1问题的提出

龙滩水电站的机组技术供水全自动过滤器采用国产设备，设计压力2.5MPa,过滤精度4mm,设计流量2500m3/h,该结构釆用不锈钢板钻孔滤网，配合大吸嘴和刮板，以清除吸附在滤网内壁的杂物,其结构见图1所示。

图1技术供水全自动过滤器结构简图

全自动过滤器工作时，压力水(脏水)从全自动过滤器上部流入滤筒内部，经04网孔后，由于压差的作用，杂物一部分留在滤桶内,另一部分挂在滤筒的内壁上。这样滤网的外部，就变成了相对清洁的压力水,以保证全自动过滤器后面管路中水质的清洁。清洁的压力水从过滤器的下部水平管路流出。

该全自动过滤器有3种清污方式：

手动清污:随时在现地，通过启动按钮将全自动过滤器上部的电机手动开启，则全自动过滤器中旋转轴带动刮板旋转，将悬挂在滤筒内壁的杂物刮掉,通过手动打开下部排污阀门及上部清漂管路的电动阀，将底部杂物和上部漂浮物排到集水井中，达到手动清污的作用。

定时清污:按照事先确定的全自动过滤器工作时间，一旦达到全自动过滤器的运行小时数，则自动打开过滤器上部清漂管路电动阀及启动电机，将漂浮物排到集水井。

差压清污：当全自动过滤器内部出现堵塞现象时,全自动过滤器的进口和出口的压力差增大，达到全自动过滤器外部的差压开关的设定点时，开关接点闭合,则自动启动电机和打开下部排污阀门及上部清漂管路的电动阀,将杂物排至集水井。

2全自动过滤器使用中存在的问题及原因

机组技术供水全自动过滤器于2007年5月21日投入运行，初期运行时，上游水质较差，经常岀现以下问题，给水轮发电机组的安全运行带来很大的隐患。

全自动过滤器堵塞。电站初期运行时，由于水头较低，管路中的水质很脏，杂物很多,存在大量的泥沙、石块、渔网、树枝、树叶、死鱼、塑料布等杂物。该杂物由于量大成分复杂，且粒度超过滤筒网眼的直径而不能通过，留在滤筒内部。如果不经常对过滤器进行清污，势必导致杂物将全自动过滤器滤筒网孔大部分堵死，终失去过滤作用。

刮板失效导致清污不彻底,清污能力差。全自动过滤器滤筒的内部有两个旋转臂，在一侧的旋转臂上，有一个非金属材料制成的刮板，该刮板紧贴在过滤器滤筒的内壁上，通过压板和螺栓固定在旋转臂上,清污时随着电机的旋转而绕旋转轴旋转。通过对全自动过滤器分解检査发现，该刮板材质太柔软，没有硬度,根本不能刮除吸附在滤筒上的杂物，同时随着旋转臂的旋转,杂物大多都夹杂在刮板和滤筒之间，更使得刮板的作用大大削弱，再者就是旋转臂的面积太大，水中的杂物大部分容易缠绕在旋转臂上，而且缠的很紧，清污时根本反冲不掉。随着滤网堵塞的加剧，在不均匀压力的作用下，滤筒发生严重变形，变成一个不规则的圆柱体，而刮板的旋转半径是固定的，因此不能满足滤筒半径变化的需要，经常造成刮板折断、丢失。吸嘴距离滤网内壁较远，清污效果不明显。全自动过滤器反冲洗时，由于吸嘴距离滤网内壁较远，加之吸嘴过大,对滤网上的杂物吸附作用大大降低，起不到应有的作用，因此才导致清污效果不明显的问题。

减速器与旋转轴的连接销经常折断。为了保证全自动过滤器上部电机的运行安全，减速器与旋转轴之间的连接销采用了尼龙材料，以保证旋转轴工作力矩过大时，连接销先剪断，保护电机。由于过滤器堵塞严重，滤网变形，增加了旋转轴的工作力矩,导致连接销经常剪断，全自动过滤器无法工作。排漂根本不起作用。设置在全自动过滤器上部的排漂管路和阀门，原本是用来排除悬浮在全自动过滤器滤筒内部的漂浮物的，通过实际观察，根本不起作用。原因是全自动过滤器工作时，进入滤筒上部的漂浮物由于滤网网孔前后压差的作用，都吸附在滤网的内壁上，贴得很紧，有的还夹在滤网的网孔里，当全自动过滤器工作在清污状态时,即使是打开了清漂管路的阀门，也不能将吸附在滤筒内壁上的杂物带走。

底部排污管路口径太小，排污能力差，易堵塞。底部排污管的管径原设计只有DN80,太小。底部沉积物堵塞严重时，根本排不岀去检修孔太小，根本不能起到检修的作用。全自动过滤器上部的检修孔径小，只能观察全自动过滤器内部的杂物和堵塞情况,检修不方便。

全自动过滤器前后的压力表经常不正确。

3新型自清洗全自动过滤器的工作原理

为了解决以上问题，保证机组技术供水系统的安全稳定可靠运行，减轻现场维护人员的劳动强度,经过技术比较，我们采用了以色列ELI公司生产的全自动自清洗式全自动过滤器,外形图片见图2。

图2全自动自清洗式过渡器外形图

新全自动过滤器的型号为AF-816,工作压力为2.5MPa,过滤精度3mm,设计流量2500nP/h,其结构简图见图3所示。

3.1新型全自动自清洗式过渡器的工作过程脏水从全自动过滤器的进口流入，并从外向内流过粗滤网［H］(粗滤网的作用是拦截一些比较大的杂质,保护细滤网)后，进入细滤网田。水通过细滤网由内向外流岀时，杂质积累在滤网内表面并形成“滤饼”，这将产生一定的水头损失，当细滤网内外的压差达到预设值(0.5bar,7psi)时，全自动过滤器开始启动一次自动清洗过程。滤网内的清洗装置即吸吮清扫器进行螺旋式的吸吮运动将滤网上的杂质吸走，并经过排污管排出，洁净水流出全自动过滤器岀口。整个清洗过程耗时约为8-15s,依据实际的压力而定，清洗时系统不断流。

3.2全自动过滤器自动清污工作原理

缓慢打开全自动过滤器的进水和出水阀门，确认工作压力没有异常。全自动过滤器自动运行时，水由进水口卩2］进入，先经过粗滤网［H］过滤掉较大颗粒的杂质,然后到达细滤网［I］,再从出水口［13］流出。在过滤过程中，细滤网［I］逐渐累积水中的脏物、杂质，形成过滤杂质层，由于杂质层堆积在细滤网卩］的内侧，因此在细滤网卩］的内、外两侧当这个压差达到预设值时，压差开关［J］接点动作使电磁阀出］动作，将开始自动清洗过程,此间不断流:菱形阀［A］的上部控制腔接口［4］通过电磁阀［B］的［2-1］接口接压力水，使菱形阀［A］的接口［19］与排水口［20］连通,排污阀［C］的上腔接口［14］和［15］通过分配器［G］的接口［6、7］接菱形阀的接口［19-20］而排水，排污阀［C］隔膜下部接口［17］和［18］通过分配器的接口［9、11］接压力水,排污阀打开;液压活塞［D］的控制接口［16］通过分配器［G］的接口［5］释放压力并将水从菱形阀［A］的接口［20］排出，液压活塞［D］向右运动；由于排污阀［C］打开,因此水力马达室及吸污管［F］内的压力大幅度下降，由此通过吸嘴及水力马达室外端产生一个吸污过程。当水流经水力马达［E］时，带动吸污管［F］进行轴向运动并旋转，逐渐将污水排出。轴向运动与旋转运动的结合可将整个滤网内表面完全清洗干净。整个冲洗过程只需8~15s,细滤网［I］冲洗干净后，滤网内外压差降低,压差开关［J］接点动作，控制电磁阀［B］断电失磁,菱形阀［A］的接口［19-20］关闭，则排污阀［C］上腔通过［14、15］进水,排污阀［C］关万鼻据闭，由进水口［12.21］#充的水压会使液压活塞［D］回到其初始位置，全自动过滤器开始准备下一个冲洗周期。过滤后的净水由出水口［13］流出。

3.3手动清污工作原理

用一字螺丝刀将电磁阀囹］黄铜阀座上的螺钉顺时针或逆时针旋转90。，系统按照上述自动清污的过程进行反清洗。

4新型自清洗全自动过滤器特点

4.1自清洗全自动过滤器原理简单

利用网孔将颗粒物截留在滤网的内表面。滤网釆用特殊的编织工艺，高过滤精度可达到15|im,目前国产的只能达到200am以上的精度，该新型全自动过滤器的有效过滤面积是国外同等品牌的2~3倍，是国产的5倍以上。其巧妙的设计，用很小的吸嘴产生校强吸力。

4.2自清洗全自动过滤器结构简单

一个本体、一套滤网、一套清洗机构、一套水力控制系统组成一个全自动全自动过滤器,处理水量大，安装占地面积小。

4.3自清洗全自动过滤器维护便捷

本体和端盖使用螺栓连接，设备需要维护时，只要2个人在很短时间内就可以将其打开，打开后只要将滤网抽出冲洗或更换就可以。

4.4自清洗全自动过滤器节能

因为全自动过滤器采用220VAC电磁阀外加水力控制及水力驱动，电能消耗少,反清洗耗水量低（小于过滤水量的1%）,而且在反清洗时不断流。

4.5自清洗全自动过滤器耐用

全自动过滤器本体采用的是37-2碳钢，外表面经喷砂及磷化处理，外涂5层环氧树脂烤漆，漆膜厚度为200-220jun,超强耐腐蚀。内表面经喷砂及磷化处理,先涂布2层环氧树脂4230,再涂布1层铭酸锌,后再以氯化橡胶涂布，漆膜厚度为200-220（im,耐腐蚀能力非常强。滤网、吸污管、水力马达等部件采用不锈钢316L制作,使用寿命长。

5新型自比较
在水电机组的技术供水系统上，国内大多数电站使用的全自动过滤器都是以电机加减速器驱动为主，以下就是新型自清洗全自动过滤器和电力控制电力驱动的过滤器的一些比较,如表］所示。表1新型自清洗全自动过滤器和电力型全自动过滤器的对比表