膠球清洗裝置系統凝汽器運行原理及膠球種類選用分析

      膠球清洗裝置系統凝汽器運行原理及膠球種類選用分析，膠球連續清洗國內不少電廠安裝使用。近年來，國外對膠球清洗的應用較為廣泛，德、蘇、法、日等國均有采用，并在膠球、膠球清洗裝置和系統上也有所發展。
       現將國內、外采用膠球連續清洗的原理、系統、主要設備以及使用效果等方面的情況綜述如下。
       膠球連續清洗的原理是將比重與水接近的膠球投入凝汽器冷卻水入口，同冷卻水一道流經銅管以達到清洗之目的。
       由于膠球的種類不同，清洗的原理亦有差異。到目前為止，膠球基本上分為硬球和海綿球兩種，其原理大體可分兩類。
1、硬球清洗原理：
       膠球徑較銅管內徑小1～2毫米，工作原理如圖1所示。膠球在管內隨水流動，膠球與管壁不斷產生撞擊，附著于管壁上的沉積物便被除掉。另外，由于水和球的相對運動使管內水流速度場發生變化，提高了管壁附近邊界層的流速，以沖掉或防止懸浮物、鹽垢等的沉積。
2、海綿膠球清洗的原理：
       這種球一般球徑較管徑大1～2毫米，其工作原理如圖2所示。海綿球被冷卻水帶進銅管后、即壓縮形變，與管壁全周接觸，從而流經銅管時整根管子的內壁被擦洗一逼。
圖1硬球清洗原理
圖2海綿球清洗原理
從上述工作原理可見：
       (1)利用膠球清洗凝汽器是防止銅管結垢的預防性措施。
       (2)海綿膠球較之硬球清洗效果要好些。
膠球種類選用分析：
       膠球是這種連續清洗系統中重要的一個元件，是保證銅管清洗效果的關鍵之一。
1、硬球：
       國內外所使用的硬球多為天然橡膠、丁苯橡膠和硬質聚苯乙烯塑料等，但無論哪一種原料的硬球，都應滿足下列要求：
       ①球的直徑一般采用比凝汽器銅管內徑小1～2毫米。
       ②球之比重應盡量接近于水的比重。對于用海水運行的凝汽器共比重應大于1克/厘米3。
       早期蘇修資料中會推薦采用不同比重的膠球，使其在凝汽器的水室中自然分層，以便每根銅管都能得到清洗。然而實際上在膠球比重差別不大時，由于水流的作用和水流向的改變，膠球在水室內是來不及分層再流到銅管內的，這已為國內外實驗所證明。
       ③有足夠的耐磨性。德國資料介紹，每月其直徑磨損不大于0.8毫米，保證每更換一次新球起碼能連續運行4個月。蘇修資料介紹，按每天4～8小時運行考慮，則小球每月磨損不應超過0.5毫米。
       ④膠球應保證在40℃的水中長時間沒泡不發粘，不變形。還要有一定的彈性。
       ⑤要保證球的圓度、直徑偏差不得大于土0.1毫米。投入循環的膠球數n=20/z%的銅管數(z為流程數)。近年來在國外，這種硬球已較少采用。
2、海綿膠球（剝皮膠球、金剛砂膠球）：
       德國54年以后開始采用海綿橡膠球，日本在60年也開始試用海綿膠球。目前國外較普遍采用的這種軟質膠球其材料多為天然橡膠或合成樹脂等。我們會對Ⅱ本的一種海綿球樣品進行了成分分析。定性分析的結果是：主要為硫化的天然橡膠，并含有大量的無機填料硫酸鋇和較多的增塑劑長鏈脂肪酸脂。對球的規格及性能要求綜合如下：
       (1)海綿球的直徑根據凝汽器銅管直徑選取，一般取比管徑大1～2毫米或選川比管徑約大10%。
       (2)球呈蜂窩狀連續氣孔，濕狀態的比重接近于1克/厘米3。并具有一定的機械強度和適當的彈性。例如，日本介紹一種醋酸乙烯樹脂海綿球，其氣孔率為80～85%,干狀態的視比重為0,1～0.16克/厘米3,含水量90%的濕狀態視比重為1.0～1.16克/厘米3。拉伸強度為23～26公斤/厘米2,延長率為18～20。
       (3)具有良好的吸垢性，耐磨性和球上附著污物的自身脫落性。
       日本某電廠125兆瓦機的試驗表明，海綿球連續運行時耐用時間為700小時。
       德國某電廠在8000小時運行的情況下，平均每千斑約消耗初始直徑為22毫米的小球35個。
3、特殊球：
       當銅管內壁結有硬垢時，用上述硬球和海綿球都無法除去。近年求，國外已研究出兩種特殊球。
①碳化硅球：
       在日本某電廠，因發生地虛，河水一度污染，引起凝汽器兵空的急劇降低，用海綿球也無濟于事，更嚴重的是在管面污染物下面，沿管長方向可見到有點蝕發生。結果，他們研制了一種碳化硅球。在已磨小的海綿球表面先涂以粘結劑。并在球上涂4毫米寬的一圈30號碳化硅，剩下的部分就做為水的流通口。
       試驗表明，在比額定其空低13,1毫米汞柱的情況下，每天使用碳化硅球清洗一小時，運行三人就可使其空度上升到比額定真空值高出3.2毫米汞柱。
②縮醛球：
       上述的碳化硅球對污染物質能起很好的清洗作用，但為不致損傷管材和延長使用時間，日本某公司又試制了一種具有仲縮性的縮醛球，為了調節比重，并使其能通過銅管，在其內部封入氣體而表面帶有突起。這種球耐用時間長，也不損傷管內的氧化膜，特別是對于不允許碳化硅粒子混人冷卻水的電廠，會推薦采用這種球。
       為了防止銅管的腐蝕，特殊球只是在用普通球不能使清潔度上升時才投入運行。當其空恢復到設計值后，仍用普通球運行。