旋流除污器在供热系统中改进的探讨

陈爱敏 刘金生

唐山热力公司

0 引 言

在供热系统运行中,水质的好坏直接影响到系统供热质量的优劣,甚至影响到循环泵等主要设备的运行安全.水的硬度是其中一个方面,水中杂质,如砂粒、石子、铁锈皮、焊渣、碎砖、木棍、树叶、塑料制品等也必须有效去除.因此,旋流除污器得到了较为广泛地应用,对供热产生了有益的帮助.在供热运行实践中,通过对现有的旋流污器运行机理以及除污效果的了解,现提出改进的建议,供同行探讨.

1 旋流除污器的工作原理

如图1所示:水流通过进口沿筒壁切向进入筒体,水体形成旋流运动,管网水流一般在3.5m/s以下,转速较快,污物在离心力、水流拖曳、本身重力及一些较复杂的筛分现象的影响下而沿筒壁不断沉积下来,然后不定期的排除筒外,而达到除污的目的.

2 传统旋流除污器存在的不足之处

从上述可以得知,旋流除污器主要是靠水的旋转,使污物在自身重力及其他力的作用下慢速沉到罐底,经由底部阀门排出系统,起到分离污物、洁净水质的作用.而现有的旋流除污器中间芯管和滤网,虽然处于筒体中间,但仍然对水的旋流起到破坏作用.通常情况下,筒体直径φ=3DN(进口直径),水流冲刷总管和滤网,从而产生紊流,致使没有到达筒壁的砂粒等污物受到扰动,在向心吸力的作用下不能得到很好的沉降.

滤网处于中间且向筒体下方伸探较多,(争取更多的过流面积)尽管在筒体底部焊接防止扰动的挡板,但象砂粒等较小的污物仍会被吸入出水管,降低排污效率.

滤网的有效出水面积一般为出水口截面的5倍左右,阻力仍较大,在实际运行中,有滤网被吸扁的现象(不排除堵塞滤网造成的现象)

循环水中由于施工等原因,经常会含有一些漂浮物,杂草、木屑、塑料制品等,而现有的旋流除污器不能去除这些比重小于水的物质,在复杂的水流作用下,较容易挂堵滤网,给供热运行带来极坏的后果.

图1

3 改进后旋流除污器特点

如示意图图2所示,改进后的旋流除污器有如下特点:

1)改进后的旋流除污器为四段体,从上至下依次为主旋流筒体、滤网筒体、出水筒体、沉降筒体.其中改进部分是增添了滤网筒体,其除污机理和传统旋流除污器相同,污物在水流和自身重力作用下,沿筒壁到筒底,洁净水经出口排出.

2)筛网部分:筛网成伞状,采用组装式不锈钢板.筛网和中线夹角越小,过流面积越大,水阻力越小,排除漂浮物也会更容易,不过筒体会越高,稳定性会小,造价也更高;夹角越大会相反.这里夹角暂定60°.再实践中需不断改进.

3)滤网和筒壁连接处留出一段打少许孔的钢板,用于阻挡向上的水流,使水体更好的旋转.宽度约0.5DN(这里数据暂定或更小),用来打孔的钢板宽度和筛网取值上存在矛盾,需在运行实践中合理取定,其值较大会影响筛网的有效过水面积,阻力增大;其值较小则不能较好地阻挡向上水流.滤网孔取φ 5～φ 6之间,均匀密布(其大小可根据水质及用户灵活调整).

4)改进后的旋流除污器,一些漂浮物靠自身浮力,在水流旋转拖曳向滤网顶部并在中心聚集,继而排出筒体外.为不致造成大量聚积.宜在运转初期加大污物排放次数,以免长时间聚积而造成堵塞,待不再排出污物后适当减少排放次数.

5)无芯管设置.不会在出口吸力的情况下扰乱旋流状态,去除砂、石渣等比重较大污物的效率有较大提高.

6)由于滤网长期在旋转水流冲刷下,且污物等杂质随时排出,因而几乎不用维修,极大地降低了维修强度,不用频繁拆装检查口.

7)滤网本身面积较大,又不存在堵塞现象,过水面积有所提高,减少了水流阻力,供热系统有效资用压头增大,提高供热质量.

8)避免了传统除污器滤网伸向筒底而造成的吸砂问题.

9)改进后的旋流除污器的运行方式与传统旋流除污器有所不同,即下口排污时不必关闭进出口阀门,可直接操作而不中断运行;中口排污时,通常情况下不必关闭入口阀门,直接操作即可;除污器进出口阻力较大时,须关闭进口阀门,打开排污阀门,靠出水口水体返流压力,冲刷掉滤网挂堵物,使其在浮力及排污水流冲拽下,经排污口排出.

图2

4 改进后旋流除污器布置形式

改进后旋流除污器基本有两种,如图三、图四所示.比传统旋流除污器安装方便.

图3

图4

5 结 论

在供热系统运行中,改进后的旋流除污器其结构简单,制造方便;不仅对比重较大的砂、石、铁渣等能够有效地排出,而且对比重较小的漂浮物能够较容易清除,不用拆检查口,除污效率高;阻力小,几乎不用维护;克服了传统旋流除污器、角式、快速、Y型除污器等自身的缺点.