楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站中的應用

1、楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站中地應用 -機電論文楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站中地應用咼虎（南京源自電力自動化設備有限公司，江蘇南京 211800 ）摘要：水處理分為物理處理和化學處理兩種方式， 楔形繞絲濾網(wǎng)是用在物理處 理環(huán)節(jié)地一種新型結(jié)構(gòu)濾材.與傳統(tǒng)工藝不同，楔形繞絲濾網(wǎng)采用電阻焊接工藝， 可實現(xiàn)自動化數(shù)控加工，過濾精度、結(jié)構(gòu)強度高，可反沖清洗，其在化工、食品 等行業(yè)地應用已成熟.基于此，在核電建設快速發(fā)展地背景下，對楔形繞絲濾網(wǎng) 在核電水處理工藝設備上地應用進行簡要分析關鍵詞：核電；楔型繞絲濾網(wǎng)；過濾精度；反沖洗；壓降1應用背景核能發(fā)電自20世紀80年代在我國開始發(fā)展，我國核電建設及生產(chǎn)已經(jīng)積累 了近30

2、年地經(jīng)驗，至今共有在運核電機組23臺、在建核電機組27臺，在建機 組規(guī)模及總裝機規(guī)模均位居世界前列核能發(fā)電需要從海洋中大量取水，水質(zhì)地 處理至關重要.海水需經(jīng)過多次化學處理和物理處理才能為電站使用，物理處理 包括吸附、沉淀或阻隔方式凈化水質(zhì)，阻隔方式是將水通過濾材，讓體積較大地 雜質(zhì)無法通過，進而獲得較為干凈地電站用水 楔形繞絲濾網(wǎng)作為一種新型結(jié)構(gòu) 濾材，與金屬編織濾網(wǎng)、粉末燒結(jié)濾芯、疊片式濾網(wǎng)等其他濾材相比，過濾精度、 結(jié)構(gòu)強度更高，易反沖清洗，而且在石油化工、食品等行業(yè)已形成成熟地標準化 系列產(chǎn)品，在此背景下，本文將探討楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站主水處理工藝設備上 地配套應用發(fā)展2生產(chǎn)工藝楔形繞

3、絲濾網(wǎng)由楔形繞絲和支撐筋條組成， 通過電阻滾焊工藝全自動化數(shù)控加 工焊接成型，生產(chǎn)工藝較為成熟.楔形繞絲和支撐筋條截面搭接處為楔形，便于 焊接自熔，一般選用圓形鋼絲通過多道拉拔、熱處理工藝加工成型，機械強度、 尺寸精度均達到一定標準要求.楔形繞絲濾網(wǎng)焊接工藝如圖1所示，加工前通過圖T電咽淹埠工藝圖2詭溉能特強度計算選擇繞絲、筋條尺寸及筋條數(shù)量，確定焊接電流大小.支撐筋條圓周均布固定于數(shù)控加工機床軸向模具上，機床軸均勻轉(zhuǎn)動同時軸向勻速進給，繞絲沿模具圓周切線方向與筋條十字交叉，支撐筋條與繞絲分別搭接正負電極，當繞絲與筋條尖端搭觸時，搭接處瞬間通電自熔，在一定擠壓力下形成焊點，繞絲和筋 條地熔焊深

4、度決定了焊點地機械強度.繞絲在筋條上繞制類似于螺旋線，筋條形 成骨架起支撐作用，繞絲與繞絲之間形成連續(xù)均勻地通流縫隙，如圖2所示.楔形繞絲濾網(wǎng)焊接成型后為管狀結(jié)構(gòu)， 根據(jù)進水方向地不同，濾網(wǎng)可分為正繞 濾網(wǎng)和反繞濾網(wǎng)，兩者采用相同地焊接工藝，結(jié)構(gòu)上有所不同 .正繞濾網(wǎng)支撐筋 條在里側(cè)，繞絲在外側(cè)，雜質(zhì)顆粒被阻隔在外側(cè)；反繞濾網(wǎng)支撐筋條在外側(cè)，繞絲在里側(cè)，雜質(zhì)顆粒被阻隔在里側(cè).楔形繞絲濾網(wǎng)可塑性很高，可二次加工成不 同形狀產(chǎn)品以適用于不同地工況，如平板型、漏斗型、反卷型濾網(wǎng).楔形繞絲濾網(wǎng)獨特地結(jié)構(gòu)、工藝所具備地優(yōu)勢：全自動化數(shù)控機床加工，過濾 精度可控，隨著生產(chǎn)工藝地進步過濾精度不斷提高， 目前

5、可過濾地雜質(zhì)顆粒直徑 最小可達50呵，精度能夠控制在20阿誤差范圍內(nèi)，特別適用于過濾微小顆 粒地場合；濾網(wǎng)本身不易堵塞，被過濾地大顆粒雜質(zhì)與濾網(wǎng)為點、面接觸，而且 楔形繞絲間會形成一定地釋放角， 顆粒雜質(zhì)通過縫隙后不會被卡在縫隙中， 通過 反沖清洗即可排污，無需人工干預；濾網(wǎng)焊點多、結(jié)構(gòu)強度高，可用于高壓力系 統(tǒng)工況，采用不銹鋼原材料加工，使用壽命長.3核電應用分析楔形繞絲濾網(wǎng)起步于石油化工、食品等行業(yè)，現(xiàn)已在行業(yè)內(nèi)形成標準化系列產(chǎn) 品，應用上很成熟，這為其在核電上地推廣提供了借鑒楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站設備上地應用還處于可靠性驗證階段， 尚未被完全認可，這主要是因為從核能發(fā) 電地安全性考慮，核電

6、建設需要成熟先進地技術設備， 楔形繞絲濾網(wǎng)在核電成熟 應用并不多楔形繞絲濾網(wǎng)雖有優(yōu)勢，但其要在核電推廣開來，首先設計參數(shù)、 結(jié)構(gòu)強度及水阻損失需要通過大量理論計算為基礎依據(jù)判斷是否符合核電設備 地設計標準；其次安全性、可靠性需通過功能性試驗反復驗證，同時以改進、替 代其他類型濾網(wǎng)地方式小范圍逐步推廣目前在核電站中常用地濾材有金屬編織濾網(wǎng)、粉末燒結(jié)濾芯以及疊片式濾網(wǎng)等金屬編織濾網(wǎng)在核電中應用較為普遍，一般用在核電站取水過濾設備上進行初 步過濾，通常針對水草、貝殼等體積大地雜質(zhì)，且過流面積大，而楔形繞絲濾網(wǎng) 更適用于高精度過濾金屬粉末燒結(jié)濾芯是以金屬粉末為原料經(jīng)過粉末分級、成型、燒結(jié)、機械焊接加工

7、等工藝過程制成地多孔過濾材料， 精度較高，但由于其內(nèi)部孔隙彎曲、縱橫 交錯，雜質(zhì)進入濾芯內(nèi)部后無法進行清洗， 長時間使用后會出現(xiàn)污堵導致系統(tǒng)壓 力增高地情況，需要定期更換燒結(jié)濾芯在電站取樣設備上應用較多，但核電設 備維護間隔周期長，高壓過濾器上現(xiàn)已逐步使用楔形繞絲濾網(wǎng)， 其在同樣過濾精 度下可反沖清洗、在線排污，對于設備維護更為有利 疊片式濾網(wǎng)是核電建設初期從國外引進地產(chǎn)品，它是由一片片帶有凸臺地圓環(huán) 疊加通過拉桿固定形成地濾網(wǎng)，凸臺高度為通流縫隙地寬度疊片式濾網(wǎng)主要用在核電除鹽器設備中，除鹽器是核電站中水質(zhì)化學處理地重要設備，它通過其內(nèi)部放置地H型陽離子樹脂和0H型陰離子樹脂與水中地各種陰陽

8、離子進行交換 達到凈化水質(zhì)地目地.除鹽器入口、出口會設有濾網(wǎng)用于過濾水質(zhì)及阻隔樹脂泄 漏，樹脂顆粒直徑很小，一般為0.30.7mm，而且系統(tǒng)壓力高、工況復雜，對 濾網(wǎng)壓降阻力有嚴格要求.疊片式濾網(wǎng)過濾精度能夠滿足除鹽器設備地要求，但 在投入使用后效果并不好，因為其長期在水流沖刷下凸臺磨損較嚴重， 易跑漏樹 脂，工作壽命短，而且對機械加工精度要求很高，故已逐漸被楔形繞絲濾網(wǎng)取代. 雖然楔形繞絲濾網(wǎng)在過濾精度、結(jié)構(gòu)強度方面可以滿足除鹽器設備要求，但其初 期地推廣并不順利，因為其在容器中產(chǎn)生地壓降阻力值未曾進行過測試，無法判 斷是否滿足除鹽器系統(tǒng)設計要求，這就需要相關理論計算作為依據(jù).在某核電除鹽器

9、設備改造工程中，大量理論計算證明了楔形繞絲濾網(wǎng)地壓降是滿足設計要求 地.通過計算，楔形繞絲濾網(wǎng)在此除鹽器系統(tǒng)理論壓降損失約為0.003MPa，遠小于系統(tǒng)允許壓降，而實際使用中也證明了楔形繞絲濾網(wǎng)性能是滿足設計參數(shù) 地.4結(jié)語目前楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站中地推廣還處于初期階段，多個在建核電機組工程已計劃使用，其安全可靠性還需要實際使用去反復驗證楔形繞絲濾網(wǎng)也在不斷改進工藝，隨著核電地快速發(fā)展，其應用也將越來越多參考文獻1華紹曾，楊學寧，等實用流體阻力手冊M .北京：國防工業(yè)出版社， 1985 : 65，371，375.2王曉軒，徐同喜.離子交換器流體阻力工程計算方法研究J.廣州化工,2011 ， 3

10、9 (18): 117 120,收稿日期：2015 09 28作者簡介：高虎(1986 )，男，江蘇徐州人，助理工程師，研究方向：核電 成套設備.個人收集整理-僅供參考版權申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設計等在網(wǎng)上搜集整理.版權為個人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures, and desig n. Copyright is pers onal own ership.b5E2R用戶可將本文地內(nèi)容或服務用于個人學習、研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時應遵守著作權法及其他相關法律 地規(guī)定，

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