工业全自动滤水器水电厂技术供水系统应用？ 

     工业全自动滤水器水电厂技术供水系统应用？水电厂工业全自动滤水器的正常运行是保证水电厂技术供水系统设备安全运行的一项重要内容，根据水电厂水源的实际情况，选择一种可靠性高和适应实际水质情况的工业全自动滤水器，是水电厂技术供水系统运行可靠的保证。目前国内水电设备厂家已开发出数种结构型式的自动工业全自动滤水器，其各具优点，解决了水电厂不同水质的技术供水过滤的问题。
    通过讨论工业全自动滤水器的几个重要参数指标，介绍几种典型的工业全自动滤水器滤网和中国水科院天津机电所研制生产的几种典型结构的自动清污工业全自动滤水器，抛砖引玉，在水电厂工业全自动滤水器设计选用和改造应考虑的问题做一些探讨。
    水电厂工业全自动滤水器的主要任务是将由技术供水总管引来的水经其过滤处理，提供给用水设备有压清洁水。用水设备包括：发电机定子冷却器、发电机轴承冷却器、水轮机水导轴承润滑、主轴密封用水、变压器冷却器、消防灭火用水设备、空压机水冷却器等。这些用水设备对供水水质、压力、流量要求各有不同，而不同水电厂技术供水水源水质情况也有较大差异，因此，了解工业全自动滤水器的主要性能参数和不同结构工业全自动滤水器的特点对如何选择一种适应于水电厂实际水质情况过滤的工业全自动滤水器具有一定意义。
1水电厂技术供水系统对水质的基本要求
    水电厂技术供水水源取水有三种方式。一种为自流供水，包括水库上游取水，压力钢管和蜗壳取水。二种为水泵供水，一般自尾水取水，水电站的水头一般较低或较高。三种为其它类型，如沉淀池等。工业全自动滤水器一般用在前两种取水情况。
    水电厂技术供水系统工业全自动滤水器的技术参数主要有：过流流量、压力损失、工业全自动滤水器出口水质要求，其它要求如操作功能自动化程度、是否在线反冲洗滤网清污等。
    水电厂技术供水系统中的不同设备对工业全自动滤水器出口的水质有着不同的要求。冷却器对工业全自动滤水器出口水质的要求：保证过滤后水中含有的少量渣滓污物不致造成冷却器等管道堵塞，工业全自动滤水器过滤精度(过滤网眼尺寸)通常要求为更6~φ2。水轮机水导轴承润滑、主轴密封用水对工业全自动滤水器出口水质的要求：保证过滤后水中含有的少量细微颗粒渣滓不致造成磨损轴承或主轴，工业全自动滤水器过滤精度(过滤网眼尺寸)通常要求为更0.2~④0.02。消防灭火用水设备对工业全自动滤水器出口水质的要求：保证过滤后水中含有的少量渣滓污物不致造成消防喷嘴堵塞，工业全自动滤水器过滤精度(过滤网眼尺寸)通常要求为④0.8~φ0.1。
2工业全自动滤水器的主要性能指标
2.1设计流量
    目前我国水电厂的管道中流速一般按照3~4m/s来设计的，工业全自动滤水器的设计流量也是基于这个设计流速来确定的。
    设计流量并不表示工业全自动滤水器允许通过的大流量，实际上工业全自动滤水器的实际过流量与整个技术供水管网的特性有关，即与整个技术供水管网的流量分配和压降分配相关，如果由技术供水管网的特性决定分配在工业全自动滤水器上的压降大于工业全自动滤水器设计流量下的压力损失，则工业全自动滤水器的实际流量有可能大于其设计流量；如果由技术供水管网的特性决定分配在工业全自动滤水器上的压降小于工业全自动滤水器设计流量下的压力损失，则工业全自动滤水器的实际流量也可能小于其设计流量。参看图1。例如在某技术供水管路上，某阀门因故障不能全开，造成该阀门的阻力系数增加，整个技术供水管路的阻力系数增加，在水头不变的情况下，管路流量必然下降，但这不说明工业全自动滤水器的技术参数没有达到设计要求。
2.2设计流量下的压力损失
    设计流量下的压力损失，是在工业全自动滤水器设计流量下，计算出来的工业全自动滤水器进水口与出水口之间的损失压降。
    作为工业全自动滤水器性能的一个重要的技术参数，该参数说明了工业全自动滤水器滤网通流能力。该参数值越小，工业全自动滤水器的通流能力越大，工业全自动滤水器的纳污能力和保证足够过流能力就越强，工业全自动滤水器性能就越好。该参数值也是保证工业全自动滤水器出水口水压的一项重要指标。
图1不同管径工业全自动滤水器流量与压力损失图
2.3滤网过滤精度
    指工业全自动滤水器滤网允许通过大的渣滓污物名义尺寸。该参数决定了工业全自动滤水器出口水质的好坏。
2.4滤网有效过滤面积
    指工业全自动滤水器滤网的过流孔或缝隙的面积总和。该面积在决定工业全自动滤水器设计流量下的压力损失起主要作用。滤网过滤有效面积越大，工业全自动滤水器设计流量下的压力损失就越小。目前工业全自动滤水器设计一般采用滤网过滤有效面积为工业全自动滤水器进出管断面积的5～10倍的设计原则。
2.5反冲洗耗水流量
    工业全自动滤水器滤网反冲洗时，排污管流量。该流量值大小影响工业全自动滤水器出口的压力及流量波动降低的程度。对于在线自动反冲洗排污工业全自动滤水器，因滤网反冲洗是采用局部滤网分步、轮流反冲洗方式，所以，在某时刻反冲滤网面积占滤网总面积的多少或工业全自动滤水器滤网分隔成单元的数量多少、排污管径和工业全自动滤水器罐体内的压力，决定了自动工业全自动滤水器滤网反冲洗耗水流量。从这方面看，工业全自动滤水器滤网分隔成单元的数量越多，工业全自动滤水器排污管径的合理减小，对于反冲洗过程中的工业全自动滤水器出口供水质量有好处，即出水口流量压力波动小。
2.6自动反冲洗清污工业全自动滤水器的低工作压力
    在线自动反冲洗工业全自动滤水器是利用其罐体内过滤后的部分压力水反冲洗滤网，为了有效反冲洗工业全自动滤水器滤网，工业全自动滤水器罐体内的压力不能太低，一般要求在0.2MPa以上。如果低于该值，则应考虑其它措施以保证工业全自动滤水器滤网反冲洗的效果，如在工业全自动滤水器前加装增压泵或在工业全自动滤水器排污管后加装排污泵等。
3工业全自动滤水器使用的几种典型滤网
3.1粗过滤滤网
(1)孔板滤网
    工业全自动滤水器常使用的是孔板滤网，即在钢板上钻出或冲出均匀密布的小孔并将孔板制成不同形状的桶状，板厚一般为1～3毫米，孔直径(工业全自动滤水器过滤精度)为2～6毫米，材料一般采用不锈钢。这种滤网特点是经济适用，易加工，不需要特殊加工设备。对于水质含渣滓污物、纤维状污物较少水电站，选用孔网过滤基本上能满足使用要求。由于孔是机加工成型，飞边毛刺难以处理，因此其弱点是易挂纤维状污物，树枝也较易嵌入孔中，反冲洗效果较差。
(2)楔形线筛网
    楔形线筛网在其它行业过滤中使用较早，国外工业全自动滤水器产品早有使用，目前已用于国内水电厂技术供水工业全自动滤水器上。该形式滤网适用于过滤精度0.2~3毫米，其制作成型需要用设备，成本较高，材料一般为304不锈钢。较孔板滤网比，因其使用成型线材绕制焊接成型工艺，楔形线筛网没有孔板滤网飞边毛刺的缺点，不易挂污。同时由于楔形线特殊断面形状，造成水流通过滤网厚度的流道是一个扩张喇叭口形状，这个流道形状对滤网反冲洗效果极有好处。如图2所示，该滤网过滤缝隙对水流方向形成反V形区，收集大于V形缝隙窄处尺寸(过滤精度)的颗粒。该型式过滤大优点是：
    过滤时：避免了使用平行缝隙滤网、直孔滤网或过滤缝隙(孔)面对水流成正向V形滤网，容易出现部分有一定弹性的固体污物钻入缝隙(孔)卡住并随时间越长卡的越紧，造成反冲不力的情况。因而这种滤网设计具有防阻塞特点。
    反冲时：由于反冲水流经过V型截面由外向内进入滤芯管内冲洗滞留在滤芯内的污物，这样就产生喷嘴效应使反冲效果更加有力。
3.2精细过滤滤网
(1)不锈钢编织网
    对于过滤精度要求在2毫米以下，孔网已难以加工，工业全自动滤水器一般采用编织网过滤，过滤精度为0.1~2毫米。不锈钢编制网在市面上很容易买到，其过滤颗粒状渣滓污物效果不错，因编制网的钢丝很细，纤维状污物容易缠绕在编织网上，反冲洗不下来，滤网容易堵死。
(2)烧结网
    烧结网有金属粉末烧结、非金属纤维烧结和陶瓷烧结等类型，过滤精度一般在几微米到一百多微米，其中陶瓷烧结滤网能做到过滤精度为0.2微米，主要用于精微过滤。其特点是过流能力低，滤网反冲洗较困难，价格昂贵。其用作水电厂技术供水过滤器滤网不是佳选择。
(3)不锈钢编织复合网
    目前国内引进国外技术生产出的不锈钢编织复合滤网，由多层不同粗细网孔的不锈钢编织网复合而成，过滤精度由其控制层决定，一般在几微米到一百微米。其特点是制作成型的滤网强度好，过流能力强，滤网反冲洗效果，价格经济。其适合用作水电厂消防或生活供水、主轴密封供水等过滤器滤网，使用效果和寿命好。
(4)塑料叠片网
    国外有一种用于农业喷灌或滴灌的水过滤器，采用塑料叠片作为滤网过滤，其工作过程也很有特点：过滤时，仅允许小于叠片缝隙的杂质和水通过，但在反冲洗过程中，由于反冲洗水压的作用使塑料叠片的缝隙自动张开使卡在缝隙中的杂物及挡在缝隙外的杂物能够顺利反冲下去。采用这种滤网的工业全自动滤水器一般单个过流量较小，对于水电厂水过滤需要采用多个工业全自动滤水器并联使用。
4几种典型结构型式自动工业全自动滤水器及其特点
    我所于1991年开始研制生产工业全自动滤水器，生产的各型工业全自动滤水器已在国内外水电站应用达260余台，经过了汛期和不同水质的运行及考验，取得了较多的运行及设计经验。我所设计生产的工业全自动滤水器基本上满足各水电站技术供水的不同要求。
4.1FZLQ-A型自动反冲洗工业全自动滤水器
    FZLQ-A型自动工业全自动滤水器采用多个管状滤芯，滤芯采用上下双入口通道结构，充分利用了空间，滤芯进水口面积是单入口通道结构产品的2倍，有效过滤面积是工业全自动滤水器进口管过流断面积的5倍以上。由于滤芯采用上下双人口通道结构，避免了单入口通道结构管状滤芯污物容易在其末端积存堵塞减少过滤面积的缺陷，同时工业全自动滤水器的进出水管可灵活制作成下进上出或上进下出的结构。该型自动工业全自动滤水器自动化程度高，滤网可采用孔网和楔形线滤网，过滤精度可制成更0.2～6mm,公称通径为DN50~DN500,可满足大部分水电厂水质过滤的需求。
4.2'FZLQ-G型自动反冲洗工业全自动滤水器
    FZLQ-G型自动工业全自动滤水器采用单个固定滤网，中空轴吸污刮板结构，适用于杂物、粘附物较多的水质过滤，尤其适用于水头较低的水电站。该型自动工业全自动滤水器自动化程度高，滤网可采用孔网、楔形线滤网和不锈钢编织复合滤网，过滤精度可制成φ0.2~6mm,公称通径为DN50～DN500。
4.3FZLQ-T型自动反冲洗工业全自动滤水器
    FZLQ-T型自动工业全自动滤水器采用两级过滤结构，两级过滤的滤网反冲洗排污均独立进行，粗滤网可从检修口直接取出，检修方便。该型式工业全自动滤水器是门为水质含悬浮杂物特别多的水电站(如径流式水电站)设计的。该型自动工业全自动滤水器自动化程度高，滤网可采用孔网、楔形线滤网和不锈钢编织复合滤网，过滤精度可制成更0.2～6mm,公称通径为DN50~DN500。
4.4FZLQ-K型自动反冲洗工业全自动滤水器
    FZLQ-K型自动工业全自动滤水器快拆滤网型，采用多个管状滤芯结构，管状滤网可从检修口直接取出，检修方便。该型式工业全自动滤水器是门为水质含悬浮杂物特别多的水电站(如径流式水电站)设计的。该型自动工业全自动滤水器自动化程度高，滤网可采用孔网、楔形线滤网，过滤精度可制成④0.2～6mm,公称通径为DN50～DN500。
4.5FZLQ-X型自动反冲洗工业全自动滤水器
    FZLQ-X型自动工业全自动滤水器为精细过滤器，采用单个固定不锈钢编织复合滤网，中空轴吸污刮板结构，过滤精度可制成④0.01～0.1mm,该型自动工业全自动滤水器自动化程度高，公称通径为DN15～DN1000,适用于水电站、泵站技术供水系统中的主轴密封供水、水导润滑、消防供水的高精度水过滤。
5结论
    目前国内工业全自动滤水器生产厂家生产的工业全自动滤水器电控部分技术均在同一水平上，但在工业全自动滤水器内部结构和滤网形式的采用上还有较大的区别。判断工业全自动滤水器性能的好坏，除了从前面讨论的工业全自动滤水器几个重要参数指标来判断，还应从工业全自动滤水器内部结构和滤网形式来看。工业全自动滤水器内部结构和滤网形式设计选用合理，工业全自动滤水器的滤网的反冲清污效果好，则工业全自动滤水器的检修周期将会较长，减轻维护检修的劳动强度。
    考虑工业全自动滤水器的结构，自动工业全自动滤水器反冲洗滤网的面积占工业全自动滤水器全部滤网面积的多少对滤网反冲洗效果有较大影响，占的比例较大，反冲洗效果较差，排污时工业全自动滤水器出口压力降低值也较大。该比例值设计时考虑一般不高于0.1。
    对于清水水电站，悬浮杂物较少和自动化水平要求不高的水电站，选用固定式或手动排污的工业全自动滤水器是经济实用的方案。对于大部分水电站尤其是无人值班少人值守自动化水平要求高的水电站，应选用自动清污工业全自动滤水器。在选用自动清污工业全自动滤水器时，应根据不同水质情况选用不同滤网：悬浮杂物较少的清水电站，孔板滤网基本能满足要求；对于含悬浮杂物较多的水电站，选用过滤精度1.5～3mm的楔形线滤网效果较好；对于过滤精度要求较高的水导轴承润滑供水、主轴密封供水、消防供水或生活供水的过滤，选用不锈钢编织复合滤网的过滤反冲洗效果好。