CN107694190B - 海水过滤设备、海水过滤系统及海水过滤方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及百万千瓦级核电站三回路的海水冷却的技术领域，公开了一种海水过滤设备、海水过滤系统及海水过滤方法。该海水过滤设备，包括：旋转滤网，包括滤网本体、支撑架及旋转轴，滤网本体为两端开口的中空结构，包括位于中部的中间段以及位于两端的边缘段，支撑架位于滤网本体内，且与中间段的内壁连接，旋转轴穿设于支撑架上；抽吸装置，包括用于抽吸位于滤网本体上的海生物的抽吸管及用于排出海生物的排放管，抽吸管的端部位于边缘段内，且与边缘段的内壁正对间隔。在海水过滤设备中，在旋转滤网旋转的过程中，抽吸管可以抽吸旋转滤网的周向上的不同部位的海生物，能很好的除去位于滤网本体上的海生物，可以有效避免海生物堵塞滤网本体。

Description

海水过滤设备、海水过滤系统及海水过滤方法

技术领域

本发明涉及百万千瓦级核电站三回路的海水冷却的技术领域，特别是涉及一种海水过滤设备、海水过滤系统及海水过滤方法。

背景技术

海滨电厂、海滨化工厂等通常以海水作为冷却水，在海水到达被冷却的设备前，需要事先对海水进行过滤处理。以核电站为例，在海水进入至反应堆相关的冷却系统之前，需要对海水进行过滤处理。具体地，海水过滤设备包括鼓型旋转滤网以及两个进水流道，两个进水流道分别设于旋转滤网的两端，海水经进水流道进入至旋转滤网内，再从旋转滤网内流出，进入至旋转滤网下方的水池中，再由冷却循环泵将水池中的水输送至反应堆相关的冷却系统中。进水流道的上游通常设置有格栅板，以实现对海水的初步过滤。为避免格栅板堵塞，格栅板的孔径通常较大，尺寸较小的水母(海蜇)、海地瓜(海参幼体)、小鱼、小虾、球形棕囊藻可以通过格栅板进入至鼓型旋转滤网，并附着在鼓型旋转滤网上，导致鼓型旋转滤网堵塞，特别是，当赤潮或海生物大规模来袭时，会导致鼓形旋转滤网堵塞严重，水池中的水不够用，进而可能会引发停机停堆的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能有效避免海生物堵塞的海水过滤设备、海水过滤系统及海水过滤方法。

一种海水过滤设备，包括：

旋转滤网，包括滤网本体、支撑架及旋转轴，所述滤网本体为两端开口的中空结构，包括位于中部的中间段以及位于两端的边缘段，所述支撑架位于所述滤网本体内，且与所述中间段的内壁连接，所述旋转轴穿设于所述支撑架上；以及

抽吸装置，包括用于抽吸位于所述滤网本体上的海生物的抽吸管及用于排出所述海生物的排放管，所述抽吸管的端部位于所述边缘段内，且与所述边缘段的内壁正对间隔。

在上述海水过滤设备中，通过设置抽吸装置，并使得抽吸管的端部位于边缘段内，且与边缘段的内壁正对间隔，不仅可以避免抽吸装置干扰旋转滤网的旋转过滤，而且在旋转滤网旋转的过程中，抽吸管可以抽吸旋转滤网的周向上的不同部位的海生物，能很好的除去位于滤网本体上的海生物，从而可以有效避免海生物堵塞滤网本体。

在其中一个实施例中，所述抽吸装置的数目为两个，两个所述抽吸装置的所述抽吸管的端部分别位于两个所述边缘段内。如此，可以使得抽吸效果更好。

在其中一个实施例中，所述抽吸管的端部与所述边缘段的内壁之间的间距为5～10cm。抽吸管的端部与边缘段的内壁之间的间距过大，会降低抽吸力度，在本实施方式中，综合考虑抽吸力度以及抽吸装置对旋转滤网的干扰，将抽吸管的端部与边缘段的内壁之间的间距设为5～10cm。

在其中一个实施例中，所述抽吸管的端部呈喇叭状。抽吸管的端部呈喇叭状，可以增加抽吸装置的抽吸面积。

一种海水过滤系统，包括：

基建设备，所述基建设备包括隔水盒，所述隔水盒包括相对的两个竖直板，所述竖直板包括相连的上半段及下半段，所述上半段与所述下半段在交界处形成位于所述隔水盒内的安装平台，所述下半段设有连通所述隔水盒及大海的入水口，所述隔水盒的底部设有用于连通蓄水池的出水口；以及

上述的海水过滤设备，所述旋转滤网位于两个所述竖直板之间，且所述滤网本体的开口端与所述入水口对接，所述旋转轴的两端分别与两个所述安装平台转动连接。

在上述海水过滤系统中，通过设置抽吸装置，并使得抽吸管的端部位于边缘段内，且与边缘段的内壁正对间隔，不仅可以避免抽吸装置干扰旋转滤网的旋转过滤，而且在旋转滤网旋转的过程中，抽吸管可以抽吸旋转滤网的周向上的不同部位的海生物，能很好的除去位于滤网本体上的海生物，从而可以有效避免海生物堵塞滤网本体。

在其中一个实施例中，所述基建设备还包括隔雨盒，所述隔雨盒位于所述隔水盒外，且与隔水盒的顶部连接，所述隔水盒的顶部设有连通所述隔水盒与所述隔雨盒的顶部开口，部分所述滤网本体于所述顶部开口露出而位于所述隔雨盒内。在实际应用中，隔雨盒可以位于海水平面上方，部分滤网本体于顶部开口露出而位于隔雨盒内，可以便于检修人员进入隔雨盒对滤网本体进行检修。

在其中一个实施例中，所述海水过滤设备还包括用于接收所述排放管排放出的海生物的收集装置，所述收集装置上开设有海水流出口。设置收集装置，可以有效避免自滤网本体上抽吸出来的海生物再次沉积或吸附于滤网本体上。

在其中一个实施例中，所述安装平台的顶面设有连通所述入水口的安装口，所述抽吸装置设于所述入水口的内壁上，包括立式潜污泵本体及与所述立式潜污泵本体的进水接管配合的进水接管耦合器，所述进水接管耦合器的导杆的一端与所述安装口的内壁连接，所述抽吸管与所述立式潜污泵本体的进水接管连通，且沿所述入水口的延伸方向延伸至所述边缘段，所述排放管与所述立式潜污泵本体的出水接管连通，且穿设于所述安装口上。

在其中一个实施例中，所述安装平台的顶面设有连通所述入水口的安装口，所述抽吸装置设于所述入水口的内壁上，所述抽吸装置包括立式潜污泵本体及与所述立式潜污泵本体的进水接管及出水接管配合的进出口一体化耦合器，所述进出口一体化耦合器的导杆的一端与所述安装口的内壁连接，所述抽吸管与所述立式潜污泵本体的进水接管连通，且沿所述入水口的延伸方向延伸至所述边缘段，所述排放管与所述立式潜污泵本体的出水接管连通，且穿设于所述安装口上。

在其中一个实施例中，所述安装平台的顶面设有连通所述入水口的安装口，所述抽吸装置设于所述入水口的内壁上，所述抽吸装置包括卧式潜污泵本体及与所述卧式潜污泵本体的进水接管配合的进水接管耦合器，所述进水接管耦合器的导杆的一端与所述安装口的内壁连接，所述抽吸管与所述卧式潜污泵本体的进水接管连通，且沿所述入水口的延伸方向延伸至所述边缘段，所述排放管与所述卧式潜污泵本体的出水接管连通，且穿设于所述安装口上。

在其中一个实施例中，所述安装平台的顶面设有连通所述入水口的安装口，所述抽吸装置包括液面自吸泵、与所述液面自吸泵连通的防盐雾电机、与所述液面自吸泵的进水接管配合的进水接管耦合器，以及安装板，所述安装板跨设于所述安装口上，且与所述下半段的顶面连接，所述液面自吸泵位于所述入水口内，所述防盐雾电机一端设于所述安装板上，一端位于所述入水口外，所述抽吸管与所述液面自吸泵的进水接管连通，且沿所述入水口的延伸方向延伸至所述边缘段，所述排放管与所述液面自吸泵的出水接管连通，且穿设于所述安装口上。

一种海水过滤方法，包括如下步骤：

提供上述的海水过滤系统；

在海水里构建所述基建设备；以及

在所述基建设备上设置所述海水过滤设备。

在上述海水过滤方法中，通过设置抽吸装置，并使得抽吸管的端部位于边缘段内，且与边缘段的内壁正对间隔，不仅可以避免抽吸装置干扰旋转滤网的旋转过滤，而且在旋转滤网旋转的过程中，抽吸管可以抽吸旋转滤网的周向上的不同部位的海生物，能很好的除去位于滤网本体上的海生物，从而可以有效避免海生物堵塞滤网本体。

在其中一个实施例中，最高水位为在竖直方向上浸没所述滤网本体的高度的80％，最低水位为在竖直方向上浸没所述滤网本体的高度的30％。如此，便于检修。

附图说明

图1为一实施方式的海水过滤系统的结构示意图；

图2为图1中的旋转滤网的结构示意图；

图3为图2中的旋转滤网的中间段的结构示意图；

图4为一实施例的抽吸装置的结构示意图；

图5为另一实施例的抽吸装置的结构示意图；

图6为另一实施例的抽吸装置的结构示意图；

图7为另一实施例的抽吸装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对海水过滤设备、海水过滤系统及海水过滤方法进行进一步说明。

如图1所示，一实施方式的海水过滤系统10，包括基建设备12及海水过滤设备14。

基建设备12包括隔水盒100及隔雨盒200。隔水盒100包括相对的两个竖直板102。竖直板102包括相连的上半段110及下半段120，上半段110的厚度小于下半段120的厚度，以在上半段110与下半段120的交界处形成位于隔水盒100内的安装平台130。下半段120设有连通隔水盒100及大海的入水口122，隔水盒100的底部设有用于连通蓄水池的出水口104。隔雨盒200位于隔水盒100外，且与隔水盒200的顶部连接。

如图1、图2及图3所示，海水过滤设备14包括旋转滤网14a及抽吸装置14b。旋转滤网14a位于两个竖直板102之间。旋转滤网14a包括滤网本体300、支撑架400及旋转轴500。滤网本体300为两端开口的中空结构，滤网本体300的开口端与入水口122对接。滤网本体300包括位于中部的中间段310以及位于两端的边缘段320，图2中的虚线A即为中间段310与边缘段320的分界线。支撑架400位于滤网本体300内，且与中间段310的内壁连接。旋转轴500穿设于支撑架400上，且旋转轴500的两端分别与两个安装平台130转动连接。抽吸装置14a包括用于抽吸位于滤网本体300上的海生物的抽吸管600及用于排出海生物的排放管700。抽吸管600的端部位于边缘段320内，且与边缘段320的内壁正对间隔。

在上述海水过滤系统10中，通过设置抽吸装置14a，并使得抽吸管600的端部位于边缘段320内，且与边缘段320的内壁正对间隔，不仅可以避免抽吸装置14a干扰旋转滤网14a的旋转过滤，而且在旋转滤网14a旋转的过程中，抽吸管600可以抽吸旋转滤网14a的周向上的不同部位的海生物，能很好的除去位于滤网本体300上的海生物，从而可以有效避免海生物堵塞滤网本体300。

进一步，在本实施方式中，海水过滤设备14还包括用于接收排放管700排放出的海生物的收集装置14c，收集装置14c上开设有海水流出口(图未示)。海生物收集于收集装置14c中，可以有效避免自滤网本体300上抽吸出来的海生物再次沉积或吸附于滤网本体300上。进一步，在本实施方式中，自海水流出口流出的海水直接排放至大海中或者排放至排水渠道，如此，可以避免自海水流出口流出的海水直接流入至滤网本体300上方。

在本实施方式中，抽吸装置14b的数目为两个，两个抽吸装置14b的抽吸管600的端部分别位于两个边缘段320内。如此，可以使得抽吸效果更好。抽吸管600的端部与边缘段320的内壁之间的间距过大，会降低抽吸力度，在本实施方式中，综合考虑抽吸力度以及抽吸装置14a对旋转滤网14a的干扰，将抽吸管600的端部与边缘段320的内壁之间的间距设为5～10cm。进一步，在本实施方式中，为了增加抽吸装置14a的抽吸面积，将抽吸管600的端部设为呈喇叭状。

进一步，在本实施方式中，隔水盒100的顶部设有连通隔水盒100与隔雨盒200的顶部开口106，部分滤网本体300于顶部开口106露出而位于隔雨盒200内。在实际应用中，隔雨盒200可以位于海水平面上方，部分滤网本体300于顶部开口106露出而位于隔雨盒200内，可以便于检修人员进入隔雨盒200对滤网本体300进行检修。可以理解，在其他实施方式中，隔雨盒200可以省略，此时，可以采用进入隔水盒100内的方式对滤网本体300进行检修。进一步，在本实施方式中，收集装置14c位于隔水盒100与隔雨盒200构成的整体的外部。如此，方便清理位于收集装置14c的海生物。

进一步，在本实施方式中，海水过滤设备14设于下半段120上。海水过滤设备14及入水口122设于下半段120上，如此便于抽吸管600排布。

具体地，请参考图4，在一个实施例中，安装平台130的顶面设有连通入水口122的安装口132。抽吸装置14设于入水口122的内壁上。抽吸装置14包括立式潜污泵本体14d及与立式潜污泵本体14d的进水接管配合的进水接管耦合器14e，进水接管耦合器14e的导杆的一端与安装口132的内壁连接。抽吸管600与立式潜污泵本体14d的进水接管连通，且沿入水口122的延伸方向延伸至边缘段320。排放管700与立式潜污泵本体14d的出水接管连通，且穿设于安装口132上。进一步，在本实施例中，进水接管耦合器14e含有止动垫。

图4所示的实施例的优点有：采用立式潜污泵本体14d，在安装抽吸装置14b时，仅需改动立式潜污泵本体14d的进水接管的结构，模具和工装投资费用小；图中的弯管支架与进水接管耦合器14e采用分体结构，不仅制造方便，而且弯管支架可以采用球墨铸铁+复合防腐途层技术，节省材料费用与产品制造成本；进水接管耦合器14e含有止动垫，装配与维修抽吸装置14b均十分方便，水下部分零故障。

请参考图5，在一个实施例中，安装平台130的顶面设有连通入水口122的安装口132。抽吸装置14设于入水口122的内壁上。抽吸装置14包括立式潜污泵本体14d及与立式潜污泵本体14d的进水接管及出水接管配合的进出口一体化耦合器14e，进出口一体化耦合器14e的导杆141的一端与安装口132的内壁连接。抽吸管600与立式潜污泵本体14d的进水接管连通，且沿入水口122的延伸方向延伸至边缘段320。排放管700与立式潜污泵本体14d的出水接管连通，且穿设于安装口132上。

图5所示的实施例的优点有：采用立式潜污泵本体14d，在安装抽吸装置14b时，仅需改动立式潜污泵本体14d的进水接管的结构，模具和工装投资费用小；采用进出口一体化耦合器14e，装配与维修抽吸装置14b均十分方便，水下部分零故障。

请参考图6，在一个实施例中，安装平台130的顶面设有连通入水口122的安装口132。抽吸装置14设于入水口122的内壁上。抽吸装置14包括卧式潜污泵本体14d及与卧式潜污泵本体14d的进水接管配合的进水接管耦合器14e，进水接管耦合器14e的导杆141的一端与安装口132的内壁连接。抽吸管600与卧式潜污泵本体14d的进水接管连通，且沿入水口122的延伸方向延伸至边缘段320。排放管700与卧式潜污泵本体14d的出水接管连通，且穿设于安装口132上。

图6所示的实施例的优点有：卧式潜污泵本体14d相对立式潜污泵本体，其进水接管少一个弯头，流体损耗最小，吸上性能最好；采用进水接管耦合器14e，装配与维修抽吸装置14b均十分方便，水下部分零故障。

请参考图7，在一个实施例中，安装平台130的顶面设有连通入水口122的安装口132。抽吸装置14包括液面自吸泵14d、与液面自吸泵14d连通的防盐雾电机14e、与液面自吸泵14d的进水接管配合的进水接管耦合器14f，以及安装板14g。安装板14g跨设于安装口132上，且与下半段120的顶面连接。液面自吸泵14a位于入水口122内，防盐雾电机14e一端设于安装板14g上，一端位于入水口122外。抽吸管600与液面自吸泵14d的进水接管连通，且沿入水口122的延伸方向延伸至边缘段320。排放管700与液面自吸泵14d的出水接管连通，且穿设于安装口132上。

图7所示的实施例的优点有：防盐雾电机14e使用条件好，故障率低、维修与更换均十分方便；液面自吸泵14d的叶轮与泵盖之间没有接触性密封，即使是抽空运行也不会导致液面自吸泵14d零件损坏；进水接管耦合器14f只承担转接功能，基本不承受负荷，水下部分结构件安装与改造工程量最小；采用进水接管耦合器14f，装配与维修抽吸装置14b均十分方便，水下部分零故障；液面自吸泵14d的进水接管与出口接管均可以采用复合管，可以大幅度降低抽吸装置14b的制造成本。

在本实施方式中，还提供一种海水过滤方法，包括如下步骤：

步骤S810，提供上述的海水过滤系统。

步骤S820，在海水里构建上述基建设备。

步骤S830，在上述基建设备上设置上述海水过滤设备。

进一步，在本实施方式中，在上述海水过滤方法中，最高水位为在竖直方向上浸没滤网本体300的高度的80％，最低水位为在竖直方向上浸没滤网本体300的高度的30％。可以理解，最低水位还需要满足能完全浸没入水口122。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种海水过滤设备，其特征在于，包括：

旋转滤网，包括滤网本体、支撑架及旋转轴，所述滤网本体为两端开口的中空结构，包括位于中部的中间段以及位于两端的边缘段，所述滤网本体的开口端与入水口对接，所述支撑架位于所述滤网本体内，且与所述中间段的内壁连接，所述旋转轴穿设于所述支撑架上；以及

抽吸装置，包括用于抽吸位于所述滤网本体上的海生物的抽吸管及用于排出所述海生物的排放管，所述抽吸管沿所述入水口的延伸方向延伸至所述边缘段，所述抽吸管的端部位于所述边缘段内，且与所述边缘段的内壁正对间隔；运行状态下，最低水位完全浸没所述入水口。

2.根据权利要求1所述的海水过滤设备，其特征在于，所述抽吸装置的数目为两个，两个所述抽吸装置的所述抽吸管的端部分别位于两个所述边缘段内。

3.根据权利要求1所述的海水过滤设备，其特征在于，所述抽吸管的端部与所述边缘段的内壁之间的间距为5～10cm。

4.根据权利要求1所述的海水过滤设备，其特征在于，所述抽吸管的端部呈喇叭状。

5.一种海水过滤系统，其特征在于，包括：

基建设备，所述基建设备包括隔水盒，所述隔水盒包括相对的两个竖直板，所述竖直板包括相连的上半段及下半段，所述上半段与所述下半段在交界处形成位于所述隔水盒内的安装平台，所述下半段设有连通所述隔水盒及大海的入水口，所述隔水盒的底部设有用于连通蓄水池的出水口；以及

如权利要求1-4中任一项所述的海水过滤设备，所述旋转滤网位于两个所述竖直板之间，所述旋转轴的两端分别与两个所述安装平台转动连接。

6.根据权利要求5所述的海水过滤系统，其特征在于，所述基建设备还包括隔雨盒，所述隔雨盒位于所述隔水盒外，且与隔水盒的顶部连接，所述隔水盒的顶部设有连通所述隔水盒与所述隔雨盒的顶部开口，部分所述滤网本体于所述顶部开口露出而位于所述隔雨盒内。

7.根据权利要求5所述的海水过滤系统，其特征在于，所述海水过滤设备还包括用于接收所述排放管排放出的海生物的收集装置，所述收集装置上开设有海水流出口。

8.根据权利要求5所述的海水过滤系统，其特征在于，所述安装平台的顶面设有连通所述入水口的安装口；

所述抽吸装置设于所述入水口的内壁上，包括立式潜污泵本体及与所述立式潜污泵本体的进水接管配合的进水接管耦合器，所述进水接管耦合器的导杆的一端与所述安装口的内壁连接，所述抽吸管与所述立式潜污泵本体的进水接管连通，所述排放管与所述立式潜污泵本体的出水接管连通，且穿设于所述安装口上；

或者，所述抽吸装置设于所述入水口的内壁上，所述抽吸装置包括立式潜污泵本体及与所述立式潜污泵本体的进水接管及出水接管配合的进出口一体化耦合器，所述进出口一体化耦合器的导杆的一端与所述安装口的内壁连接，所述抽吸管与所述立式潜污泵本体的进水接管连通，所述排放管与所述立式潜污泵本体的出水接管连通，且穿设于所述安装口上；

或者，所述抽吸装置设于所述入水口的内壁上，所述抽吸装置包括卧式潜污泵本体及与所述卧式潜污泵本体的进水接管配合的进水接管耦合器，所述进水接管耦合器的导杆的一端与所述安装口的内壁连接，所述抽吸管与所述卧式潜污泵本体的进水接管连通，所述排放管与所述卧式潜污泵本体的出水接管连通，且穿设于所述安装口上；

或者，所述抽吸装置包括液面自吸泵、与所述液面自吸泵连通的防盐雾电机、与所述液面自吸泵的进水接管配合的进水接管耦合器，以及安装板，所述安装板跨设于所述安装口上，且与所述下半段的顶面连接，所述液面自吸泵位于所述入水口内，所述防盐雾电机一端设于所述安装板上，一端位于所述入水口外，所述抽吸管与所述液面自吸泵的进水接管连通，所述排放管与所述液面自吸泵的出水接管连通，且穿设于所述安装口上。

9.一种海水过滤方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供如权利要求5-8中任一项所述的海水过滤系统；

在海水里构建所述基建设备；以及

在所述基建设备上设置所述海水过滤设备。

10.根据权利要求9所述的海水过滤方法，其特征在于，最高水位为在竖直方向上浸没所述滤网本体的高度的80％，最低水位为在竖直方向上浸没所述滤网本体的高度的30％。

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