潔凈車間高效過濾器技術(shù)改造方案及工況分析

摘要：對(duì)潔凈車間高效過濾器的工作原理、結(jié)構(gòu)及工作狀況進(jìn)行了論述,著重對(duì)高效過濾器的技術(shù)改造方案進(jìn)行了介紹。對(duì)高效過濾器的優(yōu)點(diǎn)及不足之處進(jìn)行了分析,提出了問題的解決方法。
    關(guān)鍵詞：高效過濾器;技術(shù)參數(shù);工作原理;技術(shù)改造方案;運(yùn)行情況
    中圖分類號(hào)：TK 223. 5+21　　　文獻(xiàn)標(biāo)誌碼：B　　　文章編號(hào)：1674-1951(2010)05-0063-02

    0　引言
    高效過濾器主要作用是通過纖維高精密度、高速度、大截污容量除去水中有機(jī)物及懸浮物。作為補(bǔ)給水系統(tǒng)離子交換器前重要的處理設(shè)備,高效過濾器除了防止樹脂中毒外,在保證除鹽水品質(zhì)、延長(zhǎng)樹脂的使用壽命等方麵起著重要作用。

    1　高效過濾器的技術(shù)參數(shù)及狀況分析

    1.1　主要技術(shù)參數(shù)
    型號(hào),LLY-3000;工作壓力,≤0. 6MPa;壓力損失,≤0. 2MPa;公稱直徑,DN2500mm;公稱出力,210m3/h;濾水麵積, 7. 07m2;濾層厚度, 1 300mm;過濾速度, 30 m/h;濾水量, 210 m3/h;截污容量,3~5L/(m·s)。

    1.2 高效過濾器工作原理
    高效過濾器的工作過程是將過濾水自下而上通過纖維濾層,直至過濾終點(diǎn)。當(dāng)其進(jìn)入過濾狀態(tài)需進(jìn)行清洗時(shí),先將壓室內(nèi)的水排掉,此時(shí),過濾室中的纖維恢復(fù)到鬆散狀態(tài)。然后,在清洗的同時(shí)通入壓縮空氣,在水的衝洗和空氣的擦洗過程中,纖維不斷擺動(dòng)造成相互摩擦,從而將吸附著懸浮物的纖維表麵洗滌干凈。

    高效過濾器運(yùn)行時(shí),先將一定體積的水充至膠囊加壓室內(nèi),使纖維形成壓實(shí)層。該壓實(shí)層的纖維密度決定於加壓室的充水量。加壓室內(nèi)的水由於受到上部固定端纖維的擠壓而集聚在加壓室的下部,致使過濾室形成不同的過水截麵。此時(shí),水在不同的截麵流動(dòng)過程的能量變化與文丘里管相似,可利用力學(xué)流動(dòng)方程式說明過濾室靜壓強(qiáng)變化所引起的水體流動(dòng)的原因。當(dāng)過濾室內(nèi)水體的壓強(qiáng)變化大於纖維的擠壓力時(shí),壓力室內(nèi)的水體在此推動(dòng)力的作用於下向上移動(dòng),促使過濾室內(nèi)纖維壓實(shí)層在過濾過程中逐漸由下而上移動(dòng),這主要是高效過濾器過濾精度高、截污容量大和全部纖維濾料可充分發(fā)揮截留懸浮物作用的原因。

    1.3　潔凈車間高效過濾器的結(jié)構(gòu)及狀況分析

    高效過濾器是近10多年來為了提高水處理設(shè)備的過濾效率而研製的以纖維為濾料的過濾器。該類型過濾器與機(jī)械過濾器的外形基本一樣,隻是內(nèi)部裝置有所不同且進(jìn)行了防腐處理。高效過濾器分為內(nèi)、外囊2種類型,二者之間除膠囊形狀不同外其他部件完全一樣。

    1. 3. 1　部件的結(jié)構(gòu)和作用
    (1)多孔隔板。它位於過濾器內(nèi)上部,由鋼板製成,它與器壁焊接固定,其上開有很多小孔,每個(gè)孔上懸掛固定一束丙綸纖維長(zhǎng)絲。其作用主要是固定和懸掛纖維濾料。
    (2)膠囊。在纖維的周圍或內(nèi)部裝有9個(gè)軟膠囊,膠囊由橡膠薄膜製成。其作用是將過濾器分為加壓室和過濾室并對(duì)纖維濾料產(chǎn)生擠壓力,致使過濾室形成不同的過水截麵。
    (3)纖維濾料。在多孔隔板下懸掛著丙綸纖維束長(zhǎng)絲,其一端固定在多孔隔板上,另一端吊著管形重墜。丙綸不帶有任何功能基團(tuán)的高分子,其對(duì)水中的懸浮顆粒沒有特殊的活性,主要起物理吸附作用。
    (4)管形重墜。管形重墜通過管形重墜上的卡子與纖維束自由端連接,其作用是防止運(yùn)行或清洗時(shí)纖維互相纏繞和亂層,另外,也起到配水和配氣的作用。
    (5)配氣裝置。它位於過濾器底部,由鋼管製成,其上部有一定數(shù)量的小孔,其作用是在過濾器清洗過程中通入壓縮空氣,以達(dá)到空氣擦洗的目的。

    1. 3. 2　工作狀況分析
    纖維濾層在加壓室的作用下,其密度不同,形成不同的區(qū)域,大體上可分為鬆散區(qū)、緊密區(qū)和壓實(shí)區(qū)。各區(qū)域?qū)腋☆w粒的截留作用是不同的。鬆散區(qū)主要是流動(dòng)接觸及產(chǎn)生接觸凝聚作用,所以,該區(qū)域能截留較大的懸浮顆粒。緊密區(qū)主要起著慣性碰撞及懸浮顆粒間的吸附架橋作用,所以,該區(qū)域能截留較小的懸浮顆粒。壓實(shí)區(qū)主要是機(jī)械截留作用,屬於精密過濾,對(duì)水中的膠體、大分子有機(jī)物、細(xì)菌及病毒等微小雜質(zhì)具有較強(qiáng)的去除能力。纖維濾層中安裝的可充、排水的軟質(zhì)膠囊巧妙地解決了纖維層的壓實(shí)、疏鬆及纖維流失的問題。
    該高效過濾器膠囊易老化,造成膠囊對(duì)纖維積壓力不足而影響過濾精度。膠囊使用壽命短,使得其更換頻繁,加大了檢修工作量,使上、下配水裝置過於簡(jiǎn)單。該高效過濾器連續(xù)運(yùn)行了近8年之后,部分部件已經(jīng)嚴(yán)重老化,很難修復(fù)。2002年以后,因存在諸多問題不能解決而閑置。
    為解決上述問題,於2005年大修期間對(duì)高效過濾器進(jìn)行了改造,改造后的高效過濾器提高了過濾效率,保證了化學(xué)製水設(shè)備的安全運(yùn)行。

    2　技術(shù)改造方案

    2.1　改造方案
    原過濾器主殼體不變,將內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造成更合理的結(jié)構(gòu),對(duì)外部管系、進(jìn)出水裝置、人孔及防腐進(jìn)行了相應(yīng)的改造。
    (1)原進(jìn)、出水裝置拆除,改為不銹鋼篩筒式布水裝置。
    (2)將原過濾器纖維束、膠囊拆除。
    (3)加工一定數(shù)量的法蘭盤,將原設(shè)備中的膠囊連接孔堵死。
    (4)增加上浮板滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。
    (5)增加進(jìn)氣水帽,使出水及反衝洗更加均勻。
    (6)改造后部件及改造時(shí)破壞的部位全部襯膠防腐。

    2.2　技術(shù)指標(biāo)
    出水濁度, 1. 0mg/L;濾速, 30m/h;出水量, 210m3/h。

    2.3　工潔凈車間程的實(shí)施及檢查驗(yàn)收

    該項(xiàng)改造工程由遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司化學(xué)檢修班和有關(guān)生產(chǎn)廠家共同合作完成,按改造項(xiàng)目要求,分以下6個(gè)步驟進(jìn)行:
    (1)清理現(xiàn)場(chǎng),拆除設(shè)備應(yīng)更換的部件及濾料等。
    (2)改造所需內(nèi)部構(gòu)件預(yù)先由生產(chǎn)廠製作好后運(yùn)至改造現(xiàn)場(chǎng)。
    (3)鏟除焊接熱影響區(qū)的內(nèi)襯膠片。
    (4)現(xiàn)場(chǎng)焊接、製作和組裝。
    (5)現(xiàn)場(chǎng)襯膠防腐處理。
    (6)水壓試驗(yàn)。

    在雙方技術(shù)人員的通力合作下,改造安裝嚴(yán)格遵守了有關(guān)規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。工程完工后,有關(guān)技術(shù)人員對(duì)工程進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收,其質(zhì)量達(dá)到以下要求:
    (1)配水裝置安裝合理,工藝達(dá)到要求。
    (2)纖維濾料排列均勻、整齊。
    (3)襯膠防腐層完整無(wú)缺。
    (4)壓縮空氣管路無(wú)漏氣現(xiàn)象。
    (5)改造后整體結(jié)構(gòu)合理,解決了原設(shè)備存在的問題。

    3　改造后的運(yùn)行情況
    改造后的高效過濾器於2005年8月投入運(yùn)行,至今運(yùn)行穩(wěn)定,無(wú)檢修作業(yè)。
                 
    該高效過濾器改造后,運(yùn)行穩(wěn)定,出水質(zhì)量穩(wěn)定,出水濁度達(dá)到要求,保證了製水品質(zhì)及補(bǔ)給水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

    4　結(jié)論
    運(yùn)行實(shí)踐表明,高效過濾器對(duì)補(bǔ)給水處理具有重要的作用。在原有基礎(chǔ)上,經(jīng)過改造后的高效過濾器改進(jìn)了其中不太合理的部分,解決了原有設(shè)備存在的一些問題,使其更加符合補(bǔ)給水系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況,增加了使用投入率,減輕了檢修工作量,提高了出水品質(zhì)。

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