陳愛敏 劉金生

唐山熱力公司

0 引 言

在供熱系統(tǒng)運行中,水質(zhì)的好壞直接影響到系統(tǒng)供熱質(zhì)量的優(yōu)劣,甚至影響到循環(huán)泵等主要設(shè)備的運行安全.水的硬度是其中一個方面,水中雜質(zhì),如砂粒、石子、鐵銹皮、焊渣、碎磚、木棍、樹葉、塑料制品等也必須有效去除.因此,旋流除污器得到了較為廣泛地應(yīng)用,對供熱產(chǎn)生了有益的幫助.在供熱運行實踐中,通過對現(xiàn)有的旋流污器運行機理以及除污效果的了解,現(xiàn)提出改進的建議,供同行探討.

1 旋流除污器的工作原理

如圖1所示:水流通過進口沿筒壁切向進入筒體,水體形成旋流運動,管網(wǎng)水流一般在3.5m/s以下,轉(zhuǎn)速較快,污物在離心力、水流拖曳、本身重力及一些較復(fù)雜的篩分現(xiàn)象的影響下而沿筒壁不斷沉積下來,然后不定期的排除筒外,而達到除污的目的.

2 傳統(tǒng)旋流除污器存在的不足之處

從上述可以得知,旋流除污器主要是靠水的旋轉(zhuǎn),使污物在自身重力及其他力的作用下慢速沉到罐底,經(jīng)由底部閥門排出系統(tǒng),起到分離污物、潔凈水質(zhì)的作用.而現(xiàn)有的旋流除污器中間芯管和濾網(wǎng),雖然處于筒體中間,但仍然對水的旋流起到破壞作用.通常情況下,筒體直徑φ=3DN(進口直徑),水流沖刷總管和濾網(wǎng),從而產(chǎn)生紊流,致使沒有到達筒壁的砂粒等污物受到擾動,在向心吸力的作用下不能得到很好的沉降.

濾網(wǎng)處于中間且向筒體下方伸探較多,(爭取更多的過流面積)盡管在筒體底部焊接防止擾動的擋板,但象砂粒等較小的污物仍會被吸入出水管,降低排污效率.

濾網(wǎng)的有效出水面積一般為出水口截面的5倍左右,阻力仍較大,在實際運行中,有濾網(wǎng)被吸扁的現(xiàn)象(不排除堵塞濾網(wǎng)造成的現(xiàn)象)

循環(huán)水中由于施工等原因,經(jīng)常會含有一些漂浮物,雜草、木屑、塑料制品等,而現(xiàn)有的旋流除污器不能去除這些比重小于水的物質(zhì),在復(fù)雜的水流作用下,較容易掛堵濾網(wǎng),給供熱運行帶來極壞的后果.

圖1

3 改進后旋流除污器特點

如示意圖圖2所示,改進后的旋流除污器有如下特點:

1)改進后的旋流除污器為四段體,從上至下依次為主旋流筒體、濾網(wǎng)筒體、出水筒體、沉降筒體.其中改進部分是增添了濾網(wǎng)筒體,其除污機理和傳統(tǒng)旋流除污器相同,污物在水流和自身重力作用下,沿筒壁到筒底,潔凈水經(jīng)出口排出.

2)篩網(wǎng)部分:篩網(wǎng)成傘狀,采用組裝式不銹鋼板.篩網(wǎng)和中線夾角越小,過流面積越大,水阻力越小,排除漂浮物也會更容易,不過筒體會越高,穩(wěn)定性會小,造價也更高;夾角越大會相反.這里夾角暫定60°.再實踐中需不斷改進.

3)濾網(wǎng)和筒壁連接處留出一段打少許孔的鋼板,用于阻擋向上的水流,使水體更好的旋轉(zhuǎn).寬度約0.5DN(這里數(shù)據(jù)暫定或更小),用來打孔的鋼板寬度和篩網(wǎng)取值上存在矛盾,需在運行實踐中合理取定,其值較大會影響篩網(wǎng)的有效過水面積,阻力增大;其值較小則不能較好地阻擋向上水流.濾網(wǎng)孔取φ 5～φ 6之間,均勻密布(其大小可根據(jù)水質(zhì)及用戶靈活調(diào)整).

4)改進后的旋流除污器,一些漂浮物靠自身浮力,在水流旋轉(zhuǎn)拖曳向濾網(wǎng)頂部并在中心聚集,繼而排出筒體外.為不致造成大量聚積.宜在運轉(zhuǎn)初期加大污物排放次數(shù),以免長時間聚積而造成堵塞,待不再排出污物后適當(dāng)減少排放次數(shù).

5)無芯管設(shè)置.不會在出口吸力的情況下擾亂旋流狀態(tài),去除砂、石渣等比重較大污物的效率有較大提高.

6)由于濾網(wǎng)長期在旋轉(zhuǎn)水流沖刷下,且污物等雜質(zhì)隨時排出,因而幾乎不用維修,極大地降低了維修強度,不用頻繁拆裝檢查口.

7)濾網(wǎng)本身面積較大,又不存在堵塞現(xiàn)象,過水面積有所提高,減少了水流阻力,供熱系統(tǒng)有效資用壓頭增大,提高供熱質(zhì)量.

8)避免了傳統(tǒng)除污器濾網(wǎng)伸向筒底而造成的吸砂問題.

9)改進后的旋流除污器的運行方式與傳統(tǒng)旋流除污器有所不同,即下口排污時不必關(guān)閉進出口閥門,可直接操作而不中斷運行;中口排污時,通常情況下不必關(guān)閉入口閥門,直接操作即可;除污器進出口阻力較大時,須關(guān)閉進口閥門,打開排污閥門,靠出水口水體返流壓力,沖刷掉濾網(wǎng)掛堵物,使其在浮力及排污水流沖拽下,經(jīng)排污口排出.

圖2

4 改進后旋流除污器布置形式

改進后旋流除污器基本有兩種,如圖三、圖四所示.比傳統(tǒng)旋流除污器安裝方便.

圖3

圖4

5 結(jié) 論

在供熱系統(tǒng)運行中,改進后的旋流除污器其結(jié)構(gòu)簡單,制造方便;不僅對比重較大的砂、石、鐵渣等能夠有效地排出,而且對比重較小的漂浮物能夠較容易清除,不用拆檢查口,除污效率高;阻力小,幾乎不用維護;克服了傳統(tǒng)旋流除污器、角式、快速、Y型除污器等自身的缺點.