凝汽器膠球清洗裝置的自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器

      本文敘述在電廠廣泛采用的膠球清洗凝汽器膠球清洗裝置的剝皮海綿膠球的研究成果。
1.研究背景
      膠球清洗裝置，廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠清洗凝汽器銅管內(nèi)表面的臟污。是在凝汽器冷卻水系統(tǒng)內(nèi)加入比被清洗管內(nèi)經(jīng)稍大一些的海綿膠球，利用海綿球外表面和管子內(nèi)表面的摩擦作用清洗管子內(nèi)表面的污物。
      以前的清洗裝置完全依靠人工對(duì)球數(shù)量進(jìn)行管理。這樣要準(zhǔn)確地計(jì)量數(shù)以千計(jì)的球需要大量的勞動(dòng)力。因此不僅使計(jì)量的次數(shù)變少，而且在球數(shù)剛開始減少的時(shí)候不易引起注意，更不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)造成球數(shù)減少的主要原因，即收球網(wǎng)不正常的情況，甚至造成收球網(wǎng)的破損。自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器就是為了在膠球清洗裝置的運(yùn)行過程中自動(dòng)計(jì)量回收球數(shù)而進(jìn)行研究的。
      1—凝汽器；2—冷卻管；3一集球器旁通閥；4—集球器；5—球；6—集球器出口閥；7—集球器切換閥；8—光電開關(guān)；9一分離器；10—計(jì)數(shù)器；11—自動(dòng)球計(jì)數(shù)裝置；12一入口閥；13一球循環(huán)泵；14一收球網(wǎng)；15一放水口；16一取水口17一冷卻球水泵。
2.自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器的性能和特點(diǎn)
自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器有以下主要的性能和特點(diǎn)：
      ①自動(dòng)計(jì)量球數(shù)并以數(shù)字表示通過積算光電脈沖信號(hào)，用數(shù)字表示球總量，能夠直接的、正確的掌握回收的球數(shù)。
      ②具有任意的計(jì)數(shù)數(shù)量值可以由予先給定的球數(shù)量與實(shí)際回收數(shù)量進(jìn)行比較，表示回收完了并且指示回收率，設(shè)有就地和遠(yuǎn)傳的回收率低的警報(bào)表示。
      ③具有球的自動(dòng)計(jì)算數(shù)字和模擬的信號(hào)輸出這個(gè)性能是數(shù)字計(jì)算器的信號(hào)作為數(shù)字信號(hào)以及模擬信號(hào)向外部輸出顯示，利用這個(gè)信號(hào)可作為指示表、記錄表以及計(jì)算機(jī)輸入，能夠?qū)�回收率做定性的和定量的管理�?/span>
3.自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器的使用價(jià)值
      自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器具有上述那樣的性能和特點(diǎn)，如果采用這個(gè)裝置可具有下列的效果；
      ①可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)收球網(wǎng)的異常情況為了使清洗能夠反復(fù)進(jìn)行，在管道內(nèi)設(shè)置了收球網(wǎng)，海綿球由收球網(wǎng)回收。經(jīng)過一段時(shí)間以后，由于驅(qū)動(dòng)裝置異常或異物的作用，收球網(wǎng)的性能會(huì)變壞，出現(xiàn)回收球數(shù)逐漸減少的情況。自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器在每次洗凈操作過程能夠自動(dòng)計(jì)數(shù)，能夠經(jīng)常監(jiān)視回收球數(shù)。因而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)收球網(wǎng)的異常情況。及時(shí)修理，能夠把流失的球數(shù)控制在小限度。
      如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，則收球網(wǎng)可能破損，需要較多的修理費(fèi)，也就是說自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器可以防止收球網(wǎng)破損，減少修理費(fèi)用。
②使清洗裝置能夠有效地使用
      清洗裝置在一定的球數(shù)下運(yùn)行可以得到良好的清洗效果，當(dāng)球數(shù)減少時(shí)清洗效果降低。由于采用了自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器能夠有秩序地管理回收球數(shù)，及時(shí)補(bǔ)充減少的球，會(huì)使清洗裝置更有效地運(yùn)行。
      當(dāng)清洗效果降低時(shí)，管子內(nèi)表面逐漸臟污，凝汽器傳熱變壞，引起發(fā)電設(shè)備效率降低。這意味著，自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器有助于提高發(fā)電設(shè)備效率。
      以前，判斷球的回收是否完成，主要是靠由經(jīng)驗(yàn)得到的回收時(shí)間而且留有充分的裕量。由于采用自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器，能夠直接由回收的球數(shù)判斷回收是否完成，因此可以縮短收球網(wǎng)使用的時(shí)間，延長收球網(wǎng)的使用壽命降低事故或然率。
③使膠球清洗裝置可能實(shí)現(xiàn)全盤自動(dòng)化
      如前所述，膠球清洗裝置可能自動(dòng)運(yùn)行，但還需人工管理球數(shù)。如果膠球清洗裝置采用自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器則可能實(shí)現(xiàn)全盤自動(dòng)化節(jié)約勞動(dòng)力。
1一法蘭；
2—法蘭；
3—180*彎頭；
4—漸縮管；
5一透明管；
6、7、8、9—法蘭，
4.自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器概況
      自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器，由球分離器、檢出器(光電開關(guān))、計(jì)數(shù)器構(gòu)成。如下所述：
①球分離器
      通常，回收的球在經(jīng)過配管時(shí)，呈互相重疊流過，此時(shí)若用光電開關(guān)檢出時(shí)，數(shù)目不準(zhǔn)確。球分離器做成如2圖的形狀，它能夠分離球和用光電開關(guān)檢出通過的球數(shù)，此分離器用法蘭裝在配管系統(tǒng)中。分離器的原理如下：流過配管的球，經(jīng)180°彎頭分成兩路，分別通過兩段漸縮管流入透明管段，此時(shí)即由配置在透明管段處的光電開關(guān)將通過的球數(shù)記錄下來。這個(gè)分離器的兩段漸縮管能夠?qū)⒁黄鹆鬟^的球分成單個(gè)的，防止成群通過透明管段。其原理為；通常，流速V和流量Q、斷面積A的關(guān)系為0如3圖所示，漸縮管入口管徑為D,出口管徑為D/X,入口側(cè)流速為V?,出口側(cè)流速為V?,此時(shí)入口側(cè)和出口側(cè)的流速關(guān)系為：(1)入口側(cè)斷面積.(2)出口側(cè)斷面積.(3)由(2)(3)及(1)式∴V?=X2V?(4)即當(dāng)出口側(cè)管徑為D/X時(shí)，流速成X2倍數(shù)增加。所以如4圖所示當(dāng)a、b兩個(gè)球從漸縮管流入時(shí)，由于上述原理形成Va<Vb,流速的變化產(chǎn)生了分離效果，a、b兩球通過透明管段時(shí)，形成完全分離的狀態(tài)，因而能夠防止錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。漸縮管漸縮部分的斷面收縮比和它的長度，由實(shí)際使用的系統(tǒng)流速和單位時(shí)間內(nèi)通過的球數(shù)決定。
②檢出器(光電開關(guān))
      檢出器是由投光器和受光器組成的光電開關(guān)，安裝在透明管段外的相對(duì)位置上。當(dāng)球通過透明管時(shí)球的遮光作用產(chǎn)生了脈沖信號(hào)。
③計(jì)數(shù)器
      5圖表示了計(jì)數(shù)的構(gòu)成，它具有下列機(jī)能：
      (a)積算由光電開關(guān)發(fā)出的信號(hào)，并用計(jì)數(shù)表示器示出。
      (b)和給定的數(shù)量進(jìn)行比較并向外部輸出。
      (c)將球的數(shù)量用數(shù)字及模擬信號(hào)向外部輸出。此外，計(jì)數(shù)器還可以接受外部信號(hào)自動(dòng)起動(dòng)和停止。
5.實(shí)際膠球清洗裝置試驗(yàn)概況
      實(shí)際膠球清洗裝置試驗(yàn)是在600MW機(jī)組上火力發(fā)電廠中進(jìn)的行，如1圖所示，其配管系統(tǒng)裝有入口閥、集球器、出口閥和旁通閥。
①試驗(yàn)概況
      試驗(yàn)是在膠球清洗裝置運(yùn)行中回收球時(shí)進(jìn)行的。當(dāng)確認(rèn)循環(huán)清洗完了用集球器回收球時(shí)開始計(jì)數(shù)，用時(shí)間和目視判斷確認(rèn)回收完了停止。通過試驗(yàn)確定球計(jì)數(shù)器的性能，采用把計(jì)5圖計(jì)數(shù)器內(nèi)部構(gòu)成數(shù)器的計(jì)數(shù)值和集球器實(shí)際回收球數(shù)進(jìn)行比較的辦法得出。同時(shí)對(duì)回收率和回收時(shí)間的關(guān)系也進(jìn)行了分析。
②試驗(yàn)結(jié)果
      試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，大計(jì)數(shù)誤差為0.4%。其原因是由于試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的問題在運(yùn)行過程中有幾個(gè)球停滯在集球器和配管中沒有經(jīng)過球計(jì)數(shù)器，有的是由于混入了小魚造成的。在沒有其他原因的情況下，剝皮海綿球計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)精度達(dá)到了100%。
1表試驗(yàn)結(jié)果
集球器回收個(gè)數(shù) 球計(jì)數(shù)器表示數(shù) 計(jì)數(shù)誤差 備注
1000 997 0.3% 球滯留在系統(tǒng)中
1000 996 0.4% 球滯留在系統(tǒng)中
1000 1000 0% 系統(tǒng)中沒有滯留的球
1000 1002 -0.2% 混入2個(gè)小魚
      通過試驗(yàn)又得出了如6圖所示的過去不清楚的球的回收率和時(shí)間關(guān)系。從回收開始經(jīng)3分鐘回收了97%,回收100%需要的時(shí)間長約15分鐘。
      如上所述，膠球清洗裝置用的自動(dòng)剝皮海綿膠球計(jì)數(shù)器必將促進(jìn)發(fā)電設(shè)備的高效運(yùn)行。另外，自動(dòng)挑選已磨損的海綿球的裝置和自動(dòng)補(bǔ)充海綿球的裝置也基本上完成了研究工作。