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胶球清洗装置

一、 系统简介及工作原理

   1. 胶球清洗装置系统简介

胶球清洗装置主要由收球网、二次滤网、装球室、胶球泵、电气控制柜等部件组成。对于大机组采用单元制系统即凝汽器每一侧使用收球网、装球室、胶球泵各一台；对于小机组通常采用共用制系统，胶球清洗时先把比冷却管内径大1-2mm的海绵胶球放入装球室，在胶球泵的作用下胶球被送入循环水进水管，随着循环水的流动，胶球被挤入凝汽器铜管中进行擦洗，胶球通过凝汽器铜管后与循环水一起进入收球网，随后被胶球泵抽出，再进入装球室。如此循环，胶球不断擦洗凝汽器冷却管内壁，使之保持清洁。

   使用这种装置可在机组不减负荷的情况下清洗凝汽器，提高凝汽器的传热效率，防止汽轮机热效率因背压升高而降低，同时可防止冷却管因结垢而腐蚀，延长冷却管的使用寿命，是节能和改善劳动条件的理想设备。

   2. 胶球清洗装置的系统原理

图1：胶球清洗装置的系统原理

二、胶球清洗装置各组成部份的性能及结构简介

  1. 收球网

    胶球清洗装置的关键设备是收球网，其效果决定于收球率，而收球率又决定于收球网的完善度。过去，收球网有SL型与SF型等种类，实践证明这类收球网效率低，胶球损失大，主要表现在：收球率低而不稳、严密性差、卡球等；胶球泵出力不足时，收球率明显下降；收球网水力工况不稳时，收球率也明显下降。

    我公司针对现有收球网的上述缺点，根据循环水进出管的直径大小，设计了单板式SD型收球网（适用于公称直径≤DN900的母管中）和“V”型双板式SQ型收球网（可用于公称直径≥DN800的母管中）两大系列。

1.1 单板式收球网（SD型）

  SD型单板式收球网在保持了原有收球网相对稳定性的基础上，在内部网板及下部出球口处进行了针对性的改进设计，使得网板呈整体式结构，采用隔圈、螺杆压紧式结构，保证各栅条间的距离及整体的强度，不夹球、不变形；出球口加装了一套“压顶装置”防止网板经长期运行产生变形与出球口贴合不牢。

表1：SD型收球网外型尺寸

图2 ：SD型收球网外型结构

1.2 双板式收球网（SQ型）

SQ型收球网是一种zui新型收球网，具有以下特点：①改变收球网的结构型式，收球时，网片呈“V”型，杂草、杂物及胶球集中于网片底部，有效地克服了跑球、卡球现象。不收球时，网片呈“A”型状，可以对网片进行反冲洗。②采用强制性回收胶球机构，把胶球及杂物直接送到胶球泵入口处。③去除了关断阀、调节阀等活动部件，使其结构简单，操作方便且体积也比原来的收球网缩小了1/3。④由于采取了强制回收，所以对胶球泵出力要求不高，且不受流速、流量大小的影响，胶球回收率可达95%以上。

该型号的收球网由筒体、栅网板、电动推杆、螺旋输送机构等部件组成，收球时，栅网板呈“V”型，胶球杂物及水垢等沿栅网板表面下滑到收球网底部，并被螺旋机构强制送到胶球引出管，由胶球泵抽吸至装球室进行下一轮清洗。不收球时，利用电动推杆，曲柄机构使栅网板呈“A”型，此时既可以减小水阻，又可以利用水流对栅网板进行反洗，使遗留在栅网板上的杂物被水流冲去，保证收球效率。

表2： SQ型收球网外型尺寸

图3： SQ型收球网外型结构

2. 二次滤网

二次滤网是冷却水净化装置的主要设备之一，它清除了大于6mm以上的杂物，对保障胶球的畅通无阻和凝汽器的正常工作，起到了关键作用。

我公司生产的二次滤网有：切换式滤网（FE型）、电动射流反冲式滤网（DYL型）、全密封电力传动反冲式滤网（DII型）可供选择。详见专项说明书。

3. 装球室

装球室是胶球清洗装置中用于放球、取球、存储和观察胶球循环情况的装置。它由外壳、漏斗、切换阀等组成，并配有观测窗、放气、放水阀门等。

4. 胶球泵

胶球泵是胶球清洗系统中使胶球进行不断循环的动力设备。该泵是一个专用的无障碍离心泵，其叶轮由两叶片构成的管状通道，具有不堵塞、不切球和胶球磨损小等优点。

4.1安装

4.1.1  开箱后检查泵和电机，如果证实无任何因装卸和运输过程中造成的损坏和紧固连接件的松动，泵的进口完好，无尘土、污物进入泵内，则可不必重新拆卸和装配，直接送到现场安装；有的使用单位按规定需进行验收或拆检的，按使用单位规定进行。

4.1.2 安装前应作好附件的检查和安装工具的准备工作。

4.1.3 安装泵的基础平面用水平仪找平，基础应牢固可靠。

4.1.4 调整、找正泵与电机轴心线，如不同心，应用垫铁调到同心为止，并保证上紧底座螺栓和地脚螺栓后仍保持同心。同心度可通过测量联轴器外圆和两端面间隙来控制。联轴器外圆上、下左、右差别不超过0.1mm，端面四周zui大间隙和zui小间隙之差不超过0.3mm。

4.1.5 泵的管路系统应各自设置支架，不允许管路重量由泵来承受。

4.1.6泵的安装位置高于液面时，应设底阀，并注意安装位置（考虑阻力损失）不得大于泵的允许吸程；若泵的安装位置低于液面，可于泵进水管设控制阀和滤网，滤网根据抽送介质所含不同杂物设置，主要防止木棒、树枝等条形物吸入泵内。

4.2  使用和保养

4.2.1 起动：以点动方式检查泵的转向是否正确，不得长时间反转；起动前，在非灌注情况下，设置底阀时，应加灌足量引水，在不设底阀时应采用抽真空引水方式；确认可正常起动时，即接通电源，调节轴封呈滴漏状态（严禁无水运转）。

4.2.2 进出口设置压力表（进口为吸上状态时设真空表），以监测泵运行状态。在起动时应关闭这些表计，正常运转后打开表计，调节到所需运行工况。

4.2.3 运转：当泵进入正常工作状态后，需经常检查电机温升情况，轴承温升不应超过35℃，极限温度不应大于75℃。

4.2.4 使用和保养：泵运行1000小时后，应进行检查，并更换新油一次；如发现叶轮密封间隙磨损增大，应予调整。端面间隙应控制在0.3mm～0.5mm，如为径向密封，单面间隙应为0.25mm～0.3mm，磨损严重时，可重换相应零件。

4.2.5 拆卸按以下顺序进行：松开进水侧螺母，取下泵盖，拧下叶轮螺母，取下止退垫圈、叶轮、泵体、后盖和轴套，拆下轴承压盖，取下轴承和轴（防止损伤）。

装配顺序与上述相反。

4.3 故障原因及消除方法

表4：胶球泵技术参数

图5：胶球泵外型结构

安装尺寸

5. 分汇器

分汇器是一个三通（管）阀。通过其中导向板的切换可使胶球进入需要清洗的一侧凝汽器中。它也可作为收球网胶球引出管的汇合和胶球管的分流三通管使用。

三、安装使用说明和注意事项

1. 注意事项

   1.1 胶球选用

    所用胶球应耐磨，质地柔软富于弹性、材质均匀、气孔均匀贯通。干态胶球直径误差不大于公称直径的2%且不超过±0.4mm，湿态胶球相对密度为1.00~1.15，在使用期内及5~45℃水温下胶球直径胀大不超标且不老化，湿态胶球直径比凝汽器冷却管的大径大1~2mm。

1.2 正常投球量

投入运行的胶球数量是凝汽器单侧单流程冷却管根数的7%~13%。胶球循环一次时间短的取下限或接近下限，反之亦反。多数情况下，胶球循环一次时间在20~40s之间。在正常运行时，胶球清洗系统正常运行30min，收球15min。

1.3 胶球清洗装置投运前，首先将凝汽器水室及铜管内壁硬垢清除干净，铜管有裂纹和内径变形的一一更换，以便胶球畅通无阻。

1.4对凝汽器的任何死角部位一一封堵，防止胶球躲藏，影响清洗效果和胶球回收率。

2. 系统布置

    胶球清洗系统和循环水二次过滤系统的布置方式，均应遵照制造厂提供的系统布置图及技术要求进行，不可随意增减配套件的数量或改变各设备及配套件在系统中的相对位置。

3. 设备及管路安装

   3.1 胶球管路应短直、弯头圆滑、管内清洁、管子严密不漏、阻力损失小。

   3.2 投球管宜在离开凝汽器循环水进口一段距离的循环水管直管段上布置，不得在凝汽器水室布置。循环水管公称通径DN＜1200mm时，投球管用一根，并伸至循环水管中心，DN≥1200mm时用两根，并在循环水管同一截面内对称布置，两管口中心在循环水管同一直径上，管口间距离约为0.5DN，其出口逆循环水流方向。

3.3 收球网有两根胶球引出管时，其连接管应对称布置。

   3.4 收球网前循环水管直管段长度一般不宜小于循环水管直径。小于循环水管直径时，应使操作轴与弯头中心线所在平面平行，若是立式安装，对“SD”型zui好采用操作轴与弯头中心线所在平面垂直的布置方式，且在收球位置时，网板进口端贴在弯头内侧筒壁上。收球网为卧式布置时，胶球引出管宜位于收球网侧面。

3.5 胶球泵的安装位置应保证泵在运行中不产生气蚀。

3.6 装球室应在光线好或照明条件好，且便于运行人员接近处安装。

3.7 排污管路系统要求管路短，弯头圆滑，管内清洁，管系严密不漏。

3.8二次滤网的安装：

一般情况下，应在离开凝汽器循环水进口一段距离处安装，若是海水设备，则宜靠近凝汽器布置。

4. 运行条件

4.1 凝汽器

   4.1.1凝汽器水室中的涡流区，隔板窜通缝隙及可能积球的窄缝应予消除。水室中除循环水管外，其余通往外部的管道以及盲孔，在水室内壁管口加装孔径不大于ф7mm的球面网罩。水室中的垢片、锈片及杂物清理干净。

4.1.2冷却管每种规格的管径均匀一致。管内无阻碍胶球的杂物。胶球清洗系统初始投运时，冷却管内应洁净无垢，若已结硬垢，必须采取措施彻底清除，除垢后若个别管道中仍残留垢层且厚度超过0.2mm时，需在冷却管进水端管口加装孔径不大于

ф7mm的球面网罩。管板若涂刷环氧树脂等涂料，严防因此而缩小冷却管进口截面。冷却管伸出管板的长度不应超过2.5mm。冷却管口加装套管时，其套管设计、加工应便于胶球通过，套管壁不宜太厚。

4.2 循环水和循环水管

    4.2.1循环水量变化宜保持在设计值的±15%范围内。亦可根据循环水量变化范围扩大后收球率的变化情况，适当调整循环水量变化的控制范围。

4.2.2循环水一次过滤装置（拦污栅、扒草机、一次滤网）完好、工作正常。zui后一道过滤装置的筛孔或栅条间的缝隙不大于收球网的栅格缝隙，且该道过滤装置任何部位均不出现大于收球网板栅格条之间的缝隙，否则必须配装二次滤网。在开式循环水系统中，即使满足上述条件也应安装二次滤网。

4.2.3循环水应充满凝汽器水室，否则必须选用湿态相对密度大于循环水相对密度的胶球。

4.2.4彻底清除一次过滤装置后和收球网前循环管中的垢片、锈片及一切杂物。

4.3胶球

4.3.1胶球清洗系统调试及正常运行时，均应采用合格胶球。在使用当中胶球直径磨损到等于或小于冷却管内径时，应即更换。

4.3.2需要清除冷却管硬垢时，可以采用金刚砂球。使用时湿态胶球直径应比冷却管内径小1~2mm，当硬垢基本除净后，应即停用。