胶球清洗装置系统凝汽器运行原理及胶球种类选用分析

胶球清洗装置系统凝汽器运行原理及胶球种类选用分析

      胶球清洗装置系统凝汽器运行原理及胶球种类选用分析，胶球连续清洗国内不少电厂安装使用。近年来，国外对胶球清洗的应用较为广泛，德、苏、法、日等国均有采用，并在胶球、胶球清洗装置和系统上也有所发展。
       现将国内、外采用胶球连续清洗的原理、系统、主要设备以及使用效果等方面的情况综述如下。
       胶球连续清洗的原理是将比重与水接近的胶球投入凝汽器冷却水入口，同冷却水一道流经铜管以达到清洗之目的。
       由于胶球的种类不同，清洗的原理亦有差异。到目前为止，胶球基本上分为硬球和海绵球两种，其原理大体可分两类。
1、硬球清洗原理：
       胶球径较铜管内径小1～2毫米，工作原理如图1所示。胶球在管内随水流动，胶球与管壁不断产生撞击，附着于管壁上的沉积物便被除掉。另外，由于水和球的相对运动使管内水流速度場发生变化，提高了管壁附近边界层的流速，以冲掉或防止悬浮物、盐垢等的沉积。
2、海绵胶球清洗的原理：
       这种球一般球径较管径大1～2毫米，其工作原理如图2所示。海绵球被冷却水带进铜管后、即压缩形变，与管壁全周接触，从而流经铜管时整根管子的内壁被擦洗一逼。
图1硬球清洗原理
图2海绵球清洗原理
从上述工作原理可见：
       (1)利用胶球清洗凝汽器是防止铜管结垢的预防性措施。
       (2)海绵胶球较之硬球清洗效果要好些。
胶球种类选用分析：
       胶球是这种连续清洗系统中重要的一个元件，是保证铜管清洗效果的关键之一。
1、硬球：
       国内外所使用的硬球多为天然橡胶、丁苯橡胶和硬质聚苯乙烯塑料等，但无论哪一种原料的硬球，都应满足下列要求：
       ①球的直径一般采用比凝汽器铜管内径小1～2毫米。
       ②球之比重应尽量接近于水的比重。对于用海水运行的凝汽器共比重应大于1克/厘米3。
       早期苏修资料中會推荐采用不同比重的胶球，使其在凝汽器的水室中自然分层，以便每根铜管都能得到清洗。然而实际上在胶球比重差别不大时，由于水流的作用和水流向的改变，胶球在水室内是来不及分层再流到铜管内的，这已为国内外实验所证明。
       ③有足够的耐磨性。德国资料介绍，每月其直径磨损不大于0.8毫米，保证每更换一次新球起码能连续运行4个月。苏修资料介绍，按每天4～8小时运行考虑，则小球每月磨损不应超过0.5毫米。
       ④胶球应保证在40℃的水中长时间没泡不发粘，不变形。还要有一定的弹性。
       ⑤要保证球的圆度、直径偏差不得大于土0.1毫米。投入循环的胶球数n=20/z%的铜管数(z为流程数)。近年来在国外，这种硬球已较少采用。
2、海绵胶球（剥皮胶球、金刚砂胶球）：
       德国54年以后开始采用海绵橡胶球，日本在60年也开始试用海绵胶球。目前国外较普遍采用的这种软质胶球其材料多为天然橡胶或合成树脂等。我们會对Ⅱ本的一种海绵球样品进行了成分分析。定性分析的结果是：主要为硫化的天然橡胶，并含有大量的无机填料硫酸钡和较多的增塑剂长链脂肪酸脂。对球的规格及性能要求综合如下：
       (1)海绵球的直径根据凝汽器铜管直径选取，一般取比管径大1～2毫米或选川比管径约大10%。
       (2)球呈蜂窝状连续气孔，湿状态的比重接近于1克/厘米3。并具有一定的机械强度和适当的弹性。例如，日本介绍一种醋酸乙烯树脂海绵球，其气孔率为80～85%,干状态的视比重为0,1～0.16克/厘米3,含水量90%的湿状态视比重为1.0～1.16克/厘米3。拉伸强度为23～26公斤/厘米2,延长率为18～20。
       (3)具有良好的吸垢性，耐磨性和球上附着污物的自身脱落性。
       日本某电厂125兆瓦机的试验表明，海绵球连续运行时耐用时间为700小时。
       德国某电厂在8000小时运行的情况下，平均每千斑约消耗初始直径为22毫米的小球35个。
3、特殊球：
       当铜管内壁结有硬垢时，用上述硬球和海绵球都无法除去。近年求，国外已研究出两种特殊球。
①碳化硅球：
       在日本某电厂，因发生地虚，河水一度污染，引起凝汽器兵空的急剧降低，用海绵球也无济于事，更严重的是在管面污染物下面，沿管长方向可见到有点蚀发生。结果，他们研制了一种碳化硅球。在已磨小的海绵球表面先涂以粘结剂。并在球上涂4毫米宽的一圈30号碳化硅，剩下的部分就做为水的流通口。
       试验表明，在比额定其空低13,1毫米汞柱的情况下，每天使用碳化硅球清洗一小时，运行三人就可使其空度上升到比额定真空值高出3.2毫米汞柱。
②缩醛球：
       上述的碳化硅球对污染物质能起很好的清洗作用，但为不致损伤管材和延长使用时间，日本某公司又试制了一种具有仲缩性的缩醛球，为了调节比重，并使其能通过铜管，在其内部封入气体而表面带有突起。这种球耐用时间长，也不损伤管内的氧化膜，特别是对于不允许碳化硅粒子混人冷却水的电厂，會推荐采用这种球。
       为了防止铜管的腐蚀，特殊球只是在用普通球不能使清洁度上升时才投入运行。当其空恢复到设计值后，仍用普通球运行。