根据水电站的供水要求及对全自动滤水器/全自动排污过滤器内水流流态的分析，提出了一种结构合理、运行可靠、水压损失较小的全自动滤水器/全自动排污过滤器总体设计方案。

水电站的技术供水要求及全自动滤水器/全自动排污过滤器

水流流态分析水电站的技术供水要求水电站的发电机定子、发电机上导及推力轴承、水轮机导轴承等部件，由于运行时产生的机械损耗和电气损耗等，产生大量的热，为了保证水轮发电机组这些部位正常工作，需要清洁且带有一定压力的水进行冷却和润滑。冷却用水一般与发电用水同源，但是，水库和江河水质一般较混浊，特别是低水头电站在汛期水中含沙量大，并夹带有大量的泡沫、秸根、树棍、塑料制品等杂物，因此，必须先将这些杂物和泥沙过滤后才能作冷却用水，因此对技术供水中全自动滤水器/全自动排污过滤器有下列要求：保证有足够的过流能力；足够的水压；足够的水质精度；不致造成管道堵塞；多种操作功能；清污工作在线进行；能够解决转动机构易被杂物缠绕、卡死的问题；(检修维护要方便。全自动滤水器/全自动排污过滤器水流流态分析水流在全自动滤水器/全自动排污过滤器内的流态是十分复杂的。当全自动滤水器/全自动排污过滤器工作时，过流量越大，则体内的流速越大，其产生的压降越大。产生的压降与流量的平方成正比。

一般来说，管道系统中的流速为#)A3／H，过机平均流速为!)"3／H。在实际过滤过程中，过滤网面还有堵塞现象，这也是引起压力损失的另外一个主要原因。大多数全自动滤水器/全自动排污过滤器采用带有冲压孔的钢板网作为过滤部件。水通过网板的流态如图!所示图的左边为出水边，右边为进水边。由于水在通过小孔时，过流面积突然减小，流速会突然增大，在小孔的进口有明显的局部流动阻力和局部压力损失，由于有网孔的存在，水流中夹携万的方污数物据在进入孔之前被截留，其过程较为复图%网面杂物附着状态杂。网面的污物附着形式主要有如图所示的A种形式。若不及时将污物清除，就有可能将网孔堵死，导致供水系统的供水量不足。

因此迅速、及时、在线、完全地清除这些附着在网板上的污物，确保全自动滤水器/全自动排污过滤器畅通过水，是全自动滤水器/全自动排污过滤器的主要功能之一。

全自动滤水器/全自动排污过滤器总体方案设计本文的全自动滤水器/全自动排污过滤器以型号为，规格以K="00为例，其工作电源为#B0M，E0:N，减速器功率为0@DEO8，其余要求的主要技术参数见表!表%全自动滤水器/全自动排污过滤器的主要技术参数

根据水电站的供水要求及对全自动滤水器/全自动排污过滤器内水流流态的分析，通过对国内外现有全自动滤水器/全自动排污过滤器优缺点的分析，提出了一种新的设计方案，如图所示。图中实心箭头表示未经过滤的水流方向，空心箭头表示水经过滤网过滤后，经净水室流入出水口的流向。该全自动滤水器/全自动排污过滤器是由减网全部清洗了一遍。清污工作结束后，排污阀关闭，减速器停机，型排污转臂停止旋转。全自动滤水器/全自动排污过滤器的控制机构是依靠装配在筒体上的压差信号装置和电气控制箱来实现的，其设计、选型与安装在此不作详细叙述。

与传统设计相比，该方案的主要性能特点包括：过滤面积大大增大，工作水压损失减小。常用的全自动滤水器/全自动排污过滤器的滤芯只有#圈滤网，而该方案的过滤组件是内外圈相互隔绝的滤网构成，在全自动滤水器/全自动排污过滤器的筒体外形尺寸及进出水管管径相同的情况下其过滤面积增大了许多。初步设计外圈的直径为$$，内圈的直径为，滤网高度为，则滤网的有效全自动滤水器/全自动排污过滤器方案设计简图速装置、过滤组件、进出水管、筒体、型排污装置、转轴、排污短管等部件组成。过滤组件的内、外层滤网间的隔环，将组件分成内、外完全隔绝的两圈同轴的过滤通道，各过滤通道均由若干个过滤单元毗连而成。

内过滤面积：根据技术要求，进出水管的直径设为，其标称通径面积：圈每个过滤单元的滤网就是它所占据内滤网的那一部分，外圈每个过滤单元的滤网也就是它所占据的外滤网的那一部分。通过转轴与减速器连接的!型排污装置可以跟随转轴旋转，管径与过滤单元下端的进水口一致，它的下管口与排污短管及排污阀相连。排污转臂无论旋转到什么位置，个上管口都分别与一个内圈过滤单元和一个外圈过滤单元相通。全自动滤水器/全自动排污过滤器在正常工作时，上游水源来的压力水同时进入过滤通道的各个过滤单元，此时，只有#个内圈和#个外圈共计"个过滤单元被!型排污转臂的上管口挡住，过滤后，污物分别留在内、外两滤网的前面，清洁的水汇流入净水室，经出水管送往用水部门。

全自动滤水器/全自动排污过滤器在过滤工况运行时，借助少量过滤后清洁的压力水回流，逐个冲洗过滤单元的滤网来完成滤网的清洗工作，这时，全自动滤水器/全自动排污过滤器能够边过滤，边清洗，实现不停机清污、排污。其具体工作过程是：当全自动滤水器/全自动排污过滤器需要清污排污时，启动减速器，打开排污阀，型排污转臂经过转轴同减速器输出轴一起低速旋转，当转到某个过滤单元附近时，型排污转臂的上管口与该过滤单元相通，此时该过滤单元的进水口被堵住，在单元内部产生负压，全自动滤水器/全自动排污过滤器内部清洁的压力水回流，冲洗该过滤单元的滤网，污水通过排污短管经排污阀排到电站渗漏集水井，在此过程中，其他单元进水口仍然进行过滤工作。排污转臂旋转一圈，每个过滤单元就完成了一次过滤万、滤方网数清据污种运行工况的切换，使内、外滤该滤网的有效过滤面积是全自动滤水器/全自动排污过滤器进出水口标称通径面积的%倍，而其他全自动滤水器/全自动排污过滤器两者的比值一般为。

根据流体力学知识，水流通过滤网，其压力损失与滤网的有效面积的平方成反比。可见，在其他条件相同的情况下，增大过滤面积，压力水通过滤网时的水压损失大大减小。排污转臂转动力矩小，摩擦力小，不易卡死。在全自动滤水器/全自动排污过滤器进行清污、排污工作时，滤网、过滤单元、隔环均固定不动，仅由转轴带动排污装置转动，排污装置的质量很小，转动力矩也很小，转速慢，而且其外形尺寸小，回转半径小，因此，排污转臂转动时，不容易被泥沙、漂浮杂质等污物卡住，产生偏转甚至卡死。

全自动滤水器/全自动排污过滤器性能稳定。排污转臂在清污的旋转过程中，其上面两管口只能同时对正#个内圈过滤单元和#个外圈过滤单元，并形成回流通道，全自动滤水器/全自动排污过滤器圈共计有几十个过滤单元，而每一瞬间只有"个过滤单元与排污管相通，处在清污工况时，其余的过滤单元仍然处在正常的过滤工况。这样，运行的全自动滤水器/全自动排污过滤器在清污时被清洗的滤网面积与工作滤网面积相比，比例很小，不超过清洗工作时耗水量很小，所以，出水口水压波动幅度就很小，运行性能平稳。滤网清洗效果好，全自动滤水器/全自动排污过滤器工作可靠。由于过滤单元在正常过滤工况的水流方向与其被清水回流冲。