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超声波在汽轮机油净化器中的应用
作者:管理员    发布于:2016-11-01 11:45:56    文字:【】【】【

  发电厂的发电主设备汽轮机由于其转子庞大,所以主轴的支撑和润滑只能采用动压支撑。而油净化器恰恰是提供动压介质一油液的设备,它负责汽轮机油的除水、除杂质和降温等。对于动压支撑来讲,油液中杂质的危害是非常致命的,因为动压支撑的动压油膜一般都在10几个m,很小的杂质都会破坏油膜致使汽轮机转子轴承和轴套因磨擦而烧毁,造成重大事故。所以发电厂对汽轮机油的清洁度一贯重视,对杂质的颗粒度有严格要求,粗滤不超过25―,精滤不超过5m.由于我国科技人员的不断努力,过滤精度问题早已解决,用精细的滤网挡住杂质即可实现,但同时又带来了堵塞问题,以前解决的办法是用差压报警,即当网眼堵塞到一定程度会引起滤网两边的压力升高,及时换掉滤网。对于精滤也有采用反冲洗的方法,但都不能解决实时在线清除堵塞和排渣的难题。反冲洗的复杂性又增加了其故障率,特别是用了几天后,故障频繁,难以使用。

  有没有更好的办法呢,2油净化器的工作原理如所示,首先油液从油箱7经过流量控制阀6流入油净化器,由于油箱的位置通常是在二层,比油净化器的位置高近3m,所以油液可自行流入油净化器。为了防止流入过量的油液使油净化器外溢,所以在油净化器的进油口加装了浮球阀组8,用以控制液面高度。然后,油液流入粗滤器1,进行道过滤,它可以滤除90以上的杂质和铁锈(25m),也是油净化的重要、有效的杂质过滤部件。由粗滤网下来的油液,像下雨一样滴在倾斜板上,这样可以把油中的气泡和水析出。由于油液的静压作用,使油液通过滤水网2,滤水网是用特殊5―止回阀6―流量控制阀7―油箱8―浮球阀组汽轮机油净化器结构原理图在新油净化器刚开始投入运行时,由于滤网都是新的尚能满足实际要求,但随着时间的推移滤渣越积越多,又没有除渣措施,粗滤网的网眼开始堵塞,致使供油不足、油液漫出腔外,以及油泵吸空,造成整个油液管路进入空气,致使汽轮机轴产生汽蚀、气穴等危害。在线清洗粗滤网为其提供了很好的解决办法。

  3超声波在线清洗滤网利用超声波的体积小、擅长细小空间除垢、效率高、便于控制的特点,我们设计出如所示的超声波式粗滤器。

  3.1超声波除垢的工作原理超声波除垢的基本工作原理是将工频交流电通过场效应管的开关作用转换成达到超声波频率的高频交流信号,如所示,即产生高于20kHz频率的振荡信号,并进行电功率放大后,经超声波换能器(震头)的逆压电效应转换成高频机械振动能量,通地向前辐射,使液体振动而产生无数微小气泡。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合,这种现象称为“空化效应”。在气泡的闭合过程中可形成超过1000个标准大气压的瞬间高压,连续不断的瞬间高压就像一连串的小爆炸不断地冲击物件表面,使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到物件表面净化的目的。

  超声波在线清洗粗滤网结构原理。2超声波粗滤器的调试如所示,当粗滤网发生堵塞时,粗滤网内的液面开始升高,当达到超声波换能器2时,其声波振动通过油液介质起作用,对粗滤网7进行疏密相间的振动,使粗滤网网眼中的污垢脱落。滤网骨架被设计成特殊的立体倾斜结构,使得脱落后的污垢在超声波的振动下滑向排污口随后被电磁阀定期排放到排污筒中。实际安装调试过程如下。

  清除过程是清除介质、污染物、工件表面三者之间的相互作用,是一种复杂的物理、化学作用的过程。清洗不仅与污染物的性质、种类、形态以及粘附的程度有关,而且与清洗介质的理化性质、清洗性能、工件的材质、表面状态有关,还与清洗的条件如温度、压力以及附加的超声振动、机械外力等因素有分析。超声波除垢就是基于“空化效应‘的基本原理工作的,因此,超声波除垢对具有内外结构复杂、微观不平表面、狭缝、小孔、拐角、死角、元件密集等特点的工件均具有的去污能力,是其他清洗方法无可比拟的。随着超声频率的提高、气泡数量增加其爆破冲击力却减弱,因此,高频超声特别适用于小颗粒污垢的清除而不破坏其表面。所以我们共选用了10个换能器,按阵列的方式分布在粗滤网中。

  确定超声波频率的重要性超声波工作频率很低(在人的听觉范围内)就会产生噪音。当频率低于20kHz时,工作噪音不仅变得很大,而且可能超出职业安全与保健法或其他条例所规定的安全噪音的限度。通常选择从20~30kHz范围内的较低清洗频率。该范围内的清洗频率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。高频通常被用于清洗较小、较精密的零件,或清除微小颗粒。高频还被用于工件表面不允许损伤的应用。使用高频可从几个方面改善清洗性能。随着频率的增加,空化泡的数量呈线性增加,从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。如果功率保持不变,空化泡变小,其释放的能量相应减少,这样有效地减小了对工件表面的损伤。高频的另一个优势在于减小了粘滞边界层(伯努里效应),使得超声波能够“发现”极细小的微粒。试验表明只有当超声波频率达到40kHz以上时,才能对大于25m的网眼表现出开放式材料的性能。但当网眼小于5m以下时超声波就表现出整体的性能,把超声波反射回去,达不到除垢的目的,这就是为什么只能用超声波改造粗滤器,而不能用超声波改造精滤器的主要原因。在试验中我们分别选用了40kHz和50kHz两组试用时发现:当换能器频率大于50kHz后,表现了空化不稳定、去污不明显现象。后我们选用45kHz的换能器。

  超声谐振频率的调节超声波发生器的振荡器只有调谐到超声波换能器(震子)的谐振频率fc上,才能得到正常的超声效果和大超声幅值(强度)。反之,若超声波换能器振荡频率调节f1失谐,超声幅值(强度)会急剧减少。频率微调和超声谐振调节组合大可得到15kHz带宽的宽频调节范围。将中心频率微调旋至中间值,仔细调节超声谐振调节按钮,同时观察谐振指示表,可观察到指示变化,并达到较大值。此时可关。因此选择科学合理蟒,洗工必须进行硫lisl稍微调动中心攀微调按钮,使谐振指示增大忍仔410t锅炉过热汽温偏低的原因分析及对策(山西漳泽发电厂,长治046021)郭起旺史联青路玉龙热不足,蒸汽温度偏低,尤其是当2号制粉系统单独运行时更为严重。经过增加低温受热面,合理调整双切圆燃烧系统,过热汽温偏低的问题得以解决,从而提高了机组运行的安全性和经济性。

  1概述漳泽发电厂410ti锅炉为武汉锅炉厂生产的WGZ―410 /100―4型单汽包、自然循环、固体排渣燃煤锅炉。在锅炉燃烧室四角标高14000mm处对角布置4只直流燃烧器。两对角气流切圆2、4号为Y700mm,另外两对角气流切圆1、3号为Y470mm,燃烧器总高度4600mm宽460mm.锅炉设计及燃用煤种均为贫煤,制粉系统采用钢球磨煤机中间储仓式热风送粉,过热汽温设计值为540°C.过热器系统采用典型的两次交叉布置方式,从汽包分离出来的饱和蒸汽,经过顶棚过热器后进入低温过热器,从低温过热器出来分甲、乙两路经I级减温后沿烟道宽度交叉进入屏式过热器,从屏式过热器出来分甲、乙两路逆流进入位于烟道两侧的高过低温段过热器,然后蒸汽经过级减温后又交叉顺流进入位于烟道中间的高过高温段过热器,后经过导汽管通过集与粗滤器的垂友度成指数关系针对常思的溯llishing笕备改细调动超声谐振调节按钮,使指示表达到大值,如此反复数次,即可调至超声换能器谐振频率。注意:频率调节得过低或过高,都不能得到正确的谐振频率fc,可利用这一特点从指示表中观察是否调准至谐振频率。声波的压缩和膨胀从理论上分析,爆裂的空化泡会产生超过1000bai的压力,并在其爆裂的瞬间冲击波会迅速向外辐射。单个空化泡所释放的能量很小,但每秒钟内有几百万的空化泡同时爆裂,累计起来的效果将是非常强烈的,产生的强大冲击力将粗滤网网眼间的污物剥落,这就是所有超声除垢的特点。

  如果超声能量足够大,空化现象会在油液各处产生,所以超声波能够有效清除微小裂缝和小孔处的污垢。空化作用也促进了化学反应并加速了表面膜的溶解。然而只有在某区域的液体压力低于该气泡内气体压力时,才会在该区域产生空化现象。故由换能器产生的超声波振幅足够大时才能满足这一条件。产生空化所需的小功率被称做空化临界点。不同的液体存在不同的空化临界点,故超声波能量必须超过该临界点才能达到除垢效果。也就是说,只有能量超过临界点才能产生空化泡,以便进行超声除垢。多次试验和现场调试表明,空化临界点型油净化器,每个换能器功率应不小于500W.清除下来的污物,如果不及时集中后排放掉将会重新堵塞网眼。所以我们把滤网骨架设计成朝向排污口立体倾斜结构,然后利用物体振动给料效应和污垢的流动性(即物料在振动的容器中会自动涌向低洼处的效应)使污垢集中到排污口后由电磁阀定期地排放到排污筒中。

  4改造后的效果通过对原油净化器超声波粗滤器的改造,使原来油液经常外溢,过滤精度达不到要求而影响汽轮机发电的问题得到彻底解决。在线运行达两年之久不需大修,而原来基本上两个月便要停机更换粗滤网。每台设备的改造成本在1000元左右,远远低于更换粗滤网的费用(现在每套粗滤网的市场价格约在2~3万元左右),并且通过技术改造减轻了工人的劳动强度,提高了维修技能和操作水平。改造后的设备经过两年多的在线运行表明设备的改造是非常成功的,值得推广应用。

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