Методические указания по предотвращению образования минеральных и органических отложений в конденсаторах турбин и их очистке рд 34. 22. 501-87 (стр. 10 из 14)
6.3.3. Система шариковой очистки (СШО) состоит из фильтра предварительной очистки (ФП), очищающего воду от крупного мусора, насоса отмывки фильтра, шарикоулавливающего устройства (ШУУ) предназначенного для сбора и возвращения шариков в цикл, насоса для циркуляции шариков, загрузочной камеры для введения шариков в контур циркуляции, а также для сбора и удаления отработавших шариков, транспортных трубопроводов циркуляции шариков с электрифицированной арматурой и средств автоматизации системы. Принципиальная схема СШО показана на рис. 15.
6.3.4. Фильтр предварительной очистки предназначен для удаления из охлаждающей воды крупноразмерного мусора, который, засоряя трубные доски, препятствует прохождению шариков через конденсаторные трубки. Фильтр предочистки осевого типа устанавливается на горизонтальном участке напорного циркуляционного водорода. Фильтрующая поверхность образована конической сеткой, изготовленной из листового металла и имеющей отверстия диаметром 6-9 мм, расположенные с шагом 10 мм. Суммарное проходное сечение фильтра предочистки в 2,5-3 раза превышает площадь поперечного сечения водовода.
Отмыв фильтра от загрязнений производится вращающимся сливным устройством коллекторного типа с соплами диаметром 6-8 мм, установленным внутри конуса сетки (рис. 16). На отмывочные сопла подается вода с давлением 30-50 м вод.ст., которая образует локальный переток на сетке и при вращении сливного устройства смывает грязь по всему периметру фильтрующей сетки. Смытая с сетки грязь потоком воды выносится через трубопровод сброса загрязненной воды в сбросной циркуляционный водовод. Расход загрязненной воды при промывке фильтра не превышает 5-10 % расхода охлаждающей воды по водоводу. Время промывки фильтра 3-5 мин. Конструкция фильтра позволяет производить отмывку фильтрующей сетки на работающем оборудовании.
Вращение сливного устройства мажет производиться с помощью гидравлического привода (по принципу сегнерова колеса) или осуществляться механическим приводом. Скорость вращения сливного устройства 6-14 об/мин. Гидравлическое сопротивление фильтра предочистки в чистом состоянии около 600 кгс/м2 при скорости воды в водоводе 2 м/с. Промывка фильтра производится автоматически. При увеличении перепада давления воды на фильтре сверх допустимого предела (1000-1200 кгс/м2) включается насос и вода подается на сливное устройство, одновременно открывается задвижка на трубопроводе сброса загрязненной воды.
Рис. 15. Принципиальная схема системы шариковой очистки конденсатора:
1 - конденсатор; 2 и 3 - напорный и сливной циркуляционные водоводы; 4 - фильтр предварительной очистки; 5 - шарикоулавливающее устройство; 6 - загрузочная камера;
7 - насос промывки фильтра предварительной очистки; 8 - насос циркуляции шариков;
I и II - подвод и слив циркуляционной воды; III - подача воды на отмывку фильтра П.О.;
IV - сброс загрязненной воды из ф.п.о.; V - контур циркуляции шариков; VI - опорожнение загрузочной камеры
6.3.5. Шарикоулавливающее устройство (ШУУ) предназначено для сбора шариков, прошедших конденсатор, и возвращения их посредством насоса шариковой очистки в напорный водовод перед конденсатором. Имеются разнообразные конструкции шарикоулавливающих сеток. Наибольшее распространение получило двухэтажное шарикоулавливающее устройство, верхние сетки которого, выполненные из двух плоских элиптических сит, расположены V-образно с вершиной в центре водовода, а нижние сетки расположены в коробе, расположенном в центре водовода (рис. 17). На ряде установок шариковой очистки ШУУ выполнено в виде односкатной плоской элиптической сетки, установленной в вертикальной плоскости в водоводе под углом около 25° к его оси. Разработано шарикоулавливающее устройство с сеткой в виде двухскатной крынки, направленной навстречу потоку. По условиям монтажа на действующем оборудовании сетки набраны из нескольких секций, каждая из которых представляет собой раму c приваренными к ней стальными прутками диаметром 4 мм. Дистанционное расстояние между прутками изменяется с 16 мм в первый по ходу воды секции до 12 мм в секции выходного участка сетки. Для улучшения движения шариков к месту сбора в нижней части сеток устанавливаются козырьки, турбулизирующие поток воды. Все элементы шарикоулавливающего устройства изготавливаются из нержавеющей стали.
Главное требование к шарикоулавливающим устройствам - небольшое гидравлическое сопротивление, так как повышенный перепад давлений приводит к удерживанию шариков на полотне сетки и к уходу шариков через нее. Опытная эксплуатация отечественных СШО показывает, что перепад давлений на ШУУ не должен превышать 300-400 кгс/м2 (мм вод.ст) при максимальных расходах охлаждающей воды на конденсатор.
Рис. 16. Фильтр предварительной очистки:
1 - напорный водовод циркуляционной воды; 2 - фильтрующая сетка; 3 - вращающееся сливное устройство; 4 - коллектора с соплами; 5 - гидропривод сливного устройства с соплами; 6 - подшипники сливного устройства; 7 - патрубок отвода загрязненной воды;
I - подвод циркуляционной воды; II - подвод воды на отмывочное устройство
Рис. 17. Шарикоулавливающее устройство:
1 - сливной циркуляционный водовод; 2 - полуэллипсные сетки верхнего ряда; 3 -сетки нижнего ряда; 4 - патрубок вывода шариков; 5 -турбулизирующее устройство; 6 - шибер-заслонка; I - выход циркуляционной воды после конденсатора; II - патрубок отвода шариков
6.3.6. Транспортировка шариков из ШУУ через загрузочную камеру в напорный водовод перед конденсатором производится насосом шариковой очистки (НШО) или водоструйным эжектором. В качестве НШО используются центробежные горизонтальные насосы типа CMC, СДС, или СД с подачей 50-100 м3/ч и давлением 15-30 мм вод.ст., имеющие спиральную камеру и открытое канальное колесо. Мощность, потребляемая НШО, - около 10 кВт.
При использовании водоструйных эжекторов для транспортировки шариков рабочая вода давлением 3,0-3,5 кгс/см2 в количестве 45-60 м3/ч может подаваться от специально устанавливаемого насоса (типа К-45/30 У2), от станционных коллекторов технической воды или коллекторов насосов газоохладителей (в зимний период).
6.3.7. Загрузочная камера (ЗК) СШО предназначена для ввода шариков в контур циркуляции, сбора и выгрузки отработавших шариков из контура. Широкое применение получила конструкция загрузочной камеры, показанная на рис. 18. Объем камеры рассчитан на единовременную загрузку до 2 тыс. шариков диаметром 28 мм. В вертикально расположенном цилиндре размещена коническая сетка с отверстиями диаметром 10 мм. В верхней части ЗК расположен люк, через который загружаются шарики. В нижней части - патрубок отвода шариков с установленным на нем запорным краном пробкового типа. Полая пробка крана имеет два отверстия. В рабочем положении при циркуляции шариков одно из отверстий совпадает с отверстием в днище конической сетки. Для сбора шариков в ЗК кран поворачивают на 90°, открывая слив воды из корпуса камеры и перекрывая выход воды с шариками из сетчатого конуса.
Рис. 18. Загрузочная камера:
1 - корпус камеры; 2 - коническая перфорированная сетка; 3 - пробковый кран;
4 - загрузочный люк со смотровым окном; I и II - подвод и отвод воды с шариками;
III - опорожнение камеры; IV - положение пробкового крана при циркуляции шариков;
V - подход воды при отлове шариков
6.3.8. Важной составной частью СШО являются эластичные шарики из губчатой резины, предназначенные для очистки труб. Наружный диаметр их на 1-2 мм больше внутреннего диаметра очищаемых трубок. При прохождении через трубки шарики сжимаются, принимают цилиндрическую форму и за счет плотного прилегания к стенкам трубки очищают их по всей окружности сечения. Шарики должны отвечать следующим требованиям:
- иметь сферообразную форму необходимого диаметра;
- иметь пористую поверхность без раковин и крупных пор;
- хорошо насыщаться водой и при пропитке иметь отрицательную плавучесть;
- обладать высокой износостойкостью против механических повреждений и истирания.
В системах шариковой очистки на электростанциях Минэнерго СССР используются эластичные шарики, выпускаемые Свердловским заводом эбонитовых изделий (СзЭИ) Миннефтехимпрома СССР. Изготовление шариков организовано на оборудовании, приобретенном по лицензии у фирмы "Тапрогге" (ФРГ). Производительность технологической линии, которая введена в эксплуатацию в начале 1988 г., составляет 5 млн. шариков в год.
Шарики выпускаются диаметрами 24, 25, 28 и 30 мм различной твердости: мягкие, нормальной твердости, твердые, повышенной твердости и сверхтвердые шарики. Часть шариков может выпускаться с корундовым пояском.. Твердость шариков выбирается в зависимости от разности давления охлаждающей воды до и после конденсатора (гидравлического сопротивления), характера и интенсивности отложений, режимов работы оборудования и др.
6.3.9. При оснащении конденсатора системой шариковой очистки должны быть выполнены подготовительные мероприятия, повышающие надежность работы установки. В водяных камерах конденсаторов путем установки металлических листов и выгородок ликвидируются вихревые и застойные зоны, производится разделка концов конденсаторных трубок "под колокольчик", установка в поворотной камере между трубами первого и второго ходов порога высотой до 50 мм для равномерного распределения шариков по трубкам. На всех трубопроводах, подсоединенных к напорному и сливному водоводам, устанавливаются ограждающие решетки для предотвращения утечки шариков из контура циркуляции.