楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站中的應用

1、楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站中的應用機電論文楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站中的應用局虎（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)的一種新型結構濾材。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、結構強度高,可反沖清洗,其在化工、食品 等行業(yè)的應用已成熟?；诖?在核電建設快速發(fā)展的背景下,對楔形繞絲濾網(wǎng) 在核電水處理工藝設備上的應用進行簡要分析。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已經(jīng)積累 了近30年的經(jīng)

2、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)模均彳立居世界前列。核能發(fā)電需要從海洋中大量取水,水質的 處理至關更要。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,阻隔方式是將水通過濾材,讓體積較大的 雜質無法通過，進而獲得較為干凈的電站用水。楔形繞絲濾網(wǎng)作為一種新型結構 濾材，與全屬編織濾網(wǎng)、粉末燒結濾芯、疊片式濾網(wǎng)等其他濾材相比，過濾精度、 結構強度更高,易反沖清洗,而且在石油化工、食品等行業(yè)已形成成熟的標準化 系列產品，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 的配套應用發(fā)展。2生產工藝楔形繞

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 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，機床軸均勻轉動同時軸向勻速逬給，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 條的熔焊深度決定了焊點的機械強度。

4、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)均勻的通流縫隙,如圖2所示。圖2適流蚩隙楔形繞絲濾網(wǎng)焊接成型后為管狀結構，根據(jù)進水方向的不同，濾網(wǎng)可分為正繞 濾網(wǎng)和反繞濾網(wǎng)，兩者采用相同的焊接工藝,結構上有所不同。正繞濾網(wǎng)支撐筋 條在里側,繞絲在夕HW ,雜質顆粒被阻隔在外側;反繞濾網(wǎng)支撐筋條在外側,繞絲在里側,雜質顆粒被阻隔在里側。楔形繞絲濾網(wǎng)可塑性很高,可二次加工fig不 同形狀產品以適用于不同的工況，如平板型、漏斗型、反卷型濾網(wǎng)。楔形繞絲濾網(wǎng)獨特的結構、工藝所具備的優(yōu)勢：全自動化數(shù)控機床加工,過濾精度可控，隨看生產工藝的逬步過濾精度不斷提高,目前可過濾的雜質顆

5、粒直徑 最小可達50pm ,精度能夠控制在20pm誤差范圍內，特別適用于過濾微小顆粒的場合；濾網(wǎng)本身不易堵塞，被過濾的大顆粒雜質與濾網(wǎng)為點、面接觸，而且 楔形繞絲間會形成一定的釋放角，顆粒雜質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、結構強度高,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)內形成標準化系列產 品,應用上很成熟,這為其在核電上的推廣提供了借鑒。楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站 設備上的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) 電的安全性考慮，核電建設需要成熟

6、先進的技術設備，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)、 結構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 的設計標準;其次安全性、可靠性需通過功能性試驗反復9僉證,同時以改逬、替 代其他類型濾網(wǎng)的方式小范圍逐步推廣。目前在核電站中常用的濾材有金屬編織濾網(wǎng)、粉末燒結濾芯以及壘片式濾網(wǎng) 等。金厲編織濾網(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逬行初 步過濾,通常針對水草、貝殼等體積大的雜質,且過流面積大,而楔形繞絲濾網(wǎng) 更適用于商度過濾。金厲粉末燒結濾芯是以金厲粉末為原料經(jīng)過粉末分級、成型、燒結、機械焊接 加工等

7、工藝過程制成的多孔過濾材料,精度較高,但由于其內部孔隙彎曲、縱橫交錯，雜質進入濾芯內部后無法進行清洗，長時間使用后會出現(xiàn)污堵導致系統(tǒng)壓 力增高的情況，需要定期更換。燒結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】虧,對于設備維護更為有利。S片式濾網(wǎng)是核電建設初期從國外引進的產品，它是由一片片帶有凸臺的圓環(huán)壘加通過拉桿固定形成的濾網(wǎng)，凸臺高度為通流縫隙的寬度。壘片式濾網(wǎng)主要用 在核電除鹽器設備中,除鹽器是核電站中水質化學處理的重要設備,它通過其內 部放置的H型陽離子樹月Ifi OH型陰離子樹脂與水中的各種

8、陰陽離子進行交換達到凈化水質的目的。除鹽器入口、出口會設有濾網(wǎng)用于過濾水質及阻隔樹脂泄 漏，樹脂顆粒直徑很小，一般為0.3 0.7mm ,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。S片式濾網(wǎng)過濾精度能夠滿足除鹽器設備的要求JB 在投入使用后效果并不好,因為其長期在水流;中刷下凸臺磨損較嚴重陽跑漏樹 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、結構強度方面可以滿足除鹽器設備要求，但其初 期的推廣并不順利,因為其在容器中產生的壓降阻力值未曾逬行過測試,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 鹽器設備改造工程中，大量理論計算證明了楔形繞絲濾網(wǎng)的壓降是滿足設計要求 的。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O.OOSMPa ,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) 的。4結語目前楔形繞絲濾網(wǎng)在核電站中的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，隨看核電的快速發(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)