專利名稱：粉末樹脂覆蓋過濾器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于水處理技術領域，具體地說，涉及一種適用于空冷發電機組凝結 水精處理的粉末樹脂覆蓋過濾器。
背景技術：
粉末樹脂覆蓋過濾器適宜于空氣冷卻汽輪發電機組凝結水的精處理，空冷發電機 組的特點是1、凝結水水質所受污染很少，不會由于循環冷卻水的漏泄使凝結水的含鹽量 大幅度增加，可以通過覆蓋過濾器添加少量的樹脂粉末，形成樹脂覆蓋膜，當空冷機組的凝 結水通過樹脂覆蓋膜時將水中的鹽類雜質和金屬氧化物一并除掉，也可以添加適當數量的 纖維粉末，增加覆蓋過濾器的過濾效果；2、空冷發電機組采用空氣作為冷卻介質，空氣的熱 焓較小，冷卻效果較差，使凝結水的殘留溫度較高，覆蓋過濾器采用少量、特制、耐高溫的樹 脂粉末進行凝結水精處理，可以降低運行費用；3、粉末樹脂覆蓋過濾器應用于凝結水精處 理，工藝系統比較簡單，省投資，適用于中壓凝結水精處理，可以簡化熱力系統。目前的粉末樹脂覆蓋過濾器一次鋪膜的厚度6_9mm，在正常情況下，根據試驗和理 論計算，運行周期應達21天，目前實際運行狀況只有2-3天，運行狀態最好的一般不超過7 天，覆蓋過濾器的實際運行經濟效益大打折扣，大量的粉末樹脂隨廢水排掉；粉末樹脂的價 格是昂貴的，每噸約8萬元，是普通樹脂的3-4倍，大量的粉末樹脂被排掉，不僅運行費用大 幅度提高，同時造成難于降解的有機物污染；目前的運行狀況，使粉末樹脂覆蓋過濾器的生 命力岌岌可危，用不了太久時間，將會被廢除掉。目前運行的覆蓋過濾器存在如下問題所謂“爆”膜不是爆膜，是水沖膜，氣沖膜， 甚至是分段沖膜。沖膜工藝所提供的能量遠遠達不到爆膜的要求，所以失效的覆蓋膜不可 能清除干凈，特別是分段沖洗，已經形成能量漏洞，沖洗介質選擇阻力小、無膜段通過，失效 的覆蓋膜更沖洗不掉。失效的覆蓋膜不能徹底被沖洗掉，時間越長、越牢固，膜阻力越來越 大，水流自然選擇阻力小的部位通過，濾元的表面積不能得到充分利用，所以使運行周期很 短。
實用新型內容本實用新型提供了一種粉末樹脂覆蓋過濾器，可以解決現有技術存在的運行費用 過高、換膜周期過短的問題。為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現—種粉末樹脂覆蓋過濾器，包括整體形狀為筒狀的設備本體，在其筒狀內部空間 設有過濾室，過濾室內豎直安裝有若干濾元，濾元上端通過濾元支架固定于設備本體，濾元 下端通過設備隔板固定并穿出于該設備隔板，所述過濾室的上部空間為檢修室，檢修室頂 設有人孔，設備本體的下端部設有進水口和出水口，設備本體底部設有支腿，所述過濾室的 下部空間依次設為空氣室和水室，所述空氣室的側壁上設有進氣口和疏水口。本發明通過在過濾室內的下部增設空間作為空氣室和水室，根據爆膜的需要在爆膜的瞬間由水室提供足夠的水作為爆膜介質；由空氣室擴容提供足夠的能量，在空氣室 增加頂壓用壓縮空氣進氣口和疏水口。這樣，使沖膜工藝更改為真正的一次爆膜，覆蓋膜不 會因為能量達不到而造成殘留，一次爆膜徹底，使得濾元的表面積得到充分利用，運行周期 延長，延長了換膜周期，降低了運行費用。其中的各部件的作用設備本體用作濾元容器；設備隔板用于濾元安裝和凝結水處理前后隔板；檢修室頂部的人孔用于設備檢修；設備本體下端部的進水口用于運行進水、爆膜泄壓、設備排空；出水口用于運行出水口，設備排空，反沖洗進水；支腿用于支撐設備本體和運行荷重；濾元為過濾元件。呼吸口用于排氣、進氣、充氣頂壓；進氣口用于充氣頂壓；疏水口用于疏水。進一步地，所述檢修室的側壁上設有疏水口，檢修室的頂部設有呼吸口用于充氣 頂壓。在檢修室頂部增加疏水口和作為壓縮空氣頂壓進氣口的呼吸口，采用爆膜雙向泄 壓工藝，降低爆膜沖擊震動。更進一步地，為了便于觀察過濾室內的情況，所述過濾室的側壁上至少設有一個 窺視孔，窺視孔的數目和位置根據具體需要而定。根據設備的上述改進，修改爆膜操作工藝程序與之相適配。[0024]下面以適應330MW空冷發電機組的粉末樹脂覆蓋過濾器為例說明設計原理。[0025]1、技術參I數[0026]運行壓力3. 2MPa濾元根數402根[0027]設計壓力4. OMPa濾元規格長170cm，直徑50cm[0028]試驗壓力4. IMPa濾元總面積IlOm2[0029]運行溫度60 °C運行流速8m/h[0030]設計溫度85 °C最大流速10m/h[0031]本體材質20G爆膜氣 0. 35-0. 45MPa[0032]濾元骨架304ss爆膜加速度18-19m/s2[0033]繞線材料聚丙烯纖維爆膜強度15-16L/m2*s*水[0034]設計出力880m 3A爆膜沖量 279-309kg*m/m2*s3[0035]最大出力IlOOmVh爆膜流量 6027-6336m3/h[0036]2、在爆膜之前先用壓_!空氣頂壓置換空氣室中的水，空氣室中的水由疏水口通過
疏水閥排出，壓縮空氣繼續升壓到爆膜壓力，例如0. 35-0. 45Mpa。3、爆膜水流加速度加速度j V= fx A/2gh/t = f χ V2x9.8x35/t = f χ 26.19/t式中f是阻力系數，根據爆膜泄壓水流速度和爆膜系統阻力確定；[0040]g是重力加速度9. 8m/s2 ；V2 χ 9.8 χ 35是在靜壓頭為35m，即0. 35Mpa時，無阻力的情況下可能達到的泄壓水
流速度；t是爆膜持續的時間，即泄壓閥門開啟的時間。如果泄壓管道采用DN350，水流速度為26. 19m/s,爆膜系統阻力為10. 8m (包括水 室、濾元骨架、濾元外側罐體內阻力、一個三通和泄壓閥門)。得阻力系數f = 1-10. 8/35 = 0. 7。若，泄壓閥門開啟時間為1秒(氣動蝶閥)，可以計算爆膜加速度jv = 0. 7X26.19m/s/ls = 18. 33m/s2。用同樣的計算程序計算氣頂壓為0. 45Mpa時爆膜加速度(流速不同阻力損失也不 同)jv = 0. 65X29. 7m/s/ls = 19. 31m/s2。4、爆膜強度計算爆膜瞬間(Is)爆膜介質水的流量(氣頂壓0. 35Mpa)18. 33m/s2xlsX0. 0913m2 = 1. 674m3/s = 1674L/s。式中0. 0913m2是DN350泄壓管道的斷面積。爆膜強度=1674L/s/110m2= 15. 22L/s*m2。用同樣的方法計算氣頂壓為0. 45Mpa時的爆膜強度19. 31m/s2xlsX0. 0913m2/IlOm2 = 0. 016m3/s = 16L/s*m2。5、爆膜流量計算根據爆膜強度分別計算氣頂壓0. 35Mpa和0. 45Mpa時爆膜流量Q0. 35 = 15. 22L/s*m2xl IOm2X 3600s/h = 6027120L/h = 6027. 12m3/hQ0. 45 = 16L/s*m2 X 1 IOm2 X 3600s/h = 6336000L/h = 6336m3/h6、爆膜瞬間能量-沖量計算E0. 35 = 18. 33m/s2X 15. 22kg/s*m2 = 279kg*m/s3*m2E0. 45 = 19. 31m/s2X 16kg/s*m2 = 309kg*m/s3*m27、根據爆膜沖量可以導出爆膜功率可以設定爆膜時間為1秒，將加速度、工質分別乘1秒，再乘以爆膜的總面積，就可 以得出爆膜總功率NO. 35 = 18. 33m/s X 15. 22kg/m2 X 1 IOm2 = 30690kg*m/sNO. 45 = 19. 31m/sX 16kg/m2X IlOm2 = 33990kg*m/s為了辨別方便，再除以102kg*m/kw，乘以3600s/h，得kw/h NO. 35 = 30690kg*m/s + 102kg*m/kwX3600s/h = 1083176. 47kw/hNO. 45 = 33990kg*m/s + 102kg*m/kwX3600s/h = 1199647. 6kw/h由此可以顯示爆膜的威力。8、水室容積計算設定爆膜瞬間為ls，氣頂壓分別為0. 35Mpa和0. 45Mpa,爆膜介質水的流量為q0. 35 = 18. 33m/s2X Is X 0. 0913m2 = 1. 674m3/sqO. 45 = 19. 31m/s2X Is X 0. 0913m2 = 1. 763m3/s[0073]402根濾元骨架內蓄存的水容積是0. 28m3，另增加水室容積1. 5m3，兩項合計V=L 5m3+0. 28m3 = 1. 78m3，可以滿足爆膜用水量。9、空氣室容積計算泄壓、爆膜、排水，壓縮空氣擴容的體積必須滿足排水量容積要求爆膜泄壓由于阻力的原因，罐體內的壓力不可能瞬間(Is)降到零壓力，根據泄壓 排水阻力計算，罐體內最少有0. IOSMpa的背壓，根據恒溫下氣體狀態方程式P1V1=P2V2 即0. 35V! = 0. 108 (VI· 78)，[0080]則V1 = (0. 108 X 1. 78) / (0. 35-0. 108) = 0. 79m3[0081]在設計中取1.0m3，可以滿足爆膜工藝需要。[0082]五、爆膜影響因素[0083]ι、 I膜泄壓閥開啟時間越短，爆膜加速度越快；[0084]2、頻I膜系統阻力越小，爆膜加速度越快；[0085]3、 I膜加速度越快，爆膜介質流速越大，爆膜能量越多，丈暴膜沖洗強度越大；[0086]4、 I膜介質質量越大，爆膜沖量越大，爆膜功率越大，爆月莫越徹底；[0087]5、 i膜介質雙向流動，可以減小爆膜震動。[0088]六、爆膜操作程序[0089]1、 i膜之前停止運行，將所有出入口閥門全部關閉；[0090]2、開啟空氣室進氣閥和呼吸口進氣閥，進壓縮空氣充壓，同時開啟空氣室疏水閥
和檢修室疏水閥，進行疏水。3、疏水完畢后將疏水閥門關閉，壓縮空氣繼續充壓到0. 35-0. 45Mpa，充壓完畢，將 充氣閥門關閉。4、充壓和疏水口的位置可以保證濾元不接觸空氣，充壓和疏水后，設備完全處于 靜止狀態。5、快速開啟底部排空閥和頂部排空閥進行雙向泄壓爆膜，并將罐體內的爆膜廢水 排空。6、設備排空后，用沖洗水泵進行沖洗，并檢查是否有殘留覆蓋膜材料。7、根據發電機組運行階段和需要，分別采用粉末樹脂、粉末樹脂與纖維粉混合材 料或纖維粉末重新鋪設新膜。鋪膜工藝與原工藝相同。
圖1是本實用新型所述粉末樹脂過濾器的半剖結構示意圖；圖中的符號及其說明1、設備本體；11、過濾室；111、濾元；112、濾元支架；113、設備隔板；12、檢修室； 121、人孔；122、呼吸口 ；123、疏水口 ；13、空氣室；131、進氣口 ；132、疏水口 ；14、水室；15、 進水口 ；16、出水口 ；17、支腿；18、窺視孔。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。[0100]如圖1所示，一種粉末樹脂覆蓋過濾器，包括整體形狀為筒狀的設備本體1，在其 筒狀內部空間設有過濾室11，過濾室11內豎直安裝有若干濾元111，濾元111上端通過濾 元支架112固定于設備本體1，濾元111下端通過設備隔板113固定并穿出于該設備隔板 113，過濾室11的上部空間為檢修室12，檢修室12頂設有人孔121，設備本體1的下端部設 有進水口 15和出水口 16，設備本體1底部設有支腿17，過濾室11的下部空間依次設為空 氣室13和水室14，空氣室13的側壁上設有進氣口 131和疏水口 132。通過在傳統的粉末樹脂覆蓋過濾器基礎上增加空氣室13和水室14，在爆膜的瞬 間由水室14提供足夠的水作為爆膜介質；由空氣室13擴容提供足夠的能量，在空氣室13 增加頂壓用壓縮空氣進氣口 131和疏水口 132。這樣，沖膜工藝改為真正的一次爆膜，粉末 樹脂覆蓋膜不會因為能量達不到而殘留，一次爆膜徹底，使得濾元的表面積得到充分利用， 運行周期延長，延長了換膜周期，降低了運行費用。為了降低爆膜沖擊震動，檢修室12的側壁上設有疏水123，檢修室12的頂部設有 呼吸口 122。在檢修室12頂部增加疏水口 123和作為壓縮空氣頂壓進氣口的呼吸口 122， 采用爆膜雙向泄壓工藝。為了便于觀察過濾室11內的情況，過濾室11的側壁上至少設有一個窺視孔18，窺 視孔18的數目和位置根據具體需要而定。根據設備的上述改進，修改爆膜操作工藝程序與之相適配。爆膜操作程序1、爆膜之前停止運行，將所有出入口閥門全部關閉；2、開啟空氣室進氣口 131和呼吸口 122，進壓縮空氣充壓，同時開啟空氣室疏水口 123和檢修室疏水口 132，進行疏水。3、疏水完畢后將疏水口 123、132關閉，壓縮空氣繼續充壓到0. 35-0. 45Mpa，充壓 完畢，將充氣閥門關閉。4、充壓和疏水口的位置可以保證濾元111不接觸空氣，充壓和疏水后，設備完全 處于靜止狀態。5、快速開啟底部進水口 15的泄壓閥和頂部呼吸口 122的泄壓閥進行雙向泄壓爆 膜，并將罐體內的爆膜廢水排空。6、設備排空后，通過底部出水口 16用沖洗水泵進行反沖洗，并檢查是否有殘留覆 蓋膜材料。根據發電機組運行階段和需要，可以分別采用粉末樹脂、粉末樹脂與纖維粉混合 材料或纖維粉末重新鋪設新膜。鋪膜工藝與原工藝相同。當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例， 本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換， 也應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求一種粉末樹脂覆蓋過濾器，包括整體形狀為筒狀的設備本體，在其筒狀內部空間設有過濾室，過濾室內豎直安裝有若干濾元，濾元上端通過濾元支架固定于設備本體，濾元下端通過設備隔板固定并穿出于該設備隔板，所述過濾室的上部空間為檢修室，檢修室頂設有人孔，設備本體的下端部設有進水口和出水口，設備本體底部設有支腿，其特征在于所述過濾室的下部空間依次設為空氣室和水室，所述空氣室的側壁上設有進氣口和疏水口。
2.根據權利要求1所述的粉末樹脂覆蓋過濾器，其特征在于所述檢修室的側壁上設 有疏水口，檢修室的頂部設有呼吸口用于充氣頂壓。
3.根據權利要求1或2所述的粉末樹脂覆蓋過濾器，其特征在于所述過濾室的側壁 上至少設有一個窺視孔。
專利摘要本實用新型公開了一種粉末樹脂覆蓋過濾器，可以解決現有技術存在的運行費用過高、換膜周期過短的問題。采取一次爆膜工藝代替原來的沖洗工藝。具體包括筒狀設備本體，在筒狀內部空間設有過濾室，過濾室內豎直安裝有若干濾元，過濾室的上部空間為檢修室，檢修室頂設有人孔，設備本體的下端部設有進水口和出水口，過濾室的下部空間依次設為空氣室和水室，空氣室的側壁上設有進氣口和疏水口。在爆膜的瞬間由水室提供足夠的水作為爆膜介質；由空氣室擴容提供足夠的能量，在空氣室增加頂壓用壓縮空氣進氣口和疏水口，從而使沖膜工藝達到真正的爆膜，濾元表面積得到充分利用，延長了換膜周期，降低了運行費用。
文檔編號B01D29/52GK201692720SQ20102021530
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月29日 優先權日2010年5月29日
發明者于治津, 聶承信 申請人:青島天蘭環境工程有限公司