CN102679806A - 凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置 - Google Patents

Abstract

一种凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置，包括壳体和窥视端盖；壳体内设有环形节流隔板，壳体底板与滤网的一端固接，滤网的另一端与漏斗直径较小的一端固接，滤网与节流隔板内孔之间有间隙，漏斗和滤网的侧壁上均有多个通孔；壳体底板上有出球口；壳体侧壁上固接有两个管口，分别连接有一个阀门；出球口连接有另外两个阀门，分别联通选球筛网和循环冷却水进口管道；窥视端盖上或者壳体侧壁上有手孔，手孔上设置有可拆卸的密封机构。本装置通过间断性开闭相应的阀门，使胶球集中进入循环冷却水进水管道，使提高了清洗效果；减少了被加热的循环冷却水再进入循环冷却水进口管道的数量，有利于提高凝汽器循环冷却效果。可通过PLC控制阀门。

Description

凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置

技术领域

本发明属于火力发电厂循环冷却水系统制造技术领域，涉及一种表面式换热器冷却管内部胶球清洗系统的装球和发球装置，具体涉及火力发电厂汽机岛凝汽器循环冷却水系统中的胶球清洗系统以及其他工业冷却系统表面式换热器胶球清洗系统的装球并发球装置。

背景技术

现有火力发电厂汽轮机组凝汽器循环冷却水系统绝大多数都采用了胶球清洗系统。能及时有效地清除凝汽器循环冷却水换热管内壁所附着的杂质和污垢，提高换热管内壁的清洁度，从而提高热交换效率，保持汽轮机组能够在最佳的设计工况下运行，减少排汽损失，提高热经济性。

胶球清洗系统主要由胶球回收网、胶球泵、装球室以及系统阀门和管道等组成。胶球回收网布置在凝汽器循环冷却水系统的出水管道上，用于截留凝汽器出口循环冷却水中携带的胶球，被截留的胶球在胶球泵的抽吸作用下，通过回收网集球口和胶球泵进出口管道被泵送到装球室，再通过连接凝汽器循环冷却水进水管道的阀门管道系统，送入凝汽器循环冷却水进水管道，实现胶球从凝汽器循环冷却水系统进水管道进入、从凝汽器循环冷却水系统出水管道上的收球网排出，对凝汽器循环冷却水换热管内壁进行循环清洗的过程。

装球室位于胶球泵之后，与凝汽器循环冷却水系统进水管道相连通，是完成胶球清洗系统介质输送和对胶球系统实施填装胶球和清理不合格胶球的装置。现有的装球室是筒形结构，上部设有可以开启的端盖。装球室筒体内设有滤网，滤网沿水流方向的出口设有透水阀门。装球室筒体上部连通来自胶球泵的管道及阀门，筒体下部连通有胶球送出管道，该送出管道与凝汽器循环冷却水进水管道内部相通。装球室内部的滤网上安装有透水阀门，在清理检查胶球时，能够关闭滤网出口，胶球泵送来的胶球留存在装球室的滤网中，人工清除不合格胶球并填装合格胶球，使胶球系统恢复正常运行状态。

现有胶球清洗系统装球室在系统运行操作中主要存在下列不足，第一是在胶球系统运行一段时间后，需要对胶球进行甄别，剔除不合格胶球并填装合格胶球，该工作必须开启装球室上部端盖。虽然装球室端盖采用活结螺栓等方式进行紧固，但劳动强度较大。第二是需要甄别胶球的时候，截留在装球室内部滤网上的胶球，需要人工捞出，增加了工作人员体力劳动，特别在冬季时需手工清理胶球，冷水对操作人员健康有不良作用。第三是装球室排出口连接凝汽器循环冷却水的进水管道，胶球清洗系统运行过程中，在凝汽器内部冷却水管吸收热量后的水经过胶球泵泵送流经装球室再进入凝汽器循环冷却水进水管道，不但排挤了进入凝汽器的低温水量，同时造成一定量的高温水混入低温水中，虽然较小幅度提高了循环水进口温度，但降低了凝汽器的整体冷却效果，不利于真空度的提高。第四是布置在循环水出水管道上的胶球回收网截留下的胶球通过胶球泵并流经装球室送入凝汽器循环冷却水进水管道。在胶球系统运行状态下，回收网截留的胶球数量的随机性很大，胶球回收网的效能决定了胶球清洗系统中胶球循环清洗作用的发挥。根据规程规定，胶球清洗系统运行时，填装胶球的数量是凝汽器循环水单程换热管数量的7%～13%。随着胶球泵泵送水流进入系统循环的胶球数量是随机的，根据流体特性，胶球在进入凝汽器水室后按照最短路径运行，导致凝汽器循环冷却水的换热管只有较小的范围和区域实现了清洗，而无法实现对换热管的大范围清洗，使整个凝汽器循环冷却水换热管内壁的清洗处于一种不充分和不完整的状态，凝汽器冷却效果具有一定的挖潜空间。

为了实现胶球清洗系统中胶球集中送入凝汽器水室，专利《凝汽器真空保持节能系统》（专利号ZL201120127316.9，公告号CN202024648，公告日2011.11.02）公开了一种设置于凝汽器内的真空保持节能系统，包括设置在凝汽器进水管道上的空压机，该空压机通过进气管道连接在装球箱一端，装球箱上还设有发球管道及收球管道，收球管道一端连接在凝汽器两端的集球腔上。通过空压机增强发球能力，每一次清洗过程中，可保证众多的胶球同时发射到凝汽器内，进而保证了冷却管的清洁度。该系统集中发球目的明确，但是其使用空气发球，会使空气进入凝汽器水室，导致凝汽器水室内的空气堆积，不利于循环水系统的安全运行。

专利《瓶形自逆止自筛选自排放装球室》（申请号ZL98204548.4，公告号CN2351556，公告日1999.12.01）公开了一种由旋涡室、上球体、下球体和底座连接构成的花瓶形状的装球室。在进口管与旋涡室切向连接的进口处装有椭圆形逆止板，能自动关闭防止胶球丢掉。在上球体与下球体中间，装有圆形筛盘和与它相连接的电动执行机。在旋涡室顶部装有用铰链连接的带有观察窗的盖子。该装球室在PLC程序控制下自动完成胶球回收、胶球清洗、胶球筛选和胶球排放的功能。该设计虽然实现了胶球筛选、回收和对不合格胶球排出的自动控制，减轻了工作人员甄别不合格胶球的劳动，但其不具备集中加球功能。需要电动装置运行旋转筛盘，结构复杂。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种系统更加可靠，无需人工开启端盖进行胶球清理，既方便胶球的筛选，又方便胶球填装，同时实现胶球集中投送和胶球系统运行中减少被加热的循环冷却水再进入循环冷却水系统进水管道的凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置，包括桶形的壳体，壳体开口的一端联接有窥视端盖；壳体内壁上固接有环形的节流隔板，壳体底板与筒形的滤网的一端固接，滤网的另一端从节流隔板的内孔中伸出，并与圆台筒形的漏斗直径较小的一端固接，滤网外壁与节流隔板内孔之间有间隙，漏斗的侧壁上和滤网的侧壁上均加工有多个通孔；壳体底板上设有与滤网内孔相通的出球口；壳体侧壁上分别固接有胶球引入管口和热水排出管口，胶球引入管口与窥视端盖和漏斗之间的壳体内部相通，热水排出管口与壳体底板和节流隔板之间的壳体内部相通；胶球引入管口连接有一个阀门，热水排出管口通过另一个阀门与凝汽器循环冷却水出水管道相连接；出球口分别与另外两个阀门相连接，出球口连接的两个阀门中的一个阀门与选球筛网相通，另一个阀门与凝汽器循环冷却水进水管道相连通；窥视端盖上或者壳体侧壁上加工有手孔，该手孔上设置有可拆卸的密封机构。

当手孔位于壳体侧壁上时，手孔的位置与胶球引入管口处于同一环高位置上。

所述的热水排出管口与凝汽器循环冷却水出水管道相连接。

本发明凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置具有以下优点：

1）取消了传统式装球室上的执行机构，减少装球室的泄露并降低故障。

2）内部的V型漏斗和直筒滤网制造和安装都非常方便。

3）窥视端盖集合了手孔和窥视以及端盖的功能。在正常运行状态下，椭圆型手孔开启和封闭的操作简单，方便填装胶球操作。

4）通过胶球排出阀将胶球排出到选球筛网中，对胶球进行甄别筛选，克服了操作人员手工从装球室掏出胶球进行甄选的繁重体力劳动。

5）通过胶球发球阀和热水排出阀相反对应操作，间断性开启关闭，实现大量胶球集中进入循环冷却水进水管道，提高凝汽器胶球的清洗效果。

6）热水排出阀出口连通循环冷却水出水管道。减少胶球系统运行中被加热的循环冷却水再次进入循环冷却水系统进水管道的数量，有利于提高凝汽器循环冷却效果。

附图说明

图1是本发明装球并发球装置的主视图。

图2是本发明装球并发球装置中窥视端盖的正视图。

图中：1.壳体，2.窥视端盖，3.胶球出球口三通，4.漏斗，5.滤网，6.节流隔板，7.选球筛网，8.胶球引入管口，9.胶球引入阀，10.热水排出管口，11.热水排出阀，12.胶球出球口，13.胶球发球阀，14.胶球排出阀，15.连接管道，16.手孔内密封压板，17.密封垫，18.桥型压板，19.螺母，20.窥视窗透视板，21.窥视窗压板，22.集水空间，23.进水空间。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1和图2所示，本发明凝汽器胶球清洗系统装球并发球装置，包括桶形的壳体1，壳体1开口的一端通过法兰联接有窥视端盖2，壳体1和窥视端盖2形成封闭容器；壳体1的内壁上固接有环形的节流隔板6，节流隔板6与壳体1底板之间形成集水空间22，节流隔板6与窥视端盖2之间形成进水空间23；壳体1内设置有筒形的滤网5，滤网5的一端与壳体1底板固接，滤网5的另一端穿过集水空间22从节流隔板6的内孔中伸出，进入进水空间23内；滤网5外壁与节流隔板6内孔之间有间隙，该间隙为通流间隙，用于调节进水空间23流入集水空间22的水流大小，通流间隙的大小是根据胶球在滤网5中的最佳集中效果来决定的，在装球并发球装置设计时，就已确定。滤网5的侧壁上加工有多个出水孔，该多个出水孔的开孔根据不同的水流量大小，可以开成不同位置、不同形状和不同大小的孔；滤网5伸入进水空间23的一端固接有漏斗4，漏斗4位于进水空间23内，漏斗4为圆台筒形，漏斗4直径较小的一端与滤网5固接，漏斗4远离滤网5的一端与壳体1内壁固接，漏斗4的侧壁上加工有多个漏水孔，漏斗4的内孔与滤网5的内孔相通；壳体1底板设有内孔与滤网5内孔相通的胶球出球口12；壳体1侧壁上分别固接有胶球引入管口8和热水排出管口10，胶球引入管口8位于漏斗4与窥视端盖2之间，并与进水空间23相通；热水排出管口10位于壳体1底板与节流隔板6之间，并与集水空间22相通，胶球引入管口8和热水排出管口10可以根据现场环境，布置在壳体1侧壁的不同位置上，便于现场管道连接。胶球引入管口8与胶球引入阀9相连接，热水排出管口10与热水排出阀11相连接，热水排出阀11的出口与循环水出水管道相连接；胶球出球口12通过胶球出球口三通3分别与胶球发球阀13和胶球排出阀14相连接，胶球排出阀14与连接管道15的一端相连接，连接管道15的另一端伸入选球筛网7内；胶球发球阀13通过管道与凝汽器循环冷却水进水管道相连接。

窥视端盖2上并排加工有条形的手孔和圆形的窥视孔；手孔也可设置于壳体1的侧壁上，此时，该手孔的位置与胶球引入管口8处于同一环高位置上；手孔内设置有硬磁性材料制成的手孔内密封压板16，手孔内密封压板16的截面为 “T”形，手孔内密封压板16外形尺寸较大的一端位于壳体1内，其形状与手孔的形状相适配，该端的外形尺寸大于手孔的尺寸；手孔内密封压板16外形尺寸较大的一端与窥视端盖2之间设有密封垫17；窥视端盖2背离壳体1的端面上设有桥型压板18，桥型压板18的长轴骑在条形手孔短轴方向上，桥型压板18长轴方向的尺寸小于手孔长轴方向的尺寸，桥型压板18长轴方向的尺寸大于手孔短轴方向的尺寸。手孔内密封压板16的外形尺寸较小的一端依次穿过窥视端盖2和桥型压板18，伸出桥型压板18外，手孔内密封压板16伸出桥型压板18的一端加工有外螺纹，手孔内密封压板16通过螺母19压紧桥型压板18，使手孔内密封压板16紧紧压在手孔密封垫17上，防止壳体1内部的水向外泄露。窥视端盖2上还设有采用透明材料制成的窥视窗透视板20，窥视窗透视板20覆盖窥视孔，并与窥视端盖2密封连接，防止壳体1内部的水向外泄露；窥视窗透视板20上设有环形的窥视窗压板21，窥视窗透视板20和窥视窗压板21通过螺钉压紧在窥视端盖2之上。

胶球引入阀9、热水排出阀11、胶球发球阀13和胶球排出阀14分别与PLC控制系统电连接，实现胶球收集状态、胶球发球状态和胶球排出状态的PLC控制。

在胶球清洗系统运行中，与循环冷却水出水管道上的胶球回收网的集球口相连接的胶球泵将混合有清洗胶球的水流泵送到胶球引入阀9，再经过胶球引入管口8引入壳体1的进水空间23，并流入漏斗4内，混合有胶球的水流流经漏斗4进入滤网5。在此过程中，水流中的胶球被漏斗4和滤网5截留，而一部分水从漏斗4侧壁上的漏水孔流出，并通过滤网5外壁与节流隔板6内孔之间的通流间隙流入集水空间22；进入滤网5的另一部分水通过滤网5侧壁上的出水孔进入集水空间22，或者通过滤网5的内孔进入胶球出球口12。

在胶球清洗系统运行中，当同时关闭胶球发球阀13和胶球排出阀14，且开启热水排出阀11时，本装球并发球装置处于胶球收集状态；当同时关闭热水排出阀11和胶球排出阀14，且开启胶球发球阀13时，本装球并发球装置处于胶球发球状态。胶球收集状态和胶球发球状态是交替进行的，时间间隔可以根据系统要求进行调整。关闭胶球排出阀14，使胶球发球阀13和热水排出阀11交替开启、关闭，当热水排出阀11开启而胶球发球阀13关闭，滤网5内就会收集较多的胶球；需要集中发球时，在关闭热水排出阀11的同时，开启胶球发球阀13，滤网5收集的大量胶球迅速通过胶球发球阀13进入凝汽器循环冷却水进水管道，并被集中送入凝汽器水室，实现对凝汽器冷却管的集中高效清洗。

胶球排出状态只发生在需要对胶球进行甄别筛选的时候，在完成多次凝汽器胶球清洗系统的正常运行后，有必要对胶球进行甄别筛选。其工作过程为：在完成某次胶球清洗系统运行后，关闭胶球发球阀13，开启热水排出阀11，使系统处于胶球收集状态。运行一定时间后（一般规定为15分钟），开启胶球排出阀14，收集在滤网5内的胶球在水流携带作用下依次通过胶球出球口12、胶球出球口三通3、胶球排出阀14和连接管道15排至选球筛网7中，水从选球筛网7中排走，胶球被截留在选球筛网7内。可以人工对选球筛网7内的胶球进行甄别筛选，把不合格的胶球剔除后，补充足够数量的合格胶球。

胶球的填装：停止运行胶球清洗系统，关闭胶球引入阀9、热水排出阀11和胶球发球阀13，开启胶球排出阀14，排空装球并发球装置内部的积水。松开螺母19，手动偏转桥型压板18至其长轴方向与椭圆孔长轴方向一致后，手动向下用力压手孔内密封压板16，将偏转桥型压板18和手孔内密封压板16卸下吸附在漏斗4与窥视端盖2之间的任意位置，将甄别好的合格胶球通过手孔填装到壳体1内的漏斗4里面，然后按照相反操作密封手孔。

胶球清洗系统正常运行中，可以通过窥视窗透视板20观察壳体1内部的胶球运行状态。在胶球清洗系统运行一定时期后，窥视窗透视板20会被污染，不利于观察。当手孔和窥视孔相邻布置在窥视端盖2上时，在填装胶球的过程中，通过被打开的手孔即可清洁窥视窗透视板20；当手孔布置在壳体1的侧面时，可以在停止胶球系统运行后，拆卸窥视窗透视板20和窥视窗压板21，对窥视窗透视板20进行清洁。

本装球并发球装置可以采用立式安装，也可以采用卧式安装。

Claims (7)

1. 一种凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置，其特征在于，包括桶形的壳体（1），壳体（1）开口的一端联接有窥视端盖（2）；壳体（1）内壁上固接有环形的节流隔板（6），壳体（1）底板与筒形的滤网（5）的一端固接，滤网（5）的另一端从节流隔板（6）的内孔中伸出，并与圆台筒形的漏斗（4）直径较小的一端固接，滤网（5）外壁与节流隔板（6）内孔之间有间隙，漏斗（4）的侧壁上和滤网（5）的侧壁上均加工有多个通孔；壳体（1）底板上设有与滤网（5）内孔相通的出球口；壳体（1）侧壁上分别固接有胶球引入管口（8）和热水排出管口（10），胶球引入管口（8）与窥视端盖（2）和漏斗（4）之间的壳体（1）内部相通，热水排出管口（10）与壳体（1）底板和节流隔板（6）之间的壳体（1）内部相通；胶球引入管口（8）连接有一个阀门，热水排出管口（10）通过另一个阀门与凝汽器循环冷却水出水管道相连接；出球口分别与另外两个阀门相连接，出球口连接的两个阀门中的一个阀门与选球筛网（7）相通，另一个阀门与凝汽器循环冷却水进水管道相连通；窥视端盖（2）上或者壳体（1）侧壁上加工有手孔，该手孔上设置有可拆卸的密封机构。

2. 根据权利要求1所述的凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置，其特征在于，所述的窥视端盖（2）上还加工有窥视孔。

3. 根据权利要求1所述的凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置，其特征在于，当手孔位于壳体（1）侧壁上时，手孔的位置与胶球引入管口（8）处于同一环高位置上。

4. 根据权利要求1所述的凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置，其特征在于，所述的可拆卸的密封机构包括设置于手孔内的手孔内密封压板（16），手孔内密封压板（16）的截面为“T”形，其外形尺寸较大的一端位于壳体（1）内，形状与手孔的形状相适配，手孔内密封压板（16）外形尺寸较大的一端与窥视端盖（2）之间设有密封垫（17）；手孔内密封压板（16）外形尺寸较小的一端套装有桥型压板（18），密封手孔时，通过压紧桥型压板（18）使手孔内密封压板（16）压紧密封垫（17）。

5. 根据权利要求4所述的凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置，其特征在于，所述的手孔内密封压板（16）采用硬磁性材料制成。

6. 根据权利要求1、3或4所述的凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置，其特征在于，所述手孔为条形孔。

7. 根据权利要求1所述的凝汽器胶球清洗系统节能型装球并发球装置，其特征在于，所述的四个阀门分别与PLC控制系统电连接，实现胶球收集状态、胶球发球状态和胶球排出状态的PLC控制。

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