進口一段距離的循環水管直管段上布置，不得在凝汽器水室布置。循環水管公稱通徑D_N＜1200mm時，投球管用一根，并伸至循環水管中心，D_N≥1200mm時用兩根，并在循環水管同一截面內對稱布置，兩管口中心在循環水管同一直徑上，管口間距離約為0.5D_N，其出口逆循環水流方向。

3.3 收球網有兩根膠球引出管時，其連接管應對稱布置。

   3.4 收球網前循環水管直管段長度一般不宜小于循環水管直徑。小于循環水管直徑時，應使操作軸與彎頭中心線所在平面平行，若是立式安裝，對“SD”型    好采用操作軸與彎頭中心線所在平面垂直的布置方式，且在收球位置時，網板進口端貼在彎頭內側筒壁上。收球網為臥式布置時，膠球引出管宜位于收球網側面。

3.5 膠球泵的安裝位置應保證泵在運行中不產生氣蝕。

3.6 裝球室應在光線好或照明條件好，且便于運行人員接近處安裝。

3.7 排污管路系統要求管路短，彎頭圓滑，管內清潔，管系嚴密不漏。

3.8二次濾網的安裝：

一般情況下，應在離開凝汽器循環水進口一段距離處安裝，若是海水設備，則宜靠近凝汽器布置。

4. 運行條件

4.1 凝汽器

   4.1.1凝汽器水室中的渦流區，隔板竄通縫隙及可能積球的窄縫應予消除。水室中除循環水管外，其余通往外部的管道以及盲孔，在水室內壁管口加裝孔徑不大于ф7mm的球面網罩。水室中的垢片、銹片及雜物清理干凈。

4.1.2冷卻管每種規格的管徑均勻一致。管內       膠球的雜物。膠球清洗系統初始投運時，冷卻管內應潔凈無垢，若已結硬垢，必須采取措施       清除，除垢后若個別管道中仍殘留垢層且厚度超過0.2mm時，需在冷卻管進水端管口加裝孔徑不大于

ф7mm的球面網罩。管板若涂刷環氧樹脂等涂料，嚴防因此而縮小冷卻管進口截面。冷卻管伸出管板的長度不應超過2.5mm。冷卻管口加裝套管時，其套管設計、加工應便于膠球通過，套管壁不宜太厚。

4.2 循環水和循環水管

    4.2.1循環水量變化宜保持在設計值的±15%范圍內。亦可根據循環水量變化范圍擴大后收球率的變化情況，適當調整循環水量變化的控制范圍。

4.2.2循環水一次過濾裝置（攔污柵、扒草機、一次濾網）完好、工作正常。    后一道過濾裝置的篩孔或柵條間的縫隙不大于收球網的柵格縫隙，且該道過濾裝置任何部位均不出現大于收球網板柵格條之間的縫隙，否則必須配裝二次濾網。在開式循環水系統中，即使滿足上述條件也應安裝二次濾網。

4.2.3循環水應充滿凝汽器水室，否則必須選用濕態相對密度大于循環水相對密度的膠球。

4.2.4       清除一次過濾裝置后和收球網前循環管中的垢片、銹片及一切雜物。

4.3膠球

4.3.1膠球清洗系統調試及正常運行時，均應采用合格膠球。在使用當中膠球直徑磨損到等于或小于冷卻管內徑時，應即更換。

4.3.2需要清除冷卻管硬垢時，可以采用金剛砂球。使用時濕態膠球直徑應比冷卻管內徑小1~2mm，當硬垢基本除凈后，應即停用。