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      熱力發(fā)電廠低位排水系統(tǒng)的改進(jìn)與應(yīng)用

      2019-12-02 13:14:28陳鵬
      科學(xué)大眾·教師版 2019年10期
      關(guān)鍵詞:排水泵

      陳鵬

      摘 要:發(fā)電廠的大型水泵由于設(shè)計(jì)需要,一般都設(shè)置在廠房地平以下,因地勢(shì)較低,易發(fā)生水淹泵房的事故,造成的危害極大,恢復(fù)工作量大、時(shí)間長,因此必須設(shè)計(jì)配備可靠的排水系統(tǒng),以確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

      關(guān)鍵詞:低位排水; 虹吸; 排水泵; 逆止閥

      中圖分類號(hào):TM621? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ?文章編號(hào):1006-3315(2019)10-200-001

      1.系統(tǒng)簡(jiǎn)介

      某廠循環(huán)水泵房泵的基準(zhǔn)面處于負(fù)4米,配備了兩臺(tái)排水泵,以排出泵房內(nèi)的各類排水,如水泵的冷卻水、放空氣管排水、機(jī)械密封水等。排水系統(tǒng)的出水排至泵房外的廠區(qū)雨水井,每臺(tái)排水泵出口設(shè)有逆止閥,以防出水倒灌;同時(shí)排水系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)控制系統(tǒng),在自動(dòng)工況下,當(dāng)集水坑水位高至高位設(shè)定值時(shí),高水位浮球動(dòng)作,啟動(dòng)排水泵排水,當(dāng)水位低于低位設(shè)定值時(shí),停止排水泵。

      2.現(xiàn)狀調(diào)查

      由于低位集水坑位于地平以下的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),不可避免地會(huì)有泥沙等雜物,這樣一來就會(huì)帶來以下一些問題。

      2.1造成逆止閥卡澀,使之不能可靠關(guān)斷。因逆止閥是依靠介質(zhì)本身的力量自動(dòng)啟閉的閥門,作用是阻止介質(zhì)倒流。泥沙會(huì)造成閥瓣軸和導(dǎo)向套上的泄壓孔堵塞,產(chǎn)生阻尼現(xiàn)象,動(dòng)作困難。同時(shí)泥沙會(huì)附著在粘結(jié)密封面上,不能很好的密封。

      2.2排水泵一般備用的是清水泵,入口有濾網(wǎng),泥沙雜物等會(huì)堵塞泵的吸入口,造成泵出力不足或無出力。

      2.3由于排水系統(tǒng)出水管線較長,泥沙雜物會(huì)在出水管中沉積,引起泵的出力下降。

      當(dāng)以上情況發(fā)生時(shí),由于泵的出力下降,同樣的排水量會(huì)造成泵長時(shí)間運(yùn)行,加之低位排水泵工作在高溫潮濕的環(huán)境中,排水泵容易損壞。

      2.4當(dāng)一臺(tái)排水泵故障,另一臺(tái)正常工作時(shí),由于公用一根出水管,正常工作排水泵的排水會(huì)通過故障泵卡澀的逆止閥回流至低位水坑,進(jìn)一步降低了整個(gè)排水系統(tǒng)的出力,當(dāng)由于某種原因泵房內(nèi)所需排出的水量增加時(shí),由于出力不足,泵房內(nèi)的積水會(huì)很快上升,甚至危及整個(gè)泵房的安全運(yùn)行。

      2.5當(dāng)遇有突發(fā)暴雨等造成雨水系統(tǒng)排水困難,雨水井水位上升,高于泵房排水系統(tǒng)排水口時(shí),會(huì)引發(fā)虹吸現(xiàn)象,大量的地面水將從排水系統(tǒng)倒灌至泵房的低位集水坑,進(jìn)而有可能造成泵房淹水。歷史上曾經(jīng)在老機(jī)組發(fā)生過類似的事故。

      3.改進(jìn)措施

      3.1及時(shí)清理低位集水坑的泥沙雜物,改善排水泵的工作環(huán)境。

      3.2增設(shè)低位集水坑水位報(bào)警裝置,將報(bào)警信號(hào)引入有人值班場(chǎng)所。

      3.3要求檢修人員對(duì)逆止閥作常規(guī)檢查維護(hù)。

      3.4由于原有排水口在雨水井內(nèi),容易產(chǎn)生虹吸,而且出水情況不便觀察,將排水口加高,破壞虹吸產(chǎn)生的條件,杜絕了雨水倒灌的可能,同時(shí)也便于觀察出水情況。

      虹吸現(xiàn)象是液態(tài)分子間引力與位能差所造成的,即利用水柱壓力差,使水上升后再流到低處。由于管口水面承受不同的大氣壓力,水會(huì)由壓力大的一邊流向壓力小的一邊,直到兩邊的大氣壓力相等,容器內(nèi)的水面變成相同的高度,水就會(huì)停止流動(dòng)。利用虹吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。

      如圖1所示的裝置來說明這種現(xiàn)象的原理,當(dāng)充滿水的管子將A、B兩個(gè)液面高度不同水槽連接后,C處受到向右的壓強(qiáng)為:P1=P0-[ρ]水gh1向左的壓強(qiáng):P2=P0-[ρ]水gh2,其中:P0為大氣壓。由于h1>h2,所以有P1

      破壞虹吸的條件有兩種方法:一是加高管道在B容器的管口,使管道的出水口最大可能的高于B容器的液面;二是在管道的C點(diǎn)處開口,使得管道C處的壓力恒定為大氣壓P0。

      由于在管道C處開口會(huì)造成排水外泄,又要增加排水設(shè)施,故采取第一種破壞虹吸的方法,提升排水口高度。

      利用機(jī)組檢修的機(jī)會(huì),對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行了改造。

      1.全面清理低水集水坑,清理出大量的淤泥和雜物,確保排水泵吸入口不被堵塞,系統(tǒng)工作正常。

      2.檢修人員全面檢查維護(hù)了逆止閥,進(jìn)行了清洗、更換橡膠密封面,同時(shí)將兩臺(tái)低位排水泵出口由原來母管制,改為兩臺(tái)泵各自使用一根排水管排水,避免了故障泵逆止門不嚴(yán),運(yùn)行泵打循環(huán)的現(xiàn)象。

      3.在集中控制室增設(shè)低位集水坑的水位高報(bào)警指示。當(dāng)?shù)臀患铀桓咧猎O(shè)定值時(shí),準(zhǔn)確報(bào)警,提醒值班人員及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)查看,必要時(shí)人工干預(yù)。

      4.將兩臺(tái)排水泵的出水管口進(jìn)行改造。將原先埋入雨水井的管道出水口提高到路邊草坪上,高于路面,即使大到暴雨也不會(huì)讓雨水淹沒排水口,破壞了虹吸產(chǎn)生的條件;同時(shí)在排水口加上格柵的蓋板,既保障了人員安全,也便于巡查人員觀察日常排水口排水情況,分析判斷排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,以便及時(shí)采取相應(yīng)措施消除設(shè)備隱患。改造前后對(duì)比如下圖所示:

      4.結(jié)論

      通過對(duì)系統(tǒng)的改造,將原先埋入雨水井的管道出水口提高到路邊草坪上,高于路面,即使大到暴雨也不會(huì)讓雨水淹沒排水口,破壞了虹吸產(chǎn)生的條件。同時(shí)將原有的母管制排水改為每臺(tái)泵單獨(dú)排水,避免了暴雨時(shí)雨水倒灌以及備用泵逆止閥故障時(shí)運(yùn)行泵打循環(huán)的現(xiàn)象,保障了泵房的安全運(yùn)行,有效地避免了水淹廠房等事故的發(fā)生。

      參考文獻(xiàn):

      [1]ttp://baike.baidu.com/view/355855.htmfr=ala0_1

      [2]邰寶生.淺析虹吸原理,生活物理

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