RU2721468C1 - Ball trapping devices with forced cleaning for ball cleaning system of heat-exchange condenser tubes (versions) - Google Patents
Ball trapping devices with forced cleaning for ball cleaning system of heat-exchange condenser tubes (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721468C1 RU2721468C1 RU2019121976A RU2019121976A RU2721468C1 RU 2721468 C1 RU2721468 C1 RU 2721468C1 RU 2019121976 A RU2019121976 A RU 2019121976A RU 2019121976 A RU2019121976 A RU 2019121976A RU 2721468 C1 RU2721468 C1 RU 2721468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- forced
- ball
- rotor
- cleaner
- shus
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G3/00—Rotary appliances
- F28G3/16—Rotary appliances using jets of fluid for removing debris
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Шарикоулавливающее устройство (ШУУ) входит в состав системы шариковой очистки (СШО) и устанавливается в сливном трубопроводе циркуляционной воды после конденсатора (теплообменника), предназначено для улавливания загрязненных шариков в загрязненной воде, перенаправляя их в калибрующее устройство (при наличии) и далее в загрузочную камеру устройства рециркуляции шариков (УРШ).The ball-catching device (ШУУ) is a part of the ball cleaning system (СШО) and is installed in the drainage pipe of the circulation water after the condenser (heat exchanger), is designed to capture contaminated balls in contaminated water, redirecting them to the calibrating device (if available) and then to the loading chamber ball recirculation devices (URS).
Уровень техникиState of the art
Предлагаемое ШУУ с принудительной очисткой (ШУУПрО) изготавливается в требуемом климатическом исполнении, для работы с водой, загрязненной твердыми частицами и биологическими организмами. К твердым загрязняющим частицам относятся: крупные частицы карбонатных отложений, ил (и т.п.), циркулирующих в рабочем контуре СШО. Также в циркуляционном потоке могут развиваться (присутствовать) биологические организмы, к которым относятся: размножающиеся в водной среде водоросли, моллюски (и т.п.), которыми обрастают элементы ШУУ. Твердые и биологические загрязнения прилипают (оседают, нарастают) на шарикоулавливающее сито, что приводит к существенному увеличению его гидравлического сопротивления и уменьшению пропускной способности ШУУ.The proposed SHUU with forced cleaning (SHUUPrO) is made in the required climatic version, for working with water contaminated with solid particles and biological organisms. Solid pollutants include: large particles of carbonate deposits, sludge (and the like) circulating in the SCO working circuit. Also, biological organisms can develop (be present) in the circulation flow, which include: algae that multiply in the aquatic environment, mollusks (etc.), which are used to grow elements of the SCHU. Solid and biological contaminants adhere (settle, build up) to the ball sieve, which leads to a significant increase in its hydraulic resistance and a decrease in the throughput of the ШУУ.
В промышленности были предложены различные конструкции ШУУ. ШУУ включают шарикоулавливающие сетки (ШУС) (синонимы: сита, решетки) или шарикоулавливающие экраны (ШУЭ), расположенные в пределах диаметра трубопровода. Главная функция ШУУ -улавливать шарики и перенаправлять их в узел сбора и отвода шариков, не имея при этом значительного гидравлического сопротивления проходящему через ШУУ потоку воды. Проблема, связанная с шароуловителями, состоит в накапливании микроскопических или биологических вредных веществ и загрязнений (макрообрастание) с поверхности шариков на сите. Они могут ограничивать поток воды через сито и вызывать увеличение давления на предшествующей по потоку стороне сита. Давление контролируется с обеих сторон сита, и когда перепад давлений достигает установленного предела, сито перемещается (обычно поворачивается), чтобы открыть трубопровод для максимизации потока воды. Такое перемещение может быть реакцией на аварийную ситуацию или может выполняться для очистки сита от вредных веществ обратным потоком воды.In industry, various SHUU designs have been proposed. ШУУ include ball-catching nets (ШУС) (synonyms: sieves, lattices) or ball-catching screens (ШУЭ), located within the diameter of the pipeline. The main function of the SHUU is to catch the balls and redirect them to the ball collecting and discharging unit, without having significant hydraulic resistance to the water flow passing through the SHUU. The problem associated with ball collectors is the accumulation of microscopic or biological harmful substances and contaminants (macro-fouling) from the surface of the balls on a sieve. They can restrict the flow of water through the sieve and cause an increase in pressure on the upstream side of the sieve. Pressure is monitored on both sides of the sieve, and when the pressure differential reaches the set limit, the sieve moves (usually rotates) to open the pipe to maximize water flow. Such a movement may be a response to an emergency or may be performed to clean the sieve of harmful substances by a reverse flow of water.
В ходе патентно-информационного поиска были отобраны следующие относительно более релевантные для предлагаемых вариантов ШУУ аналоги из патентов RU 2333444, US 4350202, US 6223809, US 2801824, US 3021117, RU 2051325. При этом определенную трудность для сравнения признаков аналогов с предлагаемыми вариантами конструкции ШУУ вызвало разнообразие терминологии одних и тех же по сути конструктивных элементов ШУУ у авторов разных изобретений.In the course of the patent information search, the following relatively more relevant analogues of the ShUU were selected from the patents RU 2333444, US 4350202, US 6223809, US 2801824, US 3021117, RU 2051325. There is a certain difficulty in comparing the features of analogues with the proposed design of the SHUU caused a variety of terminology of the same essentially structural elements of the SHUU among the authors of various inventions.
Одной направленностью задач изобретения ШУУ-аналогов являлось упрощение конструкций ШУУ для надежности их работы и возможного удешевления ШУУ.One of the objectives of the invention of SHUU-analogues was to simplify the designs of ShUU for the reliability of their work and the possible reduction of the cost of ShUU.
В патенте US 6223809 (опубл. 2001-05-01) представлено простое и дешевое ШУУ в едином корпусе для сбора и отвода шариков. Экран ШУУ представлен в форме центральной по оси трубы в зоне выхода теплообменника конусообразной воронки с продольными щелями на конце в линию удаления шариков. В ШУУ все неподвижно (экран жестко закреплен в корпусе) и нет приводных средств. В предшествующем уровне техники этого изобретения указаны известные экраны поворотного типа, которых наклонены в активном положении относительно направления потока, так что шарики проходят через поверхность экрана к выходному отверстию в трубопровод охлаждающей жидкости, откуда они отводятся с помощью линии удаления и насоса и возвращаются во входную зону теплообменника. Если экраны поворачиваются в неактивное положение, охлаждающая жидкость беспрепятственно течет через сита, которые отмываются и, следовательно, освобождаются от налипшей грязи. В меньших теплообменниках известное устройство, содержащее экранирующие устройства, значительно увеличивает стоимость установки из-за сложной конструкции, привода и управления подвижными частями экрана, а также их герметизации. Поэтому существует проблема получения менее дорогой конструкции для устройства просеивания устройства. Согласно изобретению эта проблема решается тем, что отверстия в линии удаления расположены в направлении потока непосредственно за переходом между экраном и линией удаления, отверстия образованы в круглой стенке открытого конца линии удаления и отверстия проходят в осевом направлении линии удаления. Экран предлагаемого устройства прикреплен к стенке линии охлаждающей жидкости и, следовательно, является постоянно действующим компонентом в замкнутом контуре охлаждения. Процессы очистки проходят, по крайней мере, периодически для удаления коррозии и/или отложений в трубках теплообменника или скоплений очень мелких деталей. Шарики высвобождают отложения, которые, в свою очередь, без усилий проходят через экранирующее устройство, так что экран не нарушается в отношении его функции в результате постоянной работы и выбрасываемых частиц. Благодаря креплению экрана в линии охлаждающей жидкости технические затраты на это устройство значительно ниже, чем в подвижных экранах. Одновременно значительно повышается стабильность расположения, так что опорные и удерживающие рамки экрана оказываются лишними. Это снижает производственные затраты, а также значительно упрощает производство. Все свободное поперечное сечение линии охлаждающей жидкости доступно для экрана, что снижает сопротивление потоку по сравнению с нефиксированными экранирующими устройствами, потому что в подвижных экранах свободное поперечное сечение ограничено экранами или рамочными стабилизаторами для экранов. Экран в форме воронки идет от стенки линии охлаждающей жидкости к отверстию линии удаления. В результате формы воронки экрана происходит интенсивное собирающее действие. Экранирующее действие воронкообразного экрана позволяет конструировать устройство с ограниченной общей длиной. Экран устройства согласно изобретению может быть выполнен в виде прямой или наклонной конусообразной оболочки в зависимости от расположения линии удаления в линии охлаждающей жидкости. Однако преимущественно воронкообразный экран является симметричным относительно оси линии охлаждающей жидкости, то есть он является вращательно-симметричным. Это гарантирует, что в любой плоскости, перпендикулярной центральной оси линии охлаждающей жидкости, на поверхности экрана одинаковые условия преобладают во всех точках для скорости шариков. Кроме того, при развитии конических или цилиндрических частей возникают только прямые или круглые линии. Это упрощает механическую обработку материалов при изготовлении и, следовательно, снижает затраты. Устройство согласно изобретению имеет простую общую конструкцию и компактный размер. Экранирующее устройство содержит воронкообразный экран и линию удаления, в которой сформированы щелевидные отверстия, которые соединены с концом воронкообразного экрана. По соображениям стабильности воронкообразный экран, сконструированный симметрично относительно центральной оси, прикреплен к стенке линии охлаждающей жидкости и, следовательно, удерживает все экранирующее устройство в потоке охлаждающей жидкости без какой-либо дополнительной рамки на концах экрана.In the patent US 6223809 (publ. 2001-05-01) presents a simple and cheap SHUU in a single housing for collecting and removing balls. The SHUU screen is presented in the form of a central axis of the pipe in the exit zone of the cone-shaped funnel heat exchanger with longitudinal slots at the end in the line for removing balls. In SHUU everything is motionless (the screen is rigidly fixed in the housing) and there are no drive means. In the prior art of this invention, known rotary-type screens are indicated which are tilted in the active position relative to the flow direction, so that the balls pass through the surface of the screen to the outlet in the coolant pipe, from where they are diverted by the removal line and pump and returned to the inlet zone heat exchanger. If the screens rotate to an inactive position, the coolant flows unhindered through screens that are washed and, therefore, are freed from adhering dirt. In smaller heat exchangers, the known device containing shielding devices significantly increases the cost of installation due to the complex design, drive and control of the moving parts of the screen, as well as their sealing. Therefore, there is a problem of obtaining a less expensive design for a screening device of a device. According to the invention, this problem is solved in that the holes in the removal line are located in the flow direction immediately after the transition between the screen and the removal line, the holes are formed in the round wall of the open end of the removal line, and the holes extend in the axial direction of the removal line. The screen of the proposed device is attached to the wall of the coolant line and, therefore, is a permanent component in a closed cooling circuit. The cleaning processes take place at least periodically to remove corrosion and / or deposits in the tubes of the heat exchanger or accumulations of very small parts. The balls release deposits, which, in turn, pass effortlessly through the shielding device, so that the screen is not disturbed in relation to its function as a result of constant operation and ejected particles. Thanks to the fastening of the screen in the coolant line, the technical costs of this device are significantly lower than in moving screens. At the same time, the stability of the arrangement is significantly increased, so that the supporting and holding frames of the screen are redundant. This reduces production costs and also greatly simplifies production. The entire free cross-section of the coolant line is accessible to the screen, which reduces the flow resistance compared to non-fixed shielding devices, because in movable screens the free cross-section is limited by screens or frame stabilizers for screens. A funnel-shaped screen extends from the wall of the coolant line to the opening of the removal line. As a result of the shape of the screen funnel, an intensive collecting action occurs. The shielding effect of the funnel-shaped screen allows you to design a device with a limited total length. The screen of the device according to the invention can be made in the form of a straight or inclined conical shell, depending on the location of the removal line in the coolant line. However, a predominantly funnel-shaped screen is symmetrical about the axis of the coolant line, that is, it is rotationally symmetrical. This ensures that in any plane perpendicular to the central axis of the coolant line, on the screen surface the same conditions prevail at all points for the speed of the balls. In addition, with the development of conical or cylindrical parts, only straight or round lines arise. This simplifies the machining of materials during manufacture and, consequently, reduces costs. The device according to the invention has a simple overall design and compact size. The shielding device comprises a funnel-shaped screen and a removal line in which slit-like openings are formed which are connected to the end of the funnel-shaped screen. For reasons of stability, a funnel-shaped screen constructed symmetrically with respect to the central axis is attached to the wall of the coolant line and therefore holds the entire shielding device in the coolant stream without any additional frame at the ends of the screen.
Недостатком этого ШУУ можно признать отсутствие эффективных активных приводных средств принудительной периодической очистки (межщелевых пространств и ячеек решетки) экрана от накапливаемых наслоений грязи и от обросших моллюсков и водорослей.The disadvantage of this SHUU can be recognized as the lack of effective active drive means of forced periodic cleaning (inter-slit spaces and lattice cells) of the screen from accumulated deposits of dirt and from overgrown mollusks and algae.
В патентах US 2801824 (опубл. 1957-08-06) и US 3021117 (опубл. 1962-02-13) ШУУ включает в себя также воронкообразный экстрактор с ситоподобными стенками, вставленными в нисходящий выходной канал для жидкости-носителя (охлаждающей воды), чтобы перехватывать шарики и направлять их через обратное или байпасное соединение к входному водоводу, служащему для приема свежей жидкости. Выходящая жидкость выходит через междоузлия воронки. Примеси, отделенные очищающими телами от внутренних стенок труб теплообменника, а также другие загрязнения (например, водоросли), захваченные жидкостью-носителем, имеют тенденцию накапливаться в этих промежутках, так что ситовые элементы экстрактора должны периодически очищаться. Для этой цели воронка может быть разделена на две половины, поворачиваемые вокруг общей оси вращения, в широко открытое положение, в котором части этих половин по существу параллельны направлению потока.In patents US 2801824 (publ. 1957-08-06) and US 3021117 (publ. 1962-02-13), the SHUU also includes a funnel-shaped extractor with sieve-like walls inserted into a downward outlet channel for a carrier fluid (cooling water), to intercept the balls and direct them through a return or bypass connection to the inlet conduit serving to receive fresh fluid. The escaping fluid exits through the internodes of the funnel. Impurities separated by cleaning bodies from the inner walls of the heat exchanger tubes, as well as other impurities (e.g. algae) trapped in the carrier fluid, tend to accumulate in these spaces, so that the screen elements of the extractor must be cleaned periodically. For this purpose, the funnel can be divided into two halves, rotatable around a common axis of rotation, in a wide open position, in which parts of these halves are essentially parallel to the direction of flow.
Недостатками этих ШУУ также можно признать отсутствие эффективных приводных средств принудительной периодической очистки (межщелевых пространств и ячеек решетки) экрана от накапливаемых наслоений грязи и от обросших моллюсков и водорослей.The disadvantages of these SHUUs can also be recognized as the lack of effective drive means of forced periodic cleaning (inter-slit spaces and lattice cells) of the screen from accumulated deposits of dirt and from overgrown mollusks and algae.
И наконец, в патенте RU 2051325 (опубл. 27.12.1995) ШУУ имеет корпус, отвод шариков по одному центральному патрубку, двускатные решетки в виде угольника с поворотом вокруг валов, турбулизаторы для шариков, срезные штифты или фиксаторы вращения на заданное усилие срабатывания при загрязнении решетки. При этом нет электромеханического привода поворота решеток. Цель изобретения: уменьшение габаритов и упрощение конструкции. Угольник раскрыт в сторону выходного отверстия корпуса, с двумя стенками, которые выполнены с отверстиями для прохода воды и сопряжены кромками при вершине угольника, турбулизаторы над рабочей поверхностью решетки, патрубок для отвода шариков, корпус снабжен дополнительными двускатными решетками, все решетки размещены вокруг оси корпуса, указанные сопряженные кромки стенок дополнительных решеток расположены под острым углом к оси корпуса со стороны его входного отверстия, при этом двускатные решетки сопряжены друг с другом по другим кромкам их стенок также под острым углом к оси корпуса со стороны его входного отверстия, турбулизаторы размещены вдоль последних кромок стенок решеток и сопряжены друг с другом над входным отверстием патрубка для отвода шариков, все решетки сопряжены с этим патрубком. Решетки установлены с возможностью вращения вокруг собственных осей, каждая из которых совпадает или параллельна линии в поперечном сечении корпуса, проходящей через точки пересечения каждой стенки соответствующей решетки и корпуса, при этом стенки каждой двускатной решетки жестко скреплены между собой и решетки жестко скреплены с корпусом срезными штифтами или тарированными на заданное усилие срабатывания фиксаторами вращения. Размещение двускатных решеток вокруг оси корпуса, кромок сопряжения стенок решеток под острым углом к оси корпуса со стороны его входного отверстия, турбулизаторов над кромками стенок, которыми решетки сопряжены между собой, позволяет уменьшить габариты устройства вдоль оси корпуса и отвести шарики с помощью одного патрубка. Поворот решеток в положении вдоль оси корпуса в аварийном режиме отключения системы очистки трубок осуществляет сам поток охлаждающей воды, несимметрично воздействующий на решетки относительно оси их вращения. Диаметр штифтов рассчитывается по условиям их разрушения от заданного усилия воздействия решеткой при ее загрязнении. При работе ШУУ в системе непрерывной очистки трубок губчатыми шариками имеют место два режима: режим сбора очистительных шариков к месту их отвода и режим аварийного отключения системы очистки. В режиме сбора очистительных шариков поток охлаждающей воды с губчатыми шариками из теплообменника поступает к решеткам ШУУ. При этом вода проходит сквозь отверстия в улавливающих решетках, а шарики скатываются в сторону выходного отверстия корпуса вдоль рабочих поверхностей к краям решеток, попадают в зону завихрения потока охлаждающей воды турбулизаторами, отрываются от поверхности решетки и в вихревом потоке воды перемещаются вдоль линий сопряжения кромок стенок соседних решеток к входному отверстию патрубка для отвода шариков. В режиме аварийного отключения системы очистки шарики, собранные из потока охлаждающей воды шарикоулавливающим устройством собираются в загрузочной камере системы и их циркуляция прекращается до времени восстановления условий для нормальной циркуляции шариков. Причиной аварийного отключения системы, к примеру, может быть поступление крупных механических частиц сквозь байпас фильтра предварительной очистки охлаждающей воды при выходе из строя системы регенерации фильтра или при разрыве его фильтрующих элементов. При этом происходит забивание крупными механическими частицами входных отверстий теплообменных трубок и отверстий для прохода воды в стенках решеток шарикоулавливающего устройства, что создает условия для застревания шариков в трубках и на поверхности решеток, прекращения циркуляции шариков. Частицы загрязнений, оседая на ШУУ, увеличивают его гидросопротивление и сила воздействия решеток на элементы планок растет. Пропорционально гидросопротивлению решеток возрастает и воздействие их скоб на срезные штифты соответственно. При достижении гидросопротивления решеток, установленной для разрушения штифтов, происходит срезание штифтов скрепленными с ними скобами. При этом решетки под действием набегающего потока воды поворачиваются вокруг собственных осей и, опираясь на упор корпуса, занимают положение, в котором стенки решеток параллельны оси корпуса и имеют минимальное гидросопротивление. После преодоления аварийной ситуации решетки устройства возвращают в рабочее положение и фиксируют новыми штифтами.And finally, in patent RU 2051325 (publ. 12/27/1995), the ШУУ has a housing, a ball outlet along one central nozzle, a gable in the form of a square with rotation around the shafts, ball turbulators, shear pins or rotation locks for a given response force when contaminated lattice. There is no electromechanical drive to rotate the grilles. The purpose of the invention: reducing the size and simplifying the design. The square is opened towards the outlet of the housing, with two walls that are made with holes for water passage and are joined by the edges at the top of the square, turbulators above the working surface of the grill, a nozzle for removing balls, the housing is equipped with additional gable grilles, all grilles are placed around the axis of the housing, said mating edges of the walls of the additional gratings are located at an acute angle to the axis of the casing from the side of its inlet, while gable lattices are conjugated to each other along other edges of their walls also at an acute angle to the axis of the casing from the side of its inlet, turbulators are placed along the last edges the walls of the gratings and mate with each other above the inlet of the nozzle for the removal of balls, all gratings are paired with this nozzle. The grilles are mounted to rotate around their own axes, each of which coincides or is parallel to the line in the cross section of the casing passing through the intersection points of each wall of the corresponding grating and the casing, while the walls of each gable lattice are rigidly bonded to each other and the gratings are rigidly bonded to the body with shear pins or calibrated for a given trigger force rotation locks. Placing gable gratings around the axis of the casing, the edges of the mating of the walls of the gratings at an acute angle to the axis of the casing from the side of its inlet, turbulators above the edges of the walls by which the gratings are interconnected, makes it possible to reduce the dimensions of the device along the axis of the casing and retract the balls using one nozzle. The rotation of the grids in a position along the axis of the housing in the emergency mode of shutting down the tube cleaning system is carried out by the cooling water flow itself, which acts asymmetrically on the grids relative to the axis of rotation. The diameter of the pins is calculated according to the conditions of their destruction from a given force of exposure to the lattice when it is dirty. When the SHUU is operating in a continuous tube cleaning system with sponge balls, there are two modes: the collection of cleaning balls to the place of their removal and the emergency shutdown of the cleaning system. In the mode of collecting cleaning balls, the flow of cooling water with sponge balls from the heat exchanger enters the grates of the ШУУ. In this case, water passes through the openings in the catching gratings, and the balls roll down towards the outlet of the housing along the working surfaces to the edges of the gratings, fall into the swirling zone of the cooling water flow by the turbulators, break away from the surface of the grating and move along the interface lines of the edges of adjacent walls in a vortex water flow gratings to the inlet of the nozzle for the removal of balls. In the emergency shutdown mode of the cleaning system, the balls collected from the cooling water flow by the ball catching device are collected in the loading chamber of the system and their circulation stops until the conditions for normal circulation of the balls are restored. The cause of an emergency shutdown of the system, for example, may be the influx of large mechanical particles through the bypass of the pre-filter of cooling water when the filter regeneration system fails or when its filter elements break. In this case, large mechanical particles clog the inlet openings of the heat exchange tubes and the holes for the passage of water in the walls of the gratings of the ball-catching device, which creates conditions for the balls to get stuck in the tubes and on the surface of the gratings, and stop the circulation of balls. Particles of contaminants deposited on the SHUU increase its hydroresistance and the force of the action of the gratings on the elements of the bars increases. In proportion to the hydroresistance of the gratings, the effect of their brackets on the shear pins increases, respectively. When the hydroresistance of the gratings installed for breaking the pins is reached, the pins are cut off with brackets attached to them. In this case, the gratings under the action of an incoming water flow rotate around their own axes and, leaning on the stop of the casing, occupy a position in which the walls of the gratings are parallel to the axis of the casing and have minimal hydraulic resistance. After overcoming the emergency situation, the gratings of the device are returned to the working position and fixed with new pins.
Недостатком этого ШУУ можно признать малую степень автоматизации с отсутствием приводных средств управления отдельными узлами ШУУ, в первую очередь, принудительной периодической очистки сеток ШУУ от накапливаемой грязи. Сброс давления (с очисткой) при засоренной шарикоулавливающей решетке происходит при срезании штифтов или повороте фиксаторов вращения, в этот момент может происходить циркуляция очищающих шариков в циркводоводе, которые будут утеряны. При срезании штифтов после аварийного раскрытия нужно вручную восстанавливать работоспособность ШУУ - на это требуется определенные трудозатраты и время, что приведет к простою оборудования. В рассматриваемом изделии отсутствует эффективная промывка, освобождающая (очищающая) от обросших моллюсков и водорослей межщелевые пространства (ячейки) шарикоулавливающей решетки, а также от налипших наслоений грязи.The disadvantage of this SHUU can be recognized as a small degree of automation with the lack of drive means for controlling individual SHUU nodes, primarily, the forced periodic cleaning of the SHUU nets from accumulated dirt. Pressure relief (with cleaning) with a clogged ball grate occurs when the pins are cut or the rotation locks are turned, at this moment the cleaning balls can circulate in the circulating duct, which will be lost. When cutting the pins after an emergency opening, it is necessary to manually restore the operation of the SHUU - this requires certain labor costs and time, which will lead to equipment downtime. In the product under consideration, there is no effective flushing that cleans (cleanses) the intergranular spaces (cells) of the ball-catching lattice from overgrown mollusks and algae, as well as from adhering dirt deposits.
Другой, можно сказать противоположной, направленностью задач изобретений ШУУ-аналогов являлось повышение эффективности их работы за счет усложнения конструкции и управления ШУУ.Another, we can say the opposite, orientation of the tasks of inventions of ShUU-analogues was to increase the efficiency of their work due to the complexity of the design and control of ShUU.
В патенте RU 2333444 (опубл. 10.09.2008) ШУУ имеет корпус ситового канала с улавливающей секцией с выходным отверстием для шаров; сито с ситовым вентилем, возможность работы по заданному перепаду давлений между сторонами ситового канала для открытия вентиля для аварийного сброса давления или для промывки (очистки) сита обратным потоком, приводной механизм смещения ситового вентиля (на 3 положения). Ситовый канал имеет отверстие для аварийного сброса давления, расположенное для создания по существу прямоточного потока от отверстия вверх по потоку к отверстию вниз по потоку, причем ситовый канал выполнен таким образом, чтобы создавать область для потока текучей среды, по меньшей мере, между одной стенкой ситового канала и, по меньшей мере, одной стенкой улавливающей секции таким образом, чтобы создавать возвратный путь для потока к отверстию вниз по потоку, смещаемый ситовый вентиль, выполненный в ситовом канале, причем ситовый вентиль смещается между закрытым положением, в котором ситовый вентиль закрывает отверстие для аварийного сброса давления, препятствуя прохождению чистящих шаров таким образом, что множество чистящих шаров захватывается в ситовом канале и большей частью направляется к выходному отверстию для чистящих шаров, и открытым положением, в котором отверстие для аварийного сброса давления, по меньшей мере, частично открыто таким образом, что полное сопротивление потоку текучей среды в трубопроводе снижается. Ситовый канал выполнен в основном как цилиндрическое сито, расположенное внутри двух соединенных между собой трубчатых секций. Вентиль находится обычно в закрытом положении и может перемещаться в открытое положение для очистки или в ответ на возникновение необходимости обеспечения безопасности системы, такой как создание заданного перепада давлений между сторонами ситового канала вверх по потоку и вниз по потоку, таким образом обеспечивая аварийный сброс давления. Смещение ситового вентиля может происходить автоматически в ответ на заданный перепад давлений между сторонами сита вверх по потоку и вниз по потоку. Любое загрязнение вредным веществом смывается силой текучей среды, проходящей через ситовый вентиль.In the patent RU 2333444 (publ. September 10, 2008), the ШУУ has a screen channel body with a catching section with an outlet for balls; a sieve with a sieve valve, the ability to work on a given pressure differential between the sides of the sieve channel to open the valve for emergency pressure relief or to rinse (clean) the sieve with a reverse flow, the drive mechanism for shifting the sieve valve (by 3 positions). The sieve channel has a hole for emergency pressure relief, located to create a substantially direct flow from the hole upstream to the hole downstream, and the sieve channel is designed so as to create a region for the flow of fluid, at least between one wall of the sieve channel and at least one wall of the collecting section so as to create a return path for the flow to the hole downstream, a biased sieve valve made in the sieve channel, and the sieve valve is shifted between the closed position in which the sieve valve closes the hole for emergency pressure relief, preventing the passage of the cleaning balls in such a way that a plurality of cleaning balls are caught in the sieve channel and mostly directed to the outlet for the cleaning balls, and an open position in which the hole for emergency pressure relief is at least partially open in this way that the poto impedance fluid in the pipeline is reduced. The sieve channel is made mainly as a cylindrical sieve located inside two interconnected tubular sections. The valve is usually in the closed position and can be moved to the open position for cleaning or in response to the need to ensure the safety of the system, such as creating a predetermined pressure differential between the sides of the screen channel upstream and downstream, thereby providing an emergency pressure relief. Screen valve displacement can occur automatically in response to a predetermined pressure differential between the sides of the sieve upstream and downstream. Any contamination with a harmful substance is washed off by the force of the fluid passing through the sieve valve.
Недостатком этого ШУУ можно признать сложность конструкции ШУУ с рядом каналов и сложно управляемым ситовым вентилем. В рассматриваемом изделии отсутствует эффективная промывка, освобождающая (очищающая) от обросших моллюсков и водорослей межщелевые пространства (ячейки) шарикоулавливающей решетки, а также от налипших наслоений грязи.The disadvantage of this SHUU can be recognized as the complexity of the SHUU design with a number of channels and a difficult to control sieve valve. In the product under consideration, there is no effective flushing that cleans (cleanses) the intergranular spaces (cells) of the ball-catching lattice from overgrown mollusks and algae, as well as from adhering dirt deposits.
В патенте US 4350202 (опубл. 1982-09-21) ШУУ (называемый в изобретении экстрактором шаров) имеет корпус, два сита - их противоположные поверхности подвергаются воздействию потока для целей очистки во время фазы регенерации (фазы промывки обратным потоком) - два по существу симметричных экрана, сходящихся вниз в направлении потока жидкости. Два сита обычно имеют плоские противоположные поверхности и могут поворачиваться вокруг соответствующих поперечных осей в расширяющееся вниз положение. Экстрактор содержит воронку, разделенную на две части, как правило, плоские сита, которые сходятся вниз в рабочем положении от внутренней периферии указанного выходного канала к центральной оси канала в отклоняющееся вниз регенерирующее положение, иначе говоря, экстрактор содержит два по существу симметричных экрана, сходящихся вниз в направлении потока жидкости, которые направляют встречные чистящие тела в узкую сборную коробку с наклонным дном рядом с одним или несколькими выходами, образующими часть перепускного соединения. Два сита обычно имеют плоские противоположные поверхности и могут поворачиваться вокруг соответствующих поперечных осей в расширяющееся вниз положение, в котором их противоположные поверхности подвергаются воздействию потока для целей очистки во время фазы регенерации. Задачей являлось создание усовершенствованного экстрактора общего типа, включающего в себя разделенную воронку и нижнюю сборную коробку, в которой и воронка, и сборная коробка могут быть удобно очищены без значительного прерывания операций, связанных с теплообменниками. Благодаря расхождению вниз двух сит в их регенерирующем положении охлаждающая вода или другая жидкость-носитель, нисходящая через этот выпускной канал к сливу, ударяет по ситам с их обратных сторон, чтобы удалить любые твердые частицы, забивающие их промежутки. Сита, составляющие две половины поворотной воронки, могут быть выполнены в виде простых экранов с параллельными лопастями или из проволоки, в то время как стенки коробки могут быть неперфорированными листами; однако, наличие перфорированных коробчатых стенок не исключается. Твердые частицы, сметенные с ситовых поверхностей, не могут накапливаться вблизи выходов для возможной рециркуляции. Изобретение не ограничивается воронкой, разделенной на две половины, количество секций воронки в форме взаимно дополняющих сит, качающихся вокруг соответствующих осей, также может составлять три или более. Кроме того, один канал может вмещать несколько разделенных воронок, расположенных рядом друг с другом и взаимодействующих с соответствующими сборными коробками.In US Pat. No. 4,350,202 (publ. 1982-09-21), the SHUU (referred to as the ball extractor in the invention) has a housing, two sieves - their opposite surfaces being exposed to the flow for cleaning purposes during the regeneration phase (backwashing phase) - essentially symmetrical screen converging downward in the direction of fluid flow. The two sieves usually have flat opposing surfaces and can rotate around their respective transverse axes to expand downward. The extractor contains a funnel, divided into two parts, usually flat sieves, which converge downward in the working position from the inner periphery of the specified output channel to the central axis of the channel to the downwardly deflecting regenerative position, in other words, the extractor contains two essentially symmetrical screens converging downward in the direction of fluid flow, which direct the oncoming cleaning bodies into a narrow collecting box with an inclined bottom next to one or more outlets forming part of the bypass connection. Two sieves usually have flat opposing surfaces and can rotate around their respective transverse axes in a downwardly expanding position in which their opposite surfaces are exposed to flow for cleaning purposes during the regeneration phase. The objective was to create an improved extractor of the general type, including a divided funnel and a lower collecting box, in which both the funnel and the collecting box can be conveniently cleaned without significant interruption of operations associated with heat exchangers. Due to the divergence of the two screens down in their regenerative position, cooling water or another carrier liquid flowing down this outlet channel to the drain strikes the screens from their backs to remove any solid particles clogging their gaps. The sieves that make up the two halves of the rotary funnel can be made in the form of simple screens with parallel blades or wire, while the walls of the box can be non-perforated sheets; however, the presence of perforated box walls is not excluded. Particulate matter swept away from screening surfaces cannot accumulate near outlets for possible recirculation. The invention is not limited to a funnel divided into two halves, the number of funnel sections in the form of mutually complementary sieves swinging around the respective axes can also be three or more. In addition, one channel can accommodate several divided funnels located next to each other and interacting with the corresponding collection boxes.
Недостатком этого ШУУ также можно признать сложность конструкции ШУУ и сложность его управления. В рассматриваемом изделии отсутствует эффективная промывка, освобождающая (очищающая) от обросших моллюсков и водорослей межщелевые пространства (ячейки) шарикоулавливающей решетки, а также от налипших наслоений грязи.The disadvantage of this SHUU can also be recognized as the complexity of the design of the SHUU and the complexity of its management. In the product under consideration, there is no effective flushing that cleans (cleanses) the intergranular spaces (cells) of the ball-catching lattice from overgrown mollusks and algae, as well as from adhering dirt deposits.
Однако, при всем разнообразии конструктивных решений ШУУ из всех найденных аналогов ни один не может быть признан прототипом предлагаемых вариантов ШУУ ввиду многочисленных различий существенных признаков этих ШУУ и различий решаемых изобретательских задач.However, with all the variety of structural solutions of the SHUU, none of all the analogues found can be recognized as a prototype of the proposed SHUU options due to the many differences in the essential features of these SHUUs and the differences in inventive problems to be solved.
Общим ограничением всех найденных аналогов ШУУ можно признать отсутствие развитых приводных систем механизации и автоматизации снижения гидросопротивления постоянно загрязняемых сеток или экранов ШУУ для повышения эффективности работы ШУУ и с учетом возможности аварийных ситуаций в ШУУ и СШО в целом.The general limitation of all found SHUU analogues can be recognized as the absence of developed drive systems for mechanization and automation of reducing the hydraulic resistance of constantly contaminated grids or SHUU screens to increase the efficiency of the ShUU and taking into account the possibility of emergency situations in the ShUU and the school in general.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей предлагаемого изобретения являлось существенное повышение эффективности работы ШУУ с принудительной очисткой (ШУУПрО) загрязнений шарикоулавливающей сетки (ШУС) или шарикоулавливающего экрана (ШУЭ) за счет разных вариантов компоновки элементов принудительной очистки поверхности сетки или экрана совместно с рядом дополнительных противоаварийных средств для работы ШУУ.The objective of the invention was to significantly increase the efficiency of the SHUU with forced cleaning (SHUUPrO) contaminants ball-catch mesh (SHUS) or ball-catch screen (ШУЭ) due to different layout options for the forced cleaning of the surface of the grid or screen, together with a number of additional emergency means for the operation of ШУУ.
Техническим результатом является адаптированная к конкретным условиям эксплуатации СШО механизированная и автоматизированная очистка сеток или экранов ШУУ от постоянно прибывающих с шариками твердых загрязнений и нарастающих биологических организмов - для существенного снижения гидравлического сопротивления сеток или экранов, предотвращения аварийных ситуаций в связи с возможным заклиниванием подвижных деталей (роторов, валов) ШУУ, повышения надежности и стабильности работы ШУУ.The technical result is a mechanized and automated cleaning of SHUU screens or screens adapted to the specific operating conditions of the SCW from solid contaminants and growing biological organisms constantly arriving with balls - to significantly reduce the hydraulic resistance of the screens or screens, to prevent accidents due to possible jamming of moving parts (rotors , shafts) ШУУ, improving the reliability and stability of the ШУУ.
Для этого предлагается выполнить ШУУ в одном из трех вариантов:To do this, it is proposed to perform the SHUU in one of three options:
1. оснащенное неподвижной (стационарной) шарикоулавливающей сеткой (ШУС) в виде прямого кругового усеченного конуса с автоматической промывкой обратным потоком воды при помощи поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки, расположенного с внутренней стороны конуса;1. equipped with a stationary (stationary) ball catching net (SHUS) in the form of a direct circular truncated cone with automatic washing with a reverse water flow using a rotary vortex cleaner forced backwash located on the inside of the cone;
2. оснащенное неподвижной (стационарной) шарикоулавливающей сеткой (ШУС) в виде прямого кругового усеченного конуса с автоматической промывкой обратным потоком воды при помощи поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки, расположенного с внутренней стороны конуса и с принудительной промывкой под избыточным давлением воды, направленной с внешней стороны конуса, с опцией двух исполнений приводной системы принудительной промывки: одним общим приводом или двумя независимыми приводами;2. equipped with a stationary (stationary) ball catching net (SHUS) in the form of a direct circular truncated cone with automatic washing with a reverse water flow using a rotary vortex cleaner forced backwash located on the inside of the cone and with forced washing under excessive pressure of water directed from the outside of the cone, with the option of two versions of the drive system of forced washing: one common drive or two independent drives;
3. оснащенное подвижным шарикоулавливающим экраном (ШУЭ) в виде частей прямого кругового усеченного конуса с механизмом раскрытия частей экрана, с автоматической промывкой обратным потоком воды, при помощи поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки, расположенного с внутренней стороны конуса и с опциональным применением принудительной промывки под избыточным давлением воды с внешней стороны конуса - также с двумя возможными исполнениями приводной системы опциональной принудительной промывки.3. equipped with a movable ball-catching screen (ШУЭ) in the form of parts of a straight circular truncated cone with a mechanism for opening parts of the screen, with automatic washing with a reverse water flow, using a rotary vortex cleaner forced backwash located on the inside of the cone and with the optional use of forced flushing under excess water pressure from the outside of the cone - also with two possible versions of the drive system of the optional forced flush.
Каждый из перечисленных вариантов может дополнительно оснащаться:Each of the listed options can be additionally equipped with:
- по необходимости в патрубке отвода загрязнений незасоряющимся насосом для образования в поворотном вихревом очистителе принудительной обратной промывки гарантированного вакуума, достаточного для очистки ШУС или ШУЭ (в зависимости от исполнения);- if necessary, in the branch pipe for removing contaminants with a non-clogging pump to form in a swirl swirl cleaner forced backwashing of a guaranteed vacuum sufficient to clean the SHUS or ShUE (depending on version);
- предохранительной муфтой в каждой приводной системе передачи (обычно карданной) крутящего момента для экстренного срабатывания в аварийных ситуациях в связи с заклиниванием вращающихся элементов (роторов, валов) ШУУ;- a safety clutch in each drive transmission system (usually cardan) of torque for emergency operation in emergency situations due to jamming of rotating elements (rotors, shafts) of the control room;
- подшипниками скольжения роторов, валов ШУУ с применением втулки из следующих материалов: полиформальдегид (РОМ, РОМ-С, РОМ-Н, полиоксиметилен, полиацеталь, олиформальдегид), полиэтилентерефталат (PET, PET TF, полиэтиленгликольтерефталат) для предотвращения возможных заклиниваний пар трения скольжения в водной загрязненной среде с созданием соответствующих аварийных ситуаций в ШУУ (но не исключается применение и иных материалов и подшипников качения).- sliding bearings of rotors, ШУУ shafts using a sleeve of the following materials: polyformaldehyde (ROM, ROM-S, ROM-N, polyoxymethylene, polyacetal, oliformaldehyde), polyethylene terephthalate (PET, PET TF, polyethylene glycol terephthalate) to prevent possible jamming of sliding friction pairs water polluted environment with the creation of appropriate emergencies in the SHUU (but the use of other materials and rolling bearings is not excluded).
Вариант 1 ШУУПрО для СШО характеризуется наличием единого трубчатого корпуса обечайки с присоединительными обеими сторонами (фланцами) и со сквозным цилиндрическим проходным отверстием, внутри которого без зазоров со стенками отверстия закреплена неподвижная ШУС.ШУС изготовлена в виде шпальтового сита или из перфорированных стальных листов и имеет форму центрированного по оси отверстия полого прямого усеченного конуса, повернутого раструбом к набегающему потоку воды с шариками. Конус имеет на своей внутренней стороне поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки (индуктора) с возможностью его скольжения по внутренней поверхности конуса при вращении от осевого приводного ротора в обоих направлениях. Также есть патрубок сброса счищенных с ШУС загрязнений. На вершине усеченного конуса герметично установлен коллектор (карман) для сбора шариков, переходящий в выходной патрубок, примыкающий к соответствующему отводу для удаления шариков из ШУУПрО. Поворотный вихревой очиститель принудительной обратной промывки, жестко соединенный с ротором, имеет форму радиального кожуха («языка»), нижняя часть которого плотно прилегает к внутренней поверхности конуса ШУС, повторяя его образующую поверхность. По своему контуру радиальные стороны вихревого индуктора оснащены гибкими уплотнителями, обеспечивающими необходимое гидравлическое уплотнение накрытой поворотным вихревым очистителем принудительной обратной промывки части очищаемой поверхности ШУС. Ротор очистителя принудительной обратной промывки представляет собой полый вал (трубу), ось которого совпадает с осью ШУС.С противоположной стороны ШУС ротор через герметичное вращающееся соединение соединен с жестко закрепленным выпускным патрубком удаления загрязнений, выведенным за корпус ШУУПрО. С внешней стороны корпуса ШУУПрО в патрубке удаления загрязнений установлен дистанционно управляемый затвор. Подшипниковый узел ротора и привод ротора закреплены внутри корпуса в опорных листах, или ребрах, или сегментах, или растяжках. Привод ротора состоит из внешнего мотор-редуктора, внутреннего редуктора и системы карданной передачи крутящего момента, установленной между их валами.
Вариант 2 ШУУПрО также характеризуется наличием единого трубчатого корпуса обечайки с присоединительными обеими сторонами (фланцами) и со сквозным цилиндрическим проходным отверстием, внутри которого без зазоров со стенками отверстия закреплена неподвижная ШУС.ШУС изготовлена в виде шпальтового сита или из перфорированных стальных листов и имеет форму центрированного по оси отверстия полого прямого усеченного конуса, повернутого раструбом к набегающему потоку воды с шариками. Конус имеет на своей внутренней стороне поворотный вихревой очиститель принудительной обратной промывки с возможностью его скольжения по внутренней поверхности конуса при вращении от осевого приводного ротора в обоих направлениях. Также есть патрубок сброса счищенных с ШУС загрязнений. На вершине усеченного конуса герметично установлен коллектор (карман) для сбора шариков, переходящий в выходной патрубок, примыкающий к соответствующему отводу для удаления шариков из ШУУПрО. Поворотный вихревой очиститель принудительной обратной промывки, жестко соединенный с ротором, имеет форму радиального кожуха («языка»), нижняя часть которого плотно прилегает к внутренней поверхности конуса ШУС, повторяя его образующую поверхность. По своему контуру радиальные стороны поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки оснащены гибкими уплотнителями, обеспечивающими необходимое гидравлическое уплотнение накрытой индуктором части очищаемой поверхности ШУС. Ротор поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки представляет собой полый вал (трубу), ось которого совпадает с осью ШУС.С противоположной стороны ШУС ротор через герметичное вращающееся соединение соединен с жестко закрепленным выпускным патрубком удаления загрязнений, выведенным за корпус ШУУПрО. С внешней стороны корпуса ШУУПрО в патрубке удаления загрязнений установлен дистанционно управляемый затвор. Подшипниковый узел ротора и привод ротора закреплены внутри корпуса в опорных листах либо ребрах, либо сегментах, либо растяжках. Привод ротора состоит из внешнего мотор-редуктора, внутреннего редуктора и системы карданной передачи крутящего момента, установленной между их валами. Дополнительно напротив поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки с другой стороны ШУС установлена соответствующая по размерам вихревому поворотному очистителю принудительной обратной промывки и с возможностью вращения синхронно напротив него в обоих направлениях вращения радиальная поворотная полая балка (патрубок) с форсунками, направленными в сторону поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки через ШУС для принудительной промывки ШУС под избыточным давлением промывочной воды. Напорный патрубок трубопровода насоса промывочной воды соединен с балкой через герметичное поворотное соединение со статическим напорным патрубком, которое обеспечивает стабильность прохождения потока промывочной воды под давлением в их полости, создавая условие полного вращения балки на 360°. Приводная система балки принудительной промывки может быть двух исполнений: 1) с общим приводом с поворотным вихревым очистителем принудительной обратной промывки и движением от единого ротора; 2) со своим независимым приводом, также состоящим из внешнего мотор-редуктора, внутреннего редуктора и системы карданной передачи крутящего момента, установленной между валами редукторов; при этом контроль скорости вращения и ориентации положения промывочной балки относительно поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки осуществляет система задержки включения и синхронизации угловых положений.
Вариант 3 ШУУПрО также характеризуется наличием корпуса обечайки с присоединительными обеими сторонами и со сквозным цилиндрическим проходным отверстием, внутри которого без зазоров со стенками отверстия закреплены поворотные с возможностью раскрытия и закрытия до образования в закрытом состоянии формы центрированного по оси отверстия полого прямого усеченного конуса, повернутого раструбом к набегающему потоку воды с шариками, изготовленные в виде шпальтового сита или из перфорированных стальных листов части шарикоулавливающего экрана (ШУЭ). Части ШУЭ закреплены с возможностью поворота на валах, установленных по хордам проходного отверстия. Валы частей ШУЭ соединены с дистанционно управляемым приводом раскрытия и закрытия ШУЭ, который оснащен прибором контроля угла поворота и моментным выключателем и расположен с внешней стороны корпуса. Для предотвращения смятия частей ШУЭ друг о друга во время раскрытия выполнены вырезы в местах возможного пересечения частей ШУЭ при его раскрытии, а между вырезами в частях ШУЭ и проходным отверстием корпуса в корпусе закреплены неподвижные жесткие вставки, продолжающие геометрию формы конуса ШУЭ. Вставки также изготовлены в виде шпальтового сита или из перфорированных стальных листов. В вершине усеченного конуса ШУЭ установлен коллектор (карман) для шариков с зазором по отношению к закрытым частям ШУЭ, для герметизации указанного зазора предусмотрен упругий уплотнитель. Коллектор переходит в выходной патрубок, примыкающий к соответствующему отводу для удаления шариков из ШУУПрО.
ШУЭ также имеет на внутренней стороне конуса поворотный вихревой очиститель принудительной обратной промывки с возможностью его скольжения по внутренней поверхности конуса при вращении от осевого приводного ротора в обоих направлениях. Поворотный вихревой очиститель принудительной обратной промывки, жестко соединенный с ротором, имеет форму радиального кожуха («языка»), нижняя часть которого плотно прилегает к внутренней поверхности конуса ШУС, повторяя его образующую поверхность. По своему контуру радиальные стороны поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки оснащены гибкими уплотнителями, обеспечивающими необходимое гидравлическое уплотнение накрытой очистителем части очищаемой поверхности ШУС. Ротор очистителя принудительной обратной промывки представляет собой полый вал (трубу), ось которого совпадает с осью ШУС.С противоположной стороны ШУС ротор через герметичное вращающееся соединение соединен с жестко закрепленным выпускным патрубком удаления загрязнений, выведенным за корпус ШУУПрО. С внешней стороны корпуса ШУУПрО в патрубке удаления загрязнений установлен дистанционно управляемый затвор. Подшипниковый узел ротора и привод ротора закреплены внутри корпуса в опорных листах либо ребрах, либо сегментах, либо растяжках. Привод ротора состоит из внешнего мотор-редуктора, внутреннего редуктора и системы карданной передачи крутящего момента, установленной между их валами. Также возможно опциональное наличие принудительной промывки под избыточным давлением насосной воды с внешней стороны конуса, а именно: в случае наличия дополнительно напротив вихревого индуктора с другой стороны ШУС установлена соответствующая по размерам вихревому индуктору и с возможностью вращения синхронно напротив поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки в обоих направлениях вращения радиальная поворотная полая балка (патрубок) с форсунками, направленными в сторону индуктора через ШУС для принудительной промывки ШУС под избыточным давлением промывочной воды. Напорный патрубок трубопровода повысительного насоса промывочной воды соединен с балкой через герметичное поворотное соединение со статическим напорным патрубком, которое обеспечивает стабильность прохождения потока промывочной воды под давлением в их полости, создавая условие полного вращения балки на 360°. Есть опция двух исполнений приводной системы балки принудительной промывки: 1) с общим приводом с очистителем и движением от единого ротора; 2) со своим независимым приводом, также состоящим из внешнего мотор-редуктора, внутреннего редуктора и системы карданной передачи крутящего момента, установленной между валами редукторов; при этом контроль скорости вращения и ориентации положения промывочной балки относительно поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки осуществляет система задержки включения и синхронизации угловых положений. Также в случае наличия принудительной промывки раскрытие экранов ШУЭ возможно только при угловом нахождении балки в зоне неподвижных вставок во избежание механического столкновения балки с раскрывающимися частями ШУЭ. Кроме того, для всех трех вариантов исполнения ШУУПрО:ShUE also has a rotary swirl cleaner on the inside of the cone forced backwash with the possibility of sliding on the inner surface of the cone during rotation from the axial drive rotor in both directions. Swirl Swirl Cleaner forced backwash, rigidly connected to the rotor, has the form of a radial casing ("tongue"), the lower part of which is tightly attached to the inner surface of the cone of the SHUS, repeating its forming surface. In its contour, the radial sides of the swirl vortex cleaner forced backwashing equipped with flexible seals, providing the necessary hydraulic seal covered with a cleaner part of the surface to be cleaned SHUS. The rotor of the forced backwash cleaner is a hollow shaft (pipe), the axis of which coincides with the axis of the SHUS. On the opposite side of the SHUS, the rotor is connected through a tight rotating connection to a rigidly fixed exhaust pipe for removing contaminants out of the SHUUPrO case. On the outside of the SHUUPrO case, a remotely controlled shutter is installed in the pollution removal pipe. The rotor bearing assembly and rotor drive are fixed inside the housing in support sheets or ribs, or segments, or extensions. The rotor drive consists of an external gearmotor, an internal gearbox and a cardan torque transmission system installed between their shafts. It is also possible the optional presence of forced flushing under excess pressure of pumping water from the outside of the cone, namely: if there is an additionally opposite vortex inductor on the other side of the SHUS, an appropriate sized vortex inductor is installed and can be rotated synchronously opposite the rotary vortex cleaner forced backwash in both directions of rotation a radial swivel hollow beam (pipe) with nozzles directed towards the inductor through the SHUS for forced washing of the SHUS under excess pressure of the wash water. The pressure pipe of the booster pump of the wash water is connected to the beam through a tight rotary connection with a static pressure pipe, which ensures the stability of the flow of wash water under pressure in their cavity, creating a condition for the beam to rotate 360 °. There is an option of two versions of the drive system of the forced washing beam: 1) with a common drive with a cleaner and movement from a single rotor; 2) with its independent drive, also consisting of an external gear motor, an internal gearbox and a cardan transmission system of torque installed between the shafts of the gearboxes; at the same time, control of the rotation speed and orientation of the flushing beam relative to the swivel vortex cleaner Forced backwashing is carried out by a delay system for switching on and synchronizing angular positions. Also, in the case of forced washing, the disclosure of the ShUE screens is possible only if the beam is angularly located in the area of the fixed inserts in order to avoid mechanical collision of the beam with the disclosed parts of the ShUE. In addition, for all three SHUUPro versions:
- при необходимости можно использовать незасоряющийся насос, установленный на патрубке отвода загрязнений, для образования гарантированной необходимой скорости и давления обратного потока для очистки ШУС или ШУЭ.- if necessary, you can use a non-clogging pump mounted on the discharge pipe to form the guaranteed necessary speed and pressure of the return flow for cleaning the SHUS or ShUE.
- приводная система карданной передачи крутящего момента расположена в индивидуальном герметичном корпусе и, как правило, имеет в своем составе предохранительную муфту, являющуюся преимущественно беззазорной с шариковой передачей.- the drive system for cardan transmission of torque is located in an individual sealed enclosure and, as a rule, incorporates a safety clutch, which is mainly clearance-free with a ball gear.
- для обеспечения вращения роторов и валов применены подшипники скольжения, узлы которых закреплены в опорах, а в качестве материала рабочего элемента (втулки, вкладыша) используется полиформальдегиид (РОМ, РОМ-С, РОМ-Н, полиоксиметилен, полиацеталь, олиформальдегид) или полиэтилентерефталат (PET, PET TF, полиэтиленгликольтерефталат) (но не исключается применение и иных материалов и подшипников качения).- to ensure rotation of the rotors and shafts, sliding bearings are used, the nodes of which are fixed in the bearings, and polyformaldehyde (ROM, ROM-S, ROM-N, polyoxymethylene, polyacetal, oliformaldehyde) or polyethylene terephthalate is used as the material of the working element (sleeve, liner) PET, PET TF, polyethylene glycol terephthalate) (but the use of other materials and rolling bearings is not excluded).
Перечень фигурList of figures
Фиг. 1 - принципиальная схема тракта привода поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки (индуктора) варианта 1 ШУУПрО;FIG. 1 is a schematic diagram of a rotary vortex cleaner drive path forced backwashing (inductor)
Фиг. 2 - полупрозрачный вид в изометрии варианта 1 ШУУПрО;FIG. 2 is a semitransparent isometric view of
Фиг. 3 - блок-схема ручного режима работы варианта 1 ШУУПрО;FIG. 3 - block diagram of the manual mode of operation of
Фиг. 4 - блок-схема автоматического режима работы варианта 1 ШУУПрО;FIG. 4 - block diagram of the automatic mode of operation of
Фиг. 5 - принципиальная схема тракта общего привода поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки и системы принудительной промывки (СПП) варианта 2 ШУУПрО;FIG. 5 is a schematic diagram of the path of a common drive of a rotary vortex cleaner forced back-flushing and forced-flushing system (SPP)
Фиг. 6 - полупрозрачный вид в изометрии варианта 2 ШУУПрО с общим приводом;FIG. 6 is a semitransparent isometric view of
Фиг. 7 - принципиальная схема трактов раздельных приводов поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки и СПП варианта 2 ШУУПрО;FIG. 7 is a schematic diagram of the paths of separate drives of a rotary vortex cleaner forced backwashing and
Фиг. 8 - блок-схема ручного режима работы варианта 2 ШУУПрО;FIG. 8 is a block diagram of the manual operation mode of
Фиг. 9 - блок-схема автоматического режима работы варианта 2 ШУУПрО;FIG. 9 is a block diagram of an automatic operation mode of
Фиг. 10 - принципиальная схема трактов привода поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки и валов поворотных механизмов раскрытия ШУЭ варианта 3 ШУУПрО.FIG. 10 is a schematic diagram of the drive paths of a rotary vortex cleaner forced backwashing and shafts of rotary mechanisms for opening the ShUE of
Фиг. 11 - полупрозрачный вид в изометрии варианта 3 ШУУПрО с ШУЭ;FIG. 11 is a semitransparent isometric view of
Фиг. 12,Фиг.13 - вид спереди и вид в изометрии варианта 3 ШУУПрО с ШУЭ в закрытом состоянии;FIG. 12, Fig. 13 is a front view and an isometric view of an
Фиг. 14,Фиг.15 - вид спереди и вид в изометрии варианта 3 ШУУПрО с ШУЭ в раскрытом состоянии;FIG. 14, Fig. 15 is a front view and an isometric view of an
Фиг. 16 - блок-схема ручного режима работы варианта 3 ШУУПрО с ШУЭ;FIG. 16 is a block diagram of the manual mode of operation of
Фиг. 17 - блок-схема автоматического режима работы варианта 3 ШУУПрО с ШУЭ;FIG. 17 is a block diagram of an automatic mode of operation of
Фиг. 18 - диаграмма областей нормальной работы и возможного выхода из строя при различных соотношениях крутящих моментов нагрузки очистителя ШУУПрО и момента внутреннего редуктора с наличием и в отсутствии предохранительной муфты в приводном тракте ротора.FIG. 18 is a diagram of areas of normal operation and possible failure for various ratios of load torques of the SHUUPrO cleaner and the moment of the internal gearbox with and without the safety clutch in the rotor drive path.
Осуществление изобретения На фигурах в единой сквозной нумерации обозначены позиции:The implementation of the invention In the figures in a single continuous numbering indicated positions:
1 (и 1' на фиг. 7) - мотор-редуктор;1 (and 1 'in Fig. 7) is a gear motor;
2 (и 2' на фиг. 7) - предохранительная муфта;2 (and 2 'in Fig. 7) - safety clutch;
3 (и 3' на фиг. 7) - передача (обычно карданная);3 (and 3 'in Fig. 7) - transmission (usually cardan);
4 (и 4' на фиг. 7) - внутренний редуктор;4 (and 4 'in Fig. 7) - internal gear;
5 - ротор;5 - rotor;
6 - поворотный вихревой очиститель принудительной обратной промывки;6 - rotary swirl cleaner forced backwashing;
7 - ШУС;7 - SHUS;
8 - коллектор сбора шариков;8 - collector collecting balls;
9 - балка СПП;9 - beam SPP;
10 (и 10' на фиг. 7) - датчик угла поворота (ДУП) вала или ротора 5;10 (and 10 'in Fig. 7) is a rotation angle sensor (DUP) of the shaft or
11 - ШУЭ (его части);11 - ShUE (its parts);
12 - базовый корпус ШУУ;12 - basic building ШУУ;
13 - патрубок отвода загрязнений;13 - pipe discharge of pollution;
14 - затвор патрубка отвода загрязнений;14 - a lock of a branch pipe of removal of pollution;
15 - система измерения перепада давления;15 - differential pressure measurement system;
16 - патрубок отвода шариков;16 - branch pipe balls;
17 - затвор патрубка отвода шариков;17 - shutter pipe outlet balls;
18 - напорный патрубок;18 - pressure pipe;
19 - затвор напорного патрубка;19 - a lock of a pressure head branch pipe;
20 - герметичное поворотное соединение напорного патрубка;20 - sealed rotary connection of the discharge pipe;
21 - валы для поворота частей ШУЭ 11;21 - shafts for turning parts of the
22 - приводы валов для поворота частей ШУЭ 11;22 - shaft drives for turning parts of the
23 - стационарные вставки в частях ШУЭ 11.23 - stationary inserts in parts of the
Все элементы во всех вариантах исполнения ШУУПрО объединены механическими связями в единые устройства внутри и снаружи базовых корпусов ШУУПрО.All elements in all SHUUPrO versions are mechanically combined into a single device inside and outside the ShUUPrO base cases.
ШУУПрО поставляется в сборе с приваренными фланцами, люками и патрубками. Для отвода загрязнений и очищающих шариков в корпус 12 ШУУПрО ввариваются два патрубка с ответными фланцами. Между приваренными и ответным фланцами устанавливаются дисковые затворы. Люки-лазы, установленные в корпус ШУУПрО, должны обеспечивать доступ к внутренним элементам для осмотра, планово-предупредительных ремонтов и технического обслуживания. Герметичность люков-лазов обеспечена прокладками многоразового использования.SHUUPRO is delivered assembled with welded flanges, hatches and nozzles. To remove impurities and cleaning balls, two nozzles with mating flanges are welded into the
ШУУПрО включает в себя корпус (обечайку) 12 с проходным отверстием и с фланцами (на фигурах не показаны) для встраивания в трубу; патрубки системы измерения перепада давления (СИПД) 15; датчик перепада давления; привод очистителя 6 (поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки) с ротором 5 и сам очиститель (вихревой индуктор) 6; ШУС 7 или ШУЭ 11, трубы (патрубки) отвода воды с загрязнениями 13 и отвода очищающих шариков 16 с соответствующими затворами 14, 17. Корпус по необходимости может быть разборным и с приваренными фланцами, что позволяет производить монтаж в стесненных условиях. Ротор 5 очистителя 6 представляет собой полый вал (трубу), ось которого совпадает с осью ШУС 7 или ШУЭ 11. С противоположной стороны от ШУС или ШУЭ и привода, через поворотное соединение ротор связан с жестко закрепленным выпускным патрубком удаления загрязнений, выведенного за корпус ШУУ. С внешней стороны корпуса в патрубке удаления загрязнений 13 установлен автоматизированный затвор 14.SHUUPro includes a housing (shell) 12 with a through hole and with flanges (not shown in the figures) for installation in the pipe; nozzles of the differential pressure measurement system (SIPS) 15; differential pressure sensor; cleaner drive 6 (swirl swirl cleaner forced backwash) with the
В ШУУПрО соосно проходному отверстию базового корпуса 12 ШУУ установлены ШУС 7 или ШУЭ 11 в форме усеченного конуса (угол конусности от 30° до 75°) вершиной в сторону направления потока воды, в вершине установлен коллектор 8 сбора шариков с патрубком. При таком расположении достигается повышенная надежность сбора улавливаемых шариков в активной (центральной) части водяного потока. С циркуляционным потоком воды с шариками из конденсатора выносятся загрязнения (твердые и биологические), которые под действием потока циркуляционной воды прилипают (оседают) к поверхности ШУС или ШУЭ, в результате чего снижается пропускная способность ШУУПрО. Для очистки поверхности ШУС или ШУЭ от загрязнений предусмотрена система принудительной очистки (обратной промывки), состоящая из ротора 5 обратной промывки с жестко закрепленным поворотным вихревым очистителем 6 принудительной обратной промывки, который от внутреннего редуктора 4, расположенного в герметичном корпусе (не показан), может совершать вращения в обоих направлениях. Очиститель (вихревой индуктор) 6 закреплен на вращающемся роторе 5 с патрубком отвода воды с загрязнениями 13, и при вращении плотно прилегает своими обтюраторами к ШУС или ШУЭ. Вращающийся ротор 5 приводится во вращение посредством червячно-планетарного редуктора 4, расположенного в герметичном корпусе редуктора. Герметичность корпуса редуктора со стороны вращающихся деталей должна быть обеспечена применением двойного уплотнения из полиуретановых и резиновых манжет (допускается применение иных материалов). Для контроля герметичности корпус редуктора должен иметь контрольный патрубок, сообщающийся с атмосферой.In the ШУУпрО coaxial to the bore of the
В качестве меры очистки также может автоматически меняться и направление вращения ротора вихревого индуктора на противоположное, когда сито ШУУ заиливается настолько, что создает недопустимый перепад давления на разных сторонах сита, что чревато его поломкой.As a cleaning measure, the direction of rotation of the rotor of the vortex inductor can also automatically change to the opposite when the SHUU sieve is soiled that it creates an unacceptable pressure drop on different sides of the sieve, which can lead to breakage.
Алгоритмы работы всех вариантов ШУУПрО имеют ручной и автоматический режимы.The operation algorithms of all SHUUPro options have manual and automatic modes.
В качестве примера в зимний период эксплуатации СШО на Нижневартовской ГРЭС наблюдается существенно увеличение гидравлического сопротивления ШУУ, возникающее из-за заиливания ШУС.С учетом всех собранных данных были разработаны три новых варианта конструкций ШУУПрО, обеспечивающих гидравлическое сопротивление ШУУ в заданных техническим заданием предельных значениях:As an example, during the winter period of operation of the secondary school at Nizhnevartovskaya GRES, a significant increase in the hydraulic resistance of the ШУУ is observed, which occurs due to siltation of the ШУС. Taking into account all the collected data, three new design options for the ШУУпрО are provided that provide the hydraulic resistance of the ШУУ at the specified maximum values:
1. Первый вариант с ШУС в форме конуса с автоматической промывкой обратным потоком, обеспечивающей заданную пропускную способность ШУУПрО и предотвращающий повторное попадание загрязнений в конденсатор (теплообменник) через устройство рециркуляции шариков (УРШ).1. The first version with a cone-shaped SHUS with automatic backwash, providing a given throughput of the SHUUPrO and preventing the re-entry of contaminants into the condenser (heat exchanger) through the ball recirculation device (URS).
2. Второй вариант с ШУС в форме конуса с автоматической промывкой обратным потоком и оснащенной СПП, обеспечивающей направленной струей воды высокого давления эффективную промывку поверхности ШУС от твердых и биологических загрязнений;2. The second option with a cone-shaped SHUS with automatic backwash and equipped with an SPP that provides a directed high-pressure water jet to effectively wash the SHUS surface from solid and biological contaminants;
3. Третий вариант с ШУЭ в форме конуса с автоматической промывкой обратным потоком и с механизмом раскрытия ШУЭ, обеспечивающим экстренное (аварийное) снижение гидравлического сопротивления проходящего потока через ШУУПрО во время отсутствия очищающих шариков в циркуляционном потоке.3. The third option with a cone-shaped ballistic control device with automatic backwash and with a ballistic opening mechanism providing an emergency (emergency) reduction of the hydraulic resistance of the flowing stream through the control unit during the absence of cleaning balls in the circulation stream.
Компьютерные моделирования гидравлических процессов и гидравлические расчеты во всех трех вариантах ШУУПрО показали существенное снижение максимальных значений перепадов давлений на ШУС и ШУЭ от варианта 1 до варианта 3 с помощью дополнительных систем принудительной очистки и удовлетворение требованиям технического задания на ШУУПрО, а именно:Computer simulations of hydraulic processes and hydraulic calculations in all three SHUUPrO versions showed a significant decrease in the maximum pressure drops on the SHUS and ShUE from
- в «Варианте 1» максимальное значение перепада давления 9696 Па;- in “
- в «Варианте 2» максимальное значение перепада давления 6287 Па;- in “
- в «Варианте 3» максимальное значение перепада давления 2011 Па.- in “
Вариант 1 (фиг. 1, 2, 3, 4). Самое конструктивно простое ШУУПрО, оснащенное неподвижной ШУС в виде прямого усеченного конуса, с очистителем (вихревым индуктором) с приводом, с автоматической промывкой (очисткой) обратным потоком.Option 1 (Fig. 1, 2, 3, 4). The most structurally simple SHUUPrO equipped with a stationary SHUS in the form of a straight truncated cone, with a cleaner (vortex inductor) with a drive, with automatic washing (cleaning) with a reverse flow.
В первом варианте исполнения ШУУПрО содержит единый сквозной трубчатый корпус 12 с фланцами с обеих сторон, внутри цилиндрического проходного отверстия корпуса (без зазоров со стенками отверстия) расположена неподвижная ШУС 7 (в виде сетки или шпальтового сита), имеющая форму центрированного по оси проходного отверстия корпуса полого прямого кругового усеченного конуса, повернутого раструбом к набегающему потоку воды с шариками и имеющего на своей внутренней стороне поворотный вихревой очиститель принудительной обратной промывки 6 с возможностью скольжения по внутренней поверхности конуса при вращении от центрального приводного ротора 5 очистителя, патрубок 13 сброса счищенных с ШУС загрязнений, и на вершине полого усеченного конуса герметично установлен коллектор (карман) 8 для улавливаемых шариков. Коллектор (карман) 8 для шариков переходит в выходной патрубок 16, примыкающий к соответствующему отводу для удаления шариков из ШУУПрО.In the first embodiment, ШУУпрО contains a single through
ШУУПрО соосно и герметично установлено в трубу водоснабжения - циркуляционный водовод (циркводовод). При большом размере внутреннего диаметра проходного отверстия корпуса ШУУПрО под большой размер трубы циркводовода ШУС может быть сделана из равных радиальных сегментов (секций, лепестков), установленных между собой без зазора (жестко скрепленных между собой) в форме единого прямого конуса. В каждом сегменте жестко закреплена сетка (сито), выполненная по технологии (принципу) шпальтового сита или из перфорированных стальных листов.SHUUPro is coaxially and hermetically installed in a water supply pipe - a circulation water conduit (circulating water conduit). With a large size of the inner diameter of the bore of the ШУУпро case for the large size of the circulating water pipe, the ШУС can be made of equal radial segments (sections, lobes) installed among themselves without a gap (rigidly fastened to each other) in the form of a single straight cone. In each segment, a mesh (sieve) is rigidly fixed, made according to the technology (principle) of a bobbin sieve or from perforated steel sheets.
С входной стороны по направлению потока ШУС 7 расположен ротор 5 принудительной очистки (обратной промывки) с жестко закрепленным поворотным вихревым очистителем принудительной обратной промывки 6, который от привода ротора может совершать вращения в обоих направлениях. Поворотный вихревой индуктор, жестко соединенный со своим ротором, имеет форму кожуха (крышки, «языка»), нижняя (радиальная) часть которого плотно прилегает к внутренней поверхности конуса ШУС, повторяя его образующую поверхность. По своему контуру (периметру) радиальные стороны очистителя (кожуха) 6 оснащены гибкими уплотнителями (обтюраторами, скребками), которые обеспечивают необходимое гидравлическое уплотнение (закрытие) части очищаемой поверхности ШУС 7.On the inlet side, in the direction of the
Ротор 5 представляет собой полый вал (трубу), ось которого совпадает с осью ШУС 7. Подшипниковый узел скольжения ротора и привод ротора закреплены внутри корпуса 12 в опорных листах, либо ребрах, либо сегментах, либо растяжках. Привод ротора обычно состоит из внешнего мотор-редуктора 1, внутреннего редуктора 4 и системы передачи (обычно карданной) 3 крутящего момента, установленной между их валами.The
С противоположной стороны от ШУС ротор 5 через герметичное вращающееся соединение соединен с жестко закрепленным выпускным патрубком удаления загрязнений 13, выведенным за корпус 12 ШУУПрО. С внешней стороны корпуса 12 ШУУПрО в патрубке удаления загрязнений 13 устанавливается дистанционно управляемый затвор (клапан) 14.On the opposite side of the SHUS, the
Очищающие шарики перемещаются с потоком жидкости вдоль образующей конуса ШУС 7 по направлению к коллектору 8, откуда вакуумируются устройством рециркуляции шариков (УРШ) (не показан). С потоком шариководяной смеси из конденсатора переносятся загрязняющие частицы и под гидравлическим давлением потока налипают (оседают) на ШУС 7. С ростом загрязнения увеличивается перепад давления между зонами входа и выхода потока (до и после) ШУС, до достижения заданной границы. По сигналу системы измерения перепада давления (СИПД) 15, таймера, или командой оператора запускается процесс обратной промывки ШУС 7. Открывается затвор 14 патрубка сброса загрязнений 13 и включается привод ротора 5 с поворотным вихревым очистителем принудительной обратной промывки 6, который, вращаясь с заданной скоростью, двигается по поверхности ШУС 7. Очистка ШУС 7 осуществляется по принципу «обратной промывки с пониженным давлением». Гибкие уплотнители (обтюраторы) вихревого очистителя 6, прилегая к ШУС 7, создают герметичную камеру (пятно) над очищаемой поверхностью. Перепад давления, возникающий в камере между очищаемой поверхностью ШУС 7 и открытым затвором 14 патрубка отвода загрязнений 13, создает обратный поток. Осевшие и налипшие частицы загрязнений, захватываются потоком обратной промывки и вымываются в трубопровод отвода загрязнений 13. По достижению заданной величины «нулевого» перепада давления, подается сигнал от СИПД 15 (или от таймера или по команде оператора), вращение ротора 5 прекращается, затвор 14 отвода загрязнений закрывается.The cleaning balls move with the fluid flow along the generatrix of the
Данное решение варианта 1 позволяет очищать поверхность ШУС 7, смежную с очистителем 6, в автоматическом режиме по мере загрязнения шарикоулавливающих элементов. Система обратной промывки выводит загрязнения за контур, снижая попадание загрязнений в конденсатор через УРШ.This solution of
Алгоритмы режимов работы варианта 1 ШУУПрО:Algorithms of the operating modes of
1. Ручной (Фиг. 3):1. Manual (Fig. 3):
1.1. Сбор шариков;1.1. Collecting balls;
1.2. Покоя; 1.2.1. Промывка.1.2. Peace; 1.2.1. Flushing.
2. Автоматический (Фиг. 4):2. Automatic (Fig. 4):
2.1. Мониторинг (автоматический режим);2.1. Monitoring (automatic mode);
2.2. Рециркуляция шариков (сбор шариков);2.2. Ball recycling (collecting balls);
2.3. Промывка.2.3. Flushing.
1. Ручной. В ручном режиме все команды выполняются по команде (сигналу) оператора, которому СИПД (система измерения перепада давления) непрерывно передает информацию о разности давлений между камерами до и после ШУС.1. Manual. In manual mode, all commands are executed according to the command (signal) of the operator, to whom the SIPS (differential pressure measurement system) continuously transmits information about the pressure difference between the cameras before and after the SHUS.
1.1 Сбор шариков. По сигналу оператора система переходит в режим сбора шариков:1.1 Collection of balls. At the signal of the operator, the system goes into the mode of collecting balls:
Затвор патрубка отвода шариков «открыт»; The shutter of the outlet pipe balls "open";
Насос УРШ (устройства рециркуляции шариков) включается, заслонка загрузочной камеры УРШ открывается, очищающие шарики подаются в СШО через «Устройство ввода шариков». Очищающие шарики перемещаются с потоком через конденсатор, попадают в ШУУ, где двигаются вдоль конуса ШУС по направлению к коллектору, откуда вакуумируются устройством рециркуляции шариков (УРШ); The URSh pump (balls recirculation device) is turned on, the URSh loading chamber shutter opens, the cleaning balls are fed to the school through the "Balls input device". The cleaning balls move with the flow through the condenser and enter the SHUU, where they move along the SHUS cone towards the collector, from where they are evacuated by the ball recirculation device (URS);
По сигналу оператора закрывается заслонка загрузочной камеры, по истечении «Времени СШЗК» отключается насос УРШ, система переходит в режим покоя. «Время СШЗК» - это заданное время сбора шариков в загрузочной камере УРШ, которое исчисляется от закрытия заслонки загрузочной камеры до сбора шариков в УРШ. При открытой заслонке загрузочной камеры и включенном насосе происходит непрерывная рециркуляция очищающих шариков, т.е. непрерывная очистка конденсатора; At the signal of the operator, the shutter of the loading chamber is closed, after the “SSSZK time” the URSh pump is turned off, the system goes into standby mode. “SSHZK time” is the specified time for collecting balls in the loading chamber of the URSh, which is calculated from closing the shutter of the loading chamber to collecting balls in the URSh. With the shutter of the loading chamber open and the pump turned on, continuous cleaning balls recirculation occurs, i.e. continuous cleaning of the capacitor;
В случае аварийной ситуации: насос УРШ выключается; запорная арматура на патрубках отвода шариков в состояние "закрыто"; шарики остаются в системе. In case of emergency: the URSh pump is turned off; shutoff valves on branch pipes of removal of balls in the state "closed"; balls remain in the system.
1.2. Покоя. По сигналу оператора система переходит в режим покоя:1.2. Peace. At the operator’s signal, the system goes into standby mode:
Затвор патрубка отвода шариков «закрыт»; The shutter of the outlet pipe balls "closed";
Привод очистителя 6 «выключен»; Drive
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”;
Насос УРШ «выключен»; Pump URSh "off";
В случае аварийной ситуации: запорная арматура на патрубках отвода шариков переходит в состояние "закрыто". In the event of an emergency: the shut-off valves on the outlet pipes of the balls go into the "closed" state.
1.2.1. Промывка. По сигналу оператора система переходит из режима покоя в режим промывки.1.2.1. Flushing. At the operator’s signal, the system switches from standby to flushing mode.
На заданное в системе время включается насос УРШ для сбора оставшихся шариков из коллектора; At the time specified in the system, the URSh pump is turned on to collect the remaining balls from the collector;
Выключается насос УРШ, арматура патрубка отвода шариков закрывается; The URSh pump is turned off, the armature of the branch pipe is closed;
Открывается затвор патрубка отвода загрязнений и включается привод ротора с вихревым индуктором. Происходит промывка. The shutter opens the drain pipe and the rotor drive with a vortex inductor is turned on. Flushing occurs.
По сигналу оператора вращение ротора прекращается, затвор отвода загрязнений закрывается, система переходит в режим покоя. At the signal of the operator, the rotation of the rotor stops, the drainage shutter closes, the system goes into standby mode.
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
Привод очистителя 6 «выключен»; Drive
затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт». the shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”.
2. Автоматический. В автоматическом режиме все команды выполняются по заданной логике:2. Automatic. In automatic mode, all commands are executed according to the given logic:
2.1. Мониторинг. В автоматическом режиме ШУУ ПрО переходит в режим «мониторинга», в котором происходит непрерывный мониторинг перепада давления между камерами до и после ШУС:2.1. Monitoring In automatic mode, the SHUU PrO switches to the “monitoring” mode, in which continuous monitoring of the pressure drop between the chambers before and after the SHUS occurs:
Затвор патрубка отвода шариков «закрыт»; The shutter of the outlet pipe balls "closed";
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”;
Привод очистителя 6 «выключен»; Drive
Насос УРШ «выключен»; Pump URSh "off";
Заслонка загрузочной камеры УРШ «закрыта». The flap of the URSh loading chamber is “closed”.
2.2 Сбор шариков / Рециркуляция шариков / Сбор оставшихся шариков. По сигналу автоматики (заданному алгоритму) система переходит в режим сбора шариков:2.2 Ball collecting / Ball recycling / Collecting remaining balls. According to the automation signal (given algorithm), the system switches to the mode of collecting balls:
Арматура патрубка отвода шариков «открыта»; The fittings of the outlet pipe balls "open";
Насос УРШ «включен»; Pump URSh "on";
По сигналу закрывается заслонка загрузочной камеры, по истечению «Времени СШЗК» «выключается» насос УРШ, затвор патрубка отвода шариков «закрывается». At the signal, the shutter of the loading chamber closes, after the “Time of SSHZK” expires, the URSh pump “turns off”, the shutter of the ball outlet pipe “closes”.
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
насос УРШ «выключен»; URSh pump is “off”;
затвор патрубка отвода шариков «закрыт» (шарики остаются в системе). the shutter of the ball outlet pipe is “closed” (the balls remain in the system).
2.3. Промывка. При достижении заданной точки перепада давления по сигналу СИПД система переходит в режим «промывки»:2.3. Flushing. When the set differential pressure point is reached by the SIPS signal, the system switches to the “flushing” mode:
Затвор патрубка сброса загрязнений «открыт»; The shutter of the discharge pipe is “open”;
Привод ротора с очистителем 6 «включен»; Rotor drive with cleaner 6 “on”;
По достижению заданной величины, «нулевого» перепада давления, подается сигнал от СИПД, ротор продолжает движение заданное время и останавливается, затвор отвода загрязнений закрывается. Upon reaching the set value, the “zero” differential pressure, a signal is supplied from the SIPD, the rotor continues to move for a predetermined time and stops, the shutter of the exhaust discharge closes.
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
Насос УРШ «выключен»; Pump URSh "off";
Привод очистителя 6 «выключен»; Drive
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”;
Затвор отвода шариков «закрыт». Вариант 2 (Фиг. 5, 6, 7, 8, 9). Шарикоулавливающее устройство с автоматической промывкой обратным потоком (как в варианте 1), дополнительно оснащенное системой принудительной промывки (СПП). СПП обеспечивает очистку поверхности ШУС 7 от налипшего ила и обрастающих биологических организмов, которые развиваются в теплом, насыщенном органическими веществами водяном потоке, выходящим из конденсатора. Ball retraction shutter “closed”. Option 2 (Fig. 5, 6, 7, 8, 9). Ball catching device with automatic backwash (as in option 1), additionally equipped with a forced flushing system (SPP). SPP provides cleaning the surface of
Во втором варианте исполнения ШУУПрО его ШУС 7 из первого варианта исполнения дополнительно оснащена системой принудительной промывки (СПП), установка которой бывает необходима при большой степени засоренности потока с шариками. СПП представляет собой полую балку (патрубок) 9, соответствующую по размерам очистителю 6, но расположенную с внешней стороны конуса ШУС 7 напротив очистителя 6 и имеющую водные форсунки (не показаны), направленные в сторону очистителя 6 через ШУС 7. СПП предназначена для дополнительной высоконапорной промывки ШУС 7. При помощи вращательного привода балка 9 СПП должна вращаться синхронно напротив вихревого очистителя 6 в обоих направлениях вращения. Привод балки 9 СПП может иметь два различных конструктивных исполнения:In the second embodiment, the ШУУпрО of its
1. Общий привод балки и ротора (фиг. 5, 6), состоящий из внешнего мотор-редуктора 1, внутреннего редуктора 4 и системы карданной передачи 3 крутящего момента, установленной между валами редукторов. В данном исполнении СПП одновременно включается с индуктором 6 принудительной очистки ШУС и движется от единого ротора 5.1. The common drive of the beam and rotor (Fig. 5, 6), consisting of an
2. Независимый привод для СПП (фиг. 7), который также состоит из внешнего мотор-редуктора 1', внутреннего редуктора 4' и системы карданной передачи 3' крутящего момента, установленной между валами редукторов. Контроль скорости вращения и ориентации положения промывочной балки 9 СПП относительно вихревого очистителя 6 осуществляет система задержки включения и синхронизации угловых положений с использованием датчиков углов поворота (ДУП) вала или ротора (10 и 10'). В зависимости от выбранного режима работы включение СПП может происходить с задержкой по отношению к системе принудительной очистки (задержка включения балки 9 относительно очистителя 6. Пример: по сигналу индуктор 6 очищает поверхность, через некоторое время включается балка 9, которая вымывает загрязнения из межщелевого пространства шпальтового сита). Подшипниковый узел скольжения независимого привода для СПП также закреплен в опорах (ребрах сегментов, растяжках, валах).2. An independent drive for the SPP (Fig. 7), which also consists of an external gear motor 1 ', an internal gear 4' and a cardan transmission system 3 'of torque installed between the shafts of the gearboxes. The control of the rotation speed and orientation of the
При помощи привода балка 9 вращается напротив вихревого очистителя 6 с противоположной стороны ШУС 7 в обоих направлениях. Из форсунок, находящихся в балке 9, под давлением подается вода из циркуляционного водовода, забираемая после фильтра предварительной очистки (ФП) или иного источника. Давление промывочной воды нагнетается стационарным насосом (не показан), в напорный патрубок 18, в который установлен автоматизированный затвор 19. Напорный патрубок 18 трубопровода насоса промывочной воды соединен с балкой 9 СПП через герметичное поворотное соединение 20, которое обеспечивает стабильность прохождения потока промывочной воды под давлением в их полости, создавая условие полного вращения балки на 360°. Для предотвращения засорения форсунок СПП на всасе заборного патрубка насоса должен быть установлен фильтр (не показан).Using the drive, the
Очистка ШУС 7 во втором варианте исполнения ШУУПрО происходит в два этапа.Cleaning the
На первом этапе происходит очистка внутренней поверхностности ШУС 7 обратным потоком с помощью пониженного давления, создаваемого вихревым очистителем 6. Таким образом удаляются загрязнения с поверхности ШУС 7 в зоне контакта с обтюратором вихревого очистителя 6.At the first stage, the inner surface of the
На втором этапе, к поворотному вихревому очистителю принудительной обратной промывки 6 подключается СПП при помощи системы задержки включения и датчика положения 10 вихревого очистителя 6 таким образом, чтобы форсунки балки 9 СПП были направлены в кожух вихревого очистителя 6. Из форсунок, находящихся в балке 9, под избыточным давлением подается промывочная вода из циркуляционного водовода, забираемая после фильтра предварительной очистки (ФП) или из иного источника. Давление промывочной жидкости нагнетается стационарным насосом. Направленный поток воды из форсунок в сторону поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки 6 усиливает поток обратной промывки. Направленная из форсунок струя под давлением в сторону ШУС 7 механическим способом вымывает налипшие загрязнения из отверстий перфорированного листа сетки (или межщелевых пространств шпальтового сита). Вымываемые загрязнения, подхватываются обратным потоком с помощью пониженного давления (вакуума), создаваемого вихревым очистителем 6, и удаляются через патрубок отвода загрязнений 13.In the second stage, to the swirl swirl cleaner forced
По окончании принудительной промывки подается сигнал от системы измерения перепада давлений (СИПД) (или от таймера или по команде оператора), отключается ротор балки 9 СПП, затворы патрубков насоса закрываются.At the end of the forced flushing, a signal is supplied from the differential pressure measurement system (SIPD) (either from a timer or at the command of the operator), the rotor of the
Данное решение варианта 2 позволяет очищать поверхность ШУС 7, смежную с очистителем (вихревым индуктором) 6, а также межщелевые пространства и наружную поверхность ШУС от налипшего ила, что в свою очередь существенно увеличивает общую эффективность очистки. Система работает в автоматическом режиме по мере загрязнения ШУС 7. Система обратной промывки выводит загрязнения за контур, снижая попадание загрязнений в конденсатор через УРШ.This solution of
Алгоритмы режимов работы варианта 2 ШУУПрО (Фиг. 8, 9):The algorithms of the operating modes of
1. Ручной (Фиг. 8):1. Manual (Fig. 8):
1.1. Сбор шариков;1.1. Collecting balls;
1.2. Покоя;1.2. Peace;
1.2.1. Промывка.1.2.1. Flushing.
1.2.2. Принудительная промывка (СПП)1.2.2. Forced Flushing (SPP)
2. Автоматический (Фиг. 9):2. Automatic (Fig. 9):
2.1. Мониторинг (автоматический режим);2.1. Monitoring (automatic mode);
2.2. Рециркуляция шариков (сбор шариков);2.2. Ball recycling (collecting balls);
2.3. Промывка.2.3. Flushing.
2.3.1. Принудительная промывка (СПП)2.3.1. Forced Flushing (SPP)
1. Ручной. В ручном режиме все команды выполняются по сигналу оператора, которому СИПД (система измерения перепада давления) непрерывно передает информацию о разности давлений между камерами до и после ШУС.1. Manual. In manual mode, all commands are executed at the signal of the operator, to whom the SIPS (differential pressure measurement system) continuously transmits information about the pressure difference between the cameras before and after the SHUS.
1.1 Сбор шариков:1.1 Ball collection:
Затвор патрубка отвода шариков «открыт»; The shutter of the outlet pipe balls "open";
Насос УРШ «включен»; Pump URSh "on";
Привод СПП «выключен» (при наличии); The SPP drive is “off” (if available);
Заслонка загрузочной камеры УРШ «открыта»; The flap of the loading chamber of the URSh is “open”;
По сигналу оператора закрывается заслонка загрузочной камеры, по истечению «Времени СШЗК» «выключается» насос УРШ система переходит в режим «покоя». At the signal of the operator, the shutter of the loading chamber is closed, after the expiration of the “SSSZK time”, the URSh pump “switches off” and the system goes into “rest” mode.
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
Насос УРШ «выключен»; Pump URSh "off";
Затвор патрубка отвода шариков «закрыта» (шарики остаются в системе). The shutter for the ball outlet pipe is “closed” (the balls remain in the system).
1.2. Покоя:1.2. Rest:
Затвор патрубка отвода шариков «закрыт»; The shutter of the outlet pipe balls "closed";
Привод вихревого очистителя 6 «выключен»
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”;
Насос УРШ «выключен». The URSh pump is “off”.
1.2.1. Промывка:1.2.1. Flushing:
Затвор патрубка отвода загрязнений «открыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “open”;
Привод ротора с вихревым очистителем 6 «включен»; The rotor drive with a
. В случае аварийной ситуации: . In case of emergency:
Привод вихревого очистителя 6 «выключен»; The vortex
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт». The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”.
1.2.2. Принудительная очистка (СПП).1.2.2. Forced Cleaning (SPP).
• В случае совместного привода вихревого очистителя 6 и СПП:• In case of joint drive of
По сигналу оператора затвор напорного патрубка переходит в At the signal of the operator, the pressure head shutter goes into
положение «открыто»; о насос «включен».open position; o the pump is on.
В случае раздельного привода вихревого очистителя 6 и СПП; In the case of a separate
По сигналу оператора, при помощи системы задержки At the signal of the operator, using the delay system
включения и синхронизации угловых положений привод СПП включается, как только поворотный вихревой очиститель принудительной обратной промывки будет находиться напротив балки СПП;switch on and synchronize angular positions; the SPP drive turns on as soon as the swirl swirl a forced backwash will be opposite the SPP beam;
Затвор напорного патрубка «открыт»; Pressure port shutter “open”;
Насос «включен». The pump is on.
. В случае аварийной ситуации: . In case of emergency:
Насос «выключен»; The pump is “off”;
Затвор напорного патрубка «закрыт». Pressure port shutter “closed”.
2. Автоматический. В автоматическом режиме все команды выполняются по заданной логике:2. Automatic. In automatic mode, all commands are executed according to the given logic:
2.1. Мониторинг. В автоматическом режиме ШУУ ПрО переходит в режим «мониторинга», в котором происходит непрерывный мониторинг перепада давления между камерами до и после ШУС:2.1. Monitoring In automatic mode, the SHUU PrO switches to the “monitoring” mode, in which continuous monitoring of the pressure drop between the chambers before and after the SHUS occurs:
Затвор патрубка отвода шариков «закрыт»; The shutter of the outlet pipe balls "closed";
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”;
Привод вихревого очиститель 6 «выключен»; Vortex
Привод СПП «выключен» (при наличии); The SPP drive is “off” (if available);
Насос УРШ «выключен»; Pump URSh "off";
Заслонка загрузочной камеры УРШ «закрыта». The flap of the URSh loading chamber is “closed”.
2.2 Сбор шариков / Рециркуляция шариков / Сбор оставшихся шариков. По сигналу автоматики (заданному алгоритму) система переходит в режим сбора шариков:2.2 Ball collecting / Ball recycling / Collecting remaining balls. According to the automation signal (given algorithm), the system switches to the mode of collecting balls:
Арматура патрубка отвода шариков «открыта»; The fittings of the outlet pipe balls "open";
Насос УРШ «включен»; Pump URSh "on";
По сигналу закрывается заслонка загрузочной камеры, по истечению «Времени СШЗК» «выключается» насос УРШ, затвор патрубка отвода шариков «закрывается». At the signal, the shutter of the loading chamber closes, after the “Time of SSHZK” expires, the URSh pump “turns off”, the shutter of the ball outlet pipe “closes”.
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
насос УРШ «выключен»; URSh pump is “off”;
затвор патрубка отвода шариков «закрыт» (шарики остаются в системе). the shutter of the ball outlet pipe is “closed” (the balls remain in the system).
2.3. Промывка. При достижении заданной точки перепада давления по сигналу СИПД система переходит в режим «промывки»:2.3. Flushing. When the set differential pressure point is reached by the SIPS signal, the system switches to the “flushing” mode:
Затвор патрубка сброса загрязнений «открыт»; The shutter of the discharge pipe is “open”;
Привод ротора с вихревым очистителем 6 «включен»; The rotor drive with a
По достижению заданной величины, «нулевого» перепада давления, подается сигнал от СИПД, ротор продолжает движение заданное время и останавливается, затвор отвода загрязнений закрывается. Upon reaching the set value, the “zero” differential pressure, a signal is supplied from the SIPD, the rotor continues to move for a predetermined time and stops, the shutter of the exhaust discharge closes.
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
Насос УРШ «выключен»; Pump URSh "off";
Привод вихревого очиститель 6 «выключен»; Vortex
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”;
Затвор отвода шариков «закрыт». Ball retraction shutter “closed”.
2.3.1. Принудительная очистка (СПП):2.3.1. Forced Cleaning (SPP):
В случае совместного привода вихревого очистителя 6 и СПП: In the case of a joint drive of the
Затвор напорного патрубка «открыт»; Pressure port shutter “open”;
Насос «включен». The pump is on.
В случае раздельного привода вихревого очистителя 6 и СПП; In the case of a separate
По сигналу автоматики, через установленное время, при помощи системы задержки включения и синхронизации угловых положений привод СПП включается, как только вихревой очиститель будет находиться напротив балки СПП; According to the automation signal, after a set time, by means of a delay system for switching on and synchronizing angular positions, the SPP drive is switched on as soon as the vortex cleaner is opposite the SPP beam;
Затвор напорного патрубка «открыт»; Pressure port shutter “open”;
Насос «включен»; The pump is on;
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
Насос «выключен»; The pump is “off”;
Затвор напорного патрубка «закрыт». Pressure port shutter “closed”.
Вариант 3 ШУУПрО (Фиг. 10-17). ШУУ, оснащенное шарикоулавливающими экранами (ШУЭ) 11 в виде прямого усеченного конуса с механизмом раскрытия и с автоматической промывкой обратным потоком.
В третьем варианте исполнения ШУУПрО при технологической необходимости (при необходимости открытия ШУЭ 11 в момент превышения заданного (аварийного) перепада давления до и после ШУЭ (в этом случае все шарики, находящиеся между устройством ввода шариков и ШУУ, утрачиваются); при необходимости увеличения проходного сечения для воды в момент пуска и останова циркнасосов береговой насосной станции/градирен может оснащаться вместо неподвижных ШУС 7 подвижными (поворотными) шарикоулавливающими экранами (ШУЭ) 11 в общей форме усеченного конуса в закрытом состоянии и с механизмом поворотного раскрытия экранов по ходу набегающего потока воды для экстренного (аварийного) снижения гидравлического сопротивления проходящему потоку. ШУЭ 11 состоит из двух или более равных частей-экранов, закрепленных с возможностью поворота на валах 21, установленных по хордам, симметрично и параллельно расположенным по бокам круглого поперечного сечения проходного отверстия корпуса 12 ШУУПрО. Данное конструктивное исполнение позволяет открывать ШУЭ 11 по ходу потока воды.In the third embodiment, ШУУпрО, if necessary, if it is necessary to open
В закрытом состоянии ШУЭ 11 имеют форму прямого усеченного конуса, который соосно установлен в корпусе 12 ШУУПрО, вершиной по направлению циркуляционного потока. В вершине ШУЭ 11 установлен коллектор 8 сбора шариков с зазором по отношению к закрытым экранам ШУЭ 11, и для герметизации указанного зазора предусмотрен упругий уплотнитель (не показан).In the closed state, the
Каждый экран ШУЭ 11 жестко закреплен на своем валу 21, проходящем через своюEach screen of the
хорду проходного отверстия корпуса 12 ШУУПрО, а все эти валы 21 синхронно управляются единым приводом либо индивидуальными приводами 22 раскрытия ШУЭ 11. Привод 22 раскрытия экранов, оснащенный прибором контроля угла поворота и моментным выключателем, расположен с внешней стороны корпуса 12 ШУУ. Для предотвращения смятия экранов ШУЭ 11 друг о друга во время раскрытия предусмотрены вырезы в местах возможного пересечения экранов. Между вырезами в экранах и проходным отверстием корпуса закреплены в корпусе стационарные вставки 23, продолжающие геометрию формы конуса ШУЭ 11. Вставки 23 жестко закреплены к внутренней поверхности корпуса 12 между вырезами ШУЭ и обечайкой, являются шарикоулавливающими элементами, которые образуют совместно с закрытыми частями ШУЭ 11 шарикулавливающее сито в виде усеченного конуса. Вставки 23 могут изготавливаться из перфорированного листа (сита, шпальтового сита, решетки) для уменьшения гидравлического сопротивления и сохранения пропускной способности ШУЭ 11. В случае наличия СПП раскрытие частей ШУЭ 11 возможно только при определенном нахождении балки 9 СПП в зоне вставок 23, чтобы не было механического столкновения балки 9 СПП с раскрываемыми частями ШУЭ 11.the chord of the bore of the
Во время сбора шариков или принудительной промывки ШУЭ 11 находится в закрытом состоянии. По завершении сбора шариков подается сигнал для перемещения вихревого индуктора 6 одновременно с СПП (при ее наличии) в «нулевое положение», определяемое датчиком положения (ДУП) 10, затем подается сигнал на раскрытие ШУЭ 11. «Нулевое положение» вихревого индуктора 6 с СПП (при ее наличии) определено таким размещением, при котором исключено столкновение с частями ШУЭ 11 в момент их раскрытия. Перед запуском очищающих шариков в контур цирквовода СШО подается сигнал на закрытие ШУЭ.During the collection of balls or forced washing, the
Данное решение варианта 3 аналогично ШУУ с автоматической промывкой обратным потоком, но отличается тем, что ШУЭ 11 оснащены поворотным механизмом, позволяющим открывать части ШУЭ 11 по ходу потока. Привод 22 раскрытия частей ШУЭ, оснащенный устройством контроля угла поворота и моментным выключателем, расположен с внешней стороны корпуса 12. Данное решение позволяет очищать поверхность ШУЭ 11, смежную с очистителем (вихревым индуктором) 6, в автоматическом режиме по мере загрязнения шарикоулавливающих элементов. Система обратной промывки выводит загрязнения за контур, снижая попадание загрязнений в конденсатор через УРШ. Приведенное решение с ШУЭ 11 позволяет существенно увеличить проходное сечение для воды в случае аварийного режима блока конденсатора.This solution of
Алгоритмы режимов работы варианта 3 ШУУПрО (Фиг. 16, 17):The algorithms of the operating modes of
1. Ручной (Фиг. 16):1. Manual (Fig. 16):
1.1. Сбор шариков;1.1. Collecting balls;
1.2. Покоя; 1.2.1. Промывка.1.2. Peace; 1.2.1. Flushing.
1.2.2. Положение ШУЭ («закрыть» / «открыть»)1.2.2. ShUE position (“close” / “open”)
2. Автоматический (Фиг. 17):2. Automatic (Fig. 17):
2.1. Мониторинг (автоматический режим);2.1. Monitoring (automatic mode);
2.2. Рециркуляция шариков (сбор шариков);2.2. Ball recycling (collecting balls);
2.3. Промывка.2.3. Flushing.
2.4. Положение ШУЭ («закрыть» / «открыть»)2.4. ShUE position (“close” / “open”)
1. Ручной. В ручном режиме все команды выполняются по сигналу оператора, которому СИПД (система измерения перепада давления) непрерывно передает информацию о разности давлений между камерами до и после ШУЭ.1. Manual. In manual mode, all commands are executed at the signal of the operator, to whom the SIPS (differential pressure measurement system) continuously transmits information about the pressure difference between the cameras before and after the ShUE.
1.1 Сбор шариков. По сигналу оператора система переходит в режим сбора шариков:1.1 Collection of balls. At the signal of the operator, the system goes into the mode of collecting balls:
Затвор патрубка отвода шариков «открыт»; The shutter of the outlet pipe balls "open";
Насос УРШ «включен»; Pump URSh "on";
Привод СПП «выключен» (при наличии); The SPP drive is “off” (if available);
Заслонка загрузочной камеры УРШ «открыта»; The flap of the loading chamber of the URSh is “open”;
ШУЭ «закрыты»; ShUE "closed";
По сигналу оператора закрывается заслонка загрузочной камеры, по истечению «Времени СШЗК» «выключается» насос УРШ система переходит в режим «покоя». At the signal of the operator, the shutter of the loading chamber is closed, after the expiration of the “SSSZK time”, the URSh pump “switches off” and the system goes into “rest” mode.
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
Насос УРШ «выключен»; Pump URSh "off";
Затвор патрубка отвода шариков «закрыта» (шарики остаются в системе); The shutter of the outlet pipe for balls is “closed” (balls remain in the system);
ШУЭ остаются в неподвижном положении. ShUE remain motionless.
1.2. Покоя:1.2. Rest:
Затвор патрубка отвода шариков «закрыт»; The shutter of the outlet pipe balls "closed";
Привод вихревого индуктора «выключен» Vortex inductor drive “off”
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”;
Насос УРШ «выключен»; Pump URSh "off";
ШУЭ в выбранном оператором положении «открыты» или «закрыты». ShUE in the position chosen by the operator is “open” or “closed”.
1.2.1. Промывка:1.2.1. Flushing:
Затвор патрубка отвода загрязнений «открыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “open”;
Привод ротора с вихревым очистителем 6 «включен»; The rotor drive with a
ШУЭ «закрыты»; ShUE "closed";
. В случае аварийной ситуации: . In case of emergency:
Привод вихревого очистителя 6 «выключен»; The vortex
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”;
ШУЭ остаются в неподвижном положении. ShUE remain motionless.
1.2.2. Принудительная очистка (СПП) (при наличии):1.2.2. Forced Cleaning (SPP) (if available):
В случае совместного привода вихревого очистителя 6 и СПП: In the case of a joint drive of the
По сигналу оператора затвор напорного патрубка переходит в положение «открыто»; At the signal of the operator, the shutter of the discharge pipe goes into the “open” position;
ШУЭ «закрыты»; ShUE "closed";
Насос «включен». The pump is on.
В случае раздельного привода вихревого индуктора и СПП; In the case of a separate drive of a vortex inductor and SPP;
По сигналу оператора, при помощи системы задержки включения и синхронизации угловых положений привод СПП включается, как только вихревой очиститель 6 будет находиться напротив балки СПП; According to the operator’s signal, with the help of a delay system for switching on and synchronizing angular positions, the SPP drive is turned on as soon as the
ШУЭ «закрыты»; ShUE "closed";
Затвор напорного патрубка «открыт»; Pressure port shutter “open”;
Насос «включен». The pump is on.
. В случае аварийной ситуации: . In case of emergency:
Насос «выключен»; The pump is “off”;
Затвор напорного патрубка «закрыт»; Pressure port shutter “closed”;
ШУЭ остаются в неподвижном положении. ShUE remain motionless.
1.2.2. Положение ШУЭ:1.2.2. ShUE position:
Оператор определяет самостоятельно положение ШУЭ, которые могут быть «закрыты» или «открыты». The operator independently determines the position of the ShUE, which can be “closed” or “open”.
2. Автоматический. В автоматическом режиме все команды выполняются по заданной логике:2. Automatic. In automatic mode, all commands are executed according to the given logic:
2.1. Мониторинг. В автоматическом режиме ШУУ ПрО переходит в режим «мониторинга», в котором происходит непрерывный мониторинг перепада давления между камерами до и после ШУС:2.1. Monitoring In automatic mode, the SHUU PrO switches to the “monitoring” mode, in which continuous monitoring of the pressure drop between the chambers before and after the SHUS occurs:
Затвор патрубка отвода шариков «закрыт»; The shutter of the outlet pipe balls "closed";
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”;
Привод вихревого очистителя «выключен»; The vortex cleaner drive is “off”;
Привод СПП «выключен» (при наличии); The SPP drive is “off” (if available);
Насос УРШ «выключен»; Pump URSh "off";
Заслонка загрузочной камеры УРШ «закрыта». The flap of the URSh loading chamber is “closed”.
ШУЭ в выбранном оператором положении «открыты» или «закрыты». ShUE in the position chosen by the operator is “open” or “closed”.
2.2 Сбор шариков / Рециркуляция шариков / Сбор оставшихся шариков. По сигналу автоматики (заданному алгоритму) система переходит в режим сбора шариков:2.2 Ball collecting / Ball recycling / Collecting remaining balls. According to the automation signal (given algorithm), the system switches to the mode of collecting balls:
ШУЭ «закрыты»; ShUE "closed";
Арматура патрубка отвода шариков «открыта»; The fittings of the outlet pipe balls "open";
Насос УРШ «включен»; Pump URSh "on";
По сигналу закрывается заслонка загрузочной камеры, по истечению «Времени СШЗК» «выключается» насос УРШ, затвор патрубка отвода шариков «закрывается». At the signal, the shutter of the loading chamber closes, after the “Time of SSHZK” expires, the URSh pump “turns off”, the shutter of the ball outlet pipe “closes”.
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
насос УРШ «выключен»; URSh pump is “off”;
затвор патрубка отвода шариков «закрыт» (шарики остаются в системе); the shutter of the ball outlet pipe is “closed” (the balls remain in the system);
ШУЭ остаются в неподвижном положении. 2.3. Промывка. При достижении заданной точки перепада давления по сигналу СИПД система переходит в режим «промывки»: ShUE remain motionless. 2.3. Flushing. When the set differential pressure point is reached by the SIPS signal, the system switches to the “flushing” mode:
ШУЭ «закрыты»; ShUE "closed";
Затвор патрубка сброса загрязнений «открыт»; The shutter of the discharge pipe is “open”;
Привод ротора с вихревым очистителем 6 «включен»; The rotor drive with a
По достижению заданной величины, «нулевого» перепада давления, подается сигнал от СИПД, ротор продолжает движение заданное время и останавливается, затвор отвода загрязнений закрывается. Upon reaching the set value, the “zero” differential pressure, a signal is supplied from the SIPD, the rotor continues to move for a predetermined time and stops, the shutter of the exhaust discharge closes.
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
Насос УРШ «выключен»; Pump URSh "off";
Привод вихревого очистителя «выключен»; The vortex cleaner drive is “off”;
Затвор патрубка отвода загрязнений «закрыт»; The shutter of the branch pipe of pollution removal is “closed”;
Затвор отвода шариков «закрыт» Ball retraction shutter “closed”
о ШУЭ остаются в неподвижном положении.about ShUE remain motionless.
2.3.1. Принудительная очистка (СПП) (при наличии):2.3.1. Forced Cleaning (SPP) (if available):
В случае совместного привода вихревого очистителя и СПП: In the case of a joint drive of a vortex cleaner and SPP:
Затвор напорного патрубка «открыт»; Pressure port shutter “open”;
Насос «включен». The pump is on.
В случае раздельного привода вихревого очистителя и СПП; In the case of a separate drive vortex cleaner and SPP;
По сигналу автоматики, через установленное время, при помощи системы задержки включения и синхронизации угловых положений привод СПП включается, как только вихревой очиститель будет находиться напротив балки СПП; According to the automation signal, after a set time, by means of a delay system for switching on and synchronizing angular positions, the SPP drive is switched on as soon as the vortex cleaner is opposite the SPP beam;
Затвор напорного патрубка «открыт»; Pressure port shutter “open”;
Насос «включен»; The pump is on;
В случае аварийной ситуации: In case of emergency:
Насос «выключен»; The pump is “off”;
Затвор напорного патрубка «закрыт»; Pressure port shutter “closed”;
ШУЭ остаются в неподвижном положении. Практика работы традиционных ШУУ показала, что возможно также аварийное заклинивание подшипников скольжения подвижных частей ШУУ (роторов, валов) при их длительном нахождении в загрязненной воде. Следствием такого аварийного заклинивания являются серьезные поломки важных конструктивных элементов ШУУ с выходом всего ШУУ из работы и последующим затратным ремонтом этого оборудования. Поэтому в каждом из трех перечисленных вариантах ШУУПрО также предлагается использовать: ShUE remain motionless. The practice of traditional SHUUs has shown that it is also possible emergency jamming of sliding bearings of the moving parts of the SHUU (rotors, shafts) during their long-term presence in contaminated water. The consequence of such emergency jamming is serious damage to the important structural elements of the control room with the complete failure of the control room and the subsequent costly repair of this equipment. Therefore, in each of the three listed variants of SHUUPro it is also proposed to use:
- Для снижения вероятности заклинивания ротора 5 поворотного вихревого очистителя принудительной обратной промывки 6 и вала балки 9 СПП - улучшенные подшипники скольжения, которые позволяют минимизировать массово-габаритные и компоновочные показатели. Данные подшипники должны обладать следующими свойствами: - низкий коэффициент трения; - прочность; - низкое водопоглощение; - износостойкость; - высокая коррозионная стойкость в циркуляционной воде. В качестве рабочего элемента – втулки и вкладыша подшипника скольжения используется полимерный материал полиформальдегид (РОМ, РОМ-С, РОМ-Н, полиоксиметилен, полиацеталь, олиформальдегид) или термопластик полиэтилентерефталат (PET, PET TF, полиэтиленгликольтерефталат);- To reduce the likelihood of jamming of the
- Систему карданной передачи 3 крутящего момента привода ротора, состоящую из карданной передачи, имеющей в своем составе предохранительную муфту 2 (и 2' на фиг. 7), которая преимущественно является беззазорной с шариковой передачей крутящего момента. Применение предохранительной муфты 2 обусловлено тем, что на входной вал редуктора 4, установленного внутри корпуса 12 ШУУПрО приходит крутящий момент с выходного вала мотор-редуктора 1 (установленного снаружи корпуса 12 ШУУПрО, но прикрепленного к нему), который в случае заклинивания ротора 5 очистителя (например, из-за неисправности узлов трения) превышает допустимый (по прочности ротора и индуктора) крутящий момент на входном валу внутреннего редуктора 4.- A system of
Предохранительная муфта 2 преимущественно является беззазорной с шариковой передачей. Беззазорная предохранительная муфта имеет следующие преимущества: - Удобство при монтаже. - Небольшой момент инерции. - Возможность монтажа в узких местах. - Компенсация несоосности. - Плавная регулировка крутящего момента. - Расширенный диапазон используемых комбинаций редукторов.The
Предохранительная муфта 2 действует как подпружиненная муфта с кинематическим замыканием. При превышении заданного разобщающего момента (см. Фиг. 18) муфта 2 разъединяет выходной вал мотор-редуктора 1 и входной вал передачи 3 редуктора 4, который находится внутри ШУУПрО, тем самым предохраняя от поломок находящихся после нее компоненты. При перегрузке происходит почти мгновенное разъединение муфты 2 и прекращение передачи крутящего момента. По диаграмме Фиг. 18: Мкр1 - заданный разобщающий момент на муфте; Мкр2=Мкр4 / (i *η) - допустимый крутящий момент на входном валу редуктора; Мкрз - крутящий момент на выходном валу мотор-редуктора; Мкр4 - максимальный крутящий момент на выходном валу редуктора; i - передаточное отношение редуктора; ηоб - общее КПД (включает в себя КПД редуктора и КПД опор скольжения). Условие нормальной работы механизмов: Мкр1<Мкр2
Как было сказано выше, помимо муфты 2 для существенного снижения вероятности заклинивания ротора (или роторов) ШУУПрО и соответствующей аварийной ситуации также предусмотрена установка специальных улучшенных подшипников скольжения опор ротора и валов. В качестве материала подшипников скольжения для ШУУПрО разработчиками был выбран полиформальдегид (РОМ, РОМ-С, РОМ-Н, полиоксиметилен, полиацеталь, олиформальдегид) или полиэтилентерефталат (PET, PET TF, полиэтиленгликольтерефталат). Данный материал рекомендуется при эксплуатации во влажной среде, так как его механические свойства практически не зависят от влажности среды. Основные достоинства материалов: - высокая кристалличность; - высокая плотность (относительно подобных материалов); - высокая степень ударной вязкости; - высокая прочность, твердость и жесткость; - высокие показатели трения/скольжения, устойчивость к истиранию, антиадгезионные свойства; - низкое поглощение воды; - стабильность размеров во влажной среде.As mentioned above, in addition to
Испытания всех трех вариантов ШУУПрО с предохранительными муфтами 2, 2' и улучшенными подшипниками скольжения показали высокую степень надежности и стабильности работы ШУУПрО при отсутствии случаев заклинивания и последующих аварийных поломок конструктивных элементов вращающихся частей ШУУПрО.Tests of all three SHUUPrO variants with
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121976A RU2721468C1 (en) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | Ball trapping devices with forced cleaning for ball cleaning system of heat-exchange condenser tubes (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121976A RU2721468C1 (en) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | Ball trapping devices with forced cleaning for ball cleaning system of heat-exchange condenser tubes (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2721468C1 true RU2721468C1 (en) | 2020-05-19 |
Family
ID=70735400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019121976A RU2721468C1 (en) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | Ball trapping devices with forced cleaning for ball cleaning system of heat-exchange condenser tubes (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2721468C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214373U1 (en) * | 2022-09-27 | 2022-10-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сзд Инжиниринг" (Ооо "Сзд Инжиниринг") | Unit for monitoring the efficiency of the ball cleaning system of the heat exchanger |
EP4389310A1 (en) * | 2022-12-20 | 2024-06-26 | TAPROGGE GmbH | Separating cleaning bodies from a fluid stream |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4350202A (en) * | 1979-08-14 | 1982-09-21 | Kleiber & Schulz, Inc. | Extractor for recirculating cleaning bodies in a fluid-circulation system |
RU2051325C1 (en) * | 1991-06-28 | 1995-12-27 | Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод" | Ball catching device for heat exchange tube cleaning system |
RU2333444C1 (en) * | 2004-05-03 | 2008-09-10 | Си.Кью.Эм.Лтд. | Gated ball-catcher for emergency pressure release |
RU123131U1 (en) * | 2012-06-15 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") | BALL CLEANING SYSTEM FOR INTERNAL SURFACE OF HEAT EXCHANGER TUBES COOLED BY WATER FROM OPEN RESERVOIRS |
CN109269326A (en) * | 2018-09-11 | 2019-01-25 | 山东理工大学 | It is a kind of with the heat exchanger for washing away function |
-
2019
- 2019-07-12 RU RU2019121976A patent/RU2721468C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4350202A (en) * | 1979-08-14 | 1982-09-21 | Kleiber & Schulz, Inc. | Extractor for recirculating cleaning bodies in a fluid-circulation system |
RU2051325C1 (en) * | 1991-06-28 | 1995-12-27 | Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод" | Ball catching device for heat exchange tube cleaning system |
RU2333444C1 (en) * | 2004-05-03 | 2008-09-10 | Си.Кью.Эм.Лтд. | Gated ball-catcher for emergency pressure release |
RU123131U1 (en) * | 2012-06-15 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") | BALL CLEANING SYSTEM FOR INTERNAL SURFACE OF HEAT EXCHANGER TUBES COOLED BY WATER FROM OPEN RESERVOIRS |
UA78063U (en) * | 2012-06-15 | 2013-03-11 | Откритоє Акціонєрноє Общєство "Всєроссійскій Дважди Ордєна Трудового Красного Знамєні Тєплотєхнічєскій Научно-Ісслєдоватєльскій Інстітут" | Ball-trapping device with rotary ball-holding grates of system of ball cleaning of heat exchanger tubes |
CN109269326A (en) * | 2018-09-11 | 2019-01-25 | 山东理工大学 | It is a kind of with the heat exchanger for washing away function |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214373U1 (en) * | 2022-09-27 | 2022-10-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сзд Инжиниринг" (Ооо "Сзд Инжиниринг") | Unit for monitoring the efficiency of the ball cleaning system of the heat exchanger |
EP4389310A1 (en) * | 2022-12-20 | 2024-06-26 | TAPROGGE GmbH | Separating cleaning bodies from a fluid stream |
WO2024132511A1 (en) * | 2022-12-20 | 2024-06-27 | Taprogge Gmbh | Separation of cleaning bodies from a stream of fluid |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7267763B2 (en) | Water intake screen with circular filter panel | |
US4234993A (en) | Condenser cleaning system using sponge balls | |
RU2721468C1 (en) | Ball trapping devices with forced cleaning for ball cleaning system of heat-exchange condenser tubes (versions) | |
US5598889A (en) | Device for recovering solid cleaning materials circulating through a heat exchanger | |
CN115671936A (en) | Waste gas treatment system and purification treatment method thereof | |
KR102053710B1 (en) | A Micro Filter Backwashing Filtering System | |
US8123047B2 (en) | Filter for fluids in conduits | |
US4620589A (en) | Device for cleaning the pipes of pipe heat-exchangers | |
CN117308236A (en) | Fire control fume extractor in building with flue gas purification function | |
EP0501134B1 (en) | Cleaner for stock suspensions | |
SU1271362A3 (en) | Device for mechanical cleaning of cooling water of power plant condensers | |
RU192557U1 (en) | Pre-filter of water from a reservoir for a ball cleaning system of heat-exchanging condenser tubes | |
MXPA06012746A (en) | Ball trap with safety-release gate. | |
US5238502A (en) | Condenser backflush system and method for use | |
US4413673A (en) | Devices for supplying tube exchangers with cleaning bodies and for recovering these bodies | |
CN114377464B (en) | Desulfurization slurry filtering system of thermal power plant | |
CN218379853U (en) | Central air conditioning air supply pipeline with drainage function | |
RU2051325C1 (en) | Ball catching device for heat exchange tube cleaning system | |
CN117444707B (en) | Manufacturing equipment of direct-acting type oil compensating overflow valve | |
CN210978567U (en) | Clearance formula valve again of sewage treatment mechanism and chemical boiler kneck | |
US20020158005A1 (en) | Self-cleaning fluid strainer using nozzle/diffuser for discharge expulsion | |
RU2117516C1 (en) | Apparatus for catching and removing rubbish from pipeline | |
RU1791692C (en) | System preventing pollution of stream turbine condenser | |
KR20240012116A (en) | Strainer | |
WO2022101651A1 (en) | Self-cleaning debris filter |