張俊南

（遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局，遼寧沈陽110166）

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XWC-4000型自動旋轉濾網在大伙房水庫輸水工程中的應用

張俊南

（遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局，遼寧沈陽110166）

摘要：由于大伙房水庫汛期漂浮物、懸浮物較多，水體水草、藻類叢生，對長距離引水輸水系統(tǒng)安全及水質影響較大，因此在大伙房水庫輸水工程供水首部取水口設置XWC-4000型自動旋轉濾網，防止了樹葉、雜草、垃圾等漂浮物隨水流帶入進取水口，從而提高大伙房水庫輸水工程整個輸水系統(tǒng)安全性能，使水質進一步得到保證。

關鍵詞：水質；旋轉濾網；攔污；水位差

1 工程概述

大伙房水庫輸水（二期）工程主要是將一期工程調入大伙房水庫的水，通過隧洞和輸水管道有效地輸配給遼寧中部地區(qū)的撫順、沈陽、遼陽、鞍山、營口、盤錦、大連7個缺水城市，并為改善渾河、太子河流域生態(tài)環(huán)境和農業(yè)供水創(chuàng)造條件，是遼寧省經濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要區(qū)域性水資源配置工程。

大伙房水庫輸水（二期）工程主要由供水首部、輸水隧洞、輸水管線、加壓泵站、配水站、穩(wěn)壓塔等建筑物組成，全長260.8km。供水首部位于大伙房水庫庫區(qū)左岸，距壩址約700m，為岸塔式結構，是工程供水控制的關鍵部位，兼具水利工程和城市供水工程雙重特點。工程全長131.14m，分引水明渠段、取水閘門段、進口格柵段、整流收縮段和快速啟閉事故閘門段5部分。

2 XWC-4000型自動旋轉濾網安裝的必要性及攔污效果

2.1 安裝的必要性

由于大伙房水庫水質受季節(jié)影響較大，汛期漂浮物、懸浮物較多，水體藻類叢生，這對長距離引水輸水系統(tǒng)的運行安全及供水水質影響較大，如何在不影響水庫正常運行條件下，通過工程措施取得較優(yōu)水體并確保系統(tǒng)安全，是一個難題。而且攔污設備設計的合理與否，直接影響著輸水工程運行狀況的好壞及經濟效益。

大伙房水庫輸水工程取水口為提高輸水系統(tǒng)安全性能、保證供水水質，除攔污柵外需設置能有效攔截小體積污物的過濾攔截裝置。由于供水首部最大設計流量為577萬t/日。普通平板格網的過網流速在0.3～0.5m/s，經計算需要6m×6m的平板格網15個，工程由于現場條件、空間等原因難以布置。因此通過重新計算設計確定小體積污物的過濾攔截裝置采用旋轉濾網的型式。旋轉格網的過網流速在0.7～1m/s，經計算需要XWC-4000型自動旋轉格網3套。這3套旋轉濾網即可以滿足空間上的布置要求，又能達到取水口良好地攔污效果，所以XWC-4000型自動旋轉格網稱為大伙房水庫輸水工程供水首部的亮點，得到眾多水利學者的好評。

2.2 攔污效果

每套旋轉濾網進水型式均采用雙面網外進水內出水，鋼絲網采用不銹鋼。旋轉濾網寬度為4m，每孔旋轉濾網長度為45m×2m，水下濾網轉彎半徑1610mm，旋轉格網的網眼尺寸在5mm×5mm～10mm×10mm。其主要作用為有效地攔截和清除取水口及直流供水泵進水口前水源中夾帶的水草、小體積懸浮垃圾、生活廢棄物等。

當旋轉濾網運行時，在旋轉過程中網板上收集大量垃圾裝入排污槽中，在提升到頂部時被沖洗孔射出的高壓水流沖入排水溝內，通過排水溝流到垃圾處理井中。旋轉濾網具有極佳的密封效果即使是高壓水流也不會溢出。旋轉濾網將匯集在取水口的懸浮雜物、垃圾等逐步清除，且保證運行過程中懸浮雜物及垃圾不會進入輸水管道中去。具有良好的清污能力及強大的攔污效果。在 XWC-4000型自動旋轉濾網的運行過程中有效的防止了水草及小體積懸浮雜物等隨著水流進入輸水管道及供水水泵。避免了雜物打斷葉片而損壞水泵，或產生堵轉等安全事故。旋轉濾網的安裝解決了影響輸水工程安全運行的重大安全隱患。旋轉濾網良好的運行效果不僅保證了大伙房水庫輸水工程安全、平穩(wěn)的運行而且使水質進一步得到凈化。XWC-4000型自動旋轉濾網作為主要的攔污、清污設備，對大伙房水庫輸水工程有著不可替代的作用。

3 XWC-4000型自動旋轉濾網的組成及技術參數

XWC-4000型自動旋轉濾網主要由主軸裝配、鏈條與網板、軌道及二次預埋件、沖洗水系統(tǒng)、軸承座支架、罩殼、過載保護裝置及驅動裝置等部件組成；水流由設備兩側的網板網面進入，經網板內部流出濾網設備。

3.1 組成

（1）驅動裝置。驅動裝置的減速機通過收縮盤與主軸連接，電動機為雙速電動機，與減速機直聯連接。

（2）罩殼。由罩殼、觀察窗、檢修門和密封墊等零部件組成。通過觀察窗可查看鏈條與網板工作情況及沖洗水系統(tǒng)清污情況。

（3）主軸裝配。主要由主軸組件、工作鏈輪、軸承座、軸承、調節(jié)絲桿等零部件組成。主軸裝配通過軸承座上兩側的導軌安裝在軸承座支架上。

（4）軸承座支架。軸承座支架由頂支座和底部座等零部件組成。主軸通過底部座上垂直的導軌滑塊面經調節(jié)絲桿的螺母調整其上下移動，實現主軸的水平調整。

（5）沖洗水系統(tǒng)。由沖洗水管、噴嘴、法蘭及擋水圈等零部件組成。當濾網旋轉時，可同時沖洗網板提升上來的各角度的污物，并把污物沖到排污槽中。

（6）軌道及二次預埋件。由直軌道、彎軌道和半圓軌道等組成。二次預埋件焊接在一次預埋板上，軌道通過螺母固定在二次預埋件中的螺柱上，并調整尺寸后，進行二次灌漿。

（7）鏈條與網板。鏈條與網板由鏈條、網板、側封板等零件組成。網片采用編織網片，網框的兩端通過螺栓聯接在兩條重載傳動的鏈條組的內側鏈板上，鏈條鏈板間裝有滾輪、銷軸及軸套，滾輪在軌道上運行；鏈條安裝在兩個工作鏈輪上，通過主軸的旋轉實現鏈條與網板的回轉運動，鏈條的松緊通過主軸兩端的調節(jié)絲桿調節(jié)。

（8）過載保護裝置。過載保護裝置由聯接盤、聯接板、螺桿、方螺母、安全銷、限位殼體、接近開關及T&U聯接板等零部件組成。

3.2 技術參數

3.2.1 旋轉濾網沖洗水量

旋轉濾網的沖洗按連續(xù)沖洗考慮，因此沖洗總水量為3套旋轉格網同時沖洗水量計算。每套旋轉格網的沖洗水量為53m3/h，沖洗水壓力要求0.2MPa。XWC-4000型自動旋轉濾網布置3臺水泵，分別對應一套旋轉濾網，通過管路連通實現互為備用，同時可滿足懸浮物最大量時的連續(xù)沖洗。

3.2.2 旋轉濾網沖洗水泵

水泵選用深井潛水泵，布置在供水首部整流室，旋轉濾網的驅動部分布置在上層地面，高程為140.5m，沖洗系統(tǒng)布置的高程為142.5m，水庫的最低水位為108.0m，所以水泵的凈揚程為Hn=142.5-108.0=34.5m，沖洗水嘴壓力要求0.2MPa，水泵揚水管的水頭損失考慮為2m，富裕水頭為2m，則水泵全揚程H=34.5+20+2+2=58.5m，單泵流量為 q=53m3/h，選擇型號為200QJ（R）50-60/4潛水泵3臺，單泵額定流量為q=50m3/h，揚程H=60m，轉速n=2900r/min，配套電機型號為YQS（U）200-15，單機容量為N=15kW。

4 運行操作與維護

4.1 運行操作

旋轉濾網及沖洗水系統(tǒng)的運行具有自動控制和人工手動控制兩種方式，正常工作時，自動控制由DCS系統(tǒng)根據旋網前后水位差信號自動運行或定時運行，也可由就地控制箱進行人工手動啟、?？刂啤?/p>

當濾網前后的水位差達到150mm時，沖洗水泵根據濾網就地控制箱輸出控制信號自動開啟，經20秒后旋轉濾網開始低速轉動，并連續(xù)運行50分鐘。如此時濾網前后水位差降至50mm以下，則按先停濾網、再停沖洗水泵的順序關閉有關設備；如運行45分鐘后水位差未達50mm以下，則濾網、沖洗水泵繼續(xù)運行并沖洗。若低速運行時水位差不降反而升高至300mm時，濾網切換至高速運行。若高速運行時濾網水位差仍在上升達到甚至超過400mm時，在就地控制箱上報警并將報警信號輸出至DCS的遠程I/O站，此時應減負荷或關閉閘門，值班人員應到現場檢查原因并及時處理。如8h以內水位差未達150mm，為時間控制間歇運行，每隔8h旋轉濾網和沖洗水泵應運轉一次，每次運轉時間為30min。其中沖洗水泵的啟?？刂朴蔀V網就地控制箱完成。濾網運行過程中需檢查是否平穩(wěn)、鏈條是否處于工作鏈輪中心線上。如果出現過度的噪音和振動應停機，并切斷電源，檢查網板處是否有障礙物。完成上述檢查后，濾網才可以投入運行。

4.2 運行中應注意的問題

（1）任何時候旋轉濾網緊急停止按鈕應在操作員觸手可及的地方。啟動濾網前要通知全體人員做好準備。

（2）旋轉濾網設置為自動啟動時，不能拆除安全罩和其他保護裝置。如因維修需要拆除防護罩，應重新設置啟動模式或將旋轉濾網斷電。

（3）旋轉濾網運行中需將電動機在高速/低速之間轉換時，應先停機，再進行轉換。

（4）旋轉濾網運行時，沖洗水系統(tǒng)必須時刻工作著。如要停止濾網，需濾網停止運行20s后，沖洗系統(tǒng)才可以停止沖水。

（5）冬季冰凍季節(jié)停機后，應排凈沖洗管路內積水。

4.3 維護保養(yǎng)

運行維護的好壞直接關系到旋轉濾網的攔污效果。根據旋轉濾網運行時間、運行環(huán)境的實際情況，對旋轉濾網做相應的維護保養(yǎng)項目。

（1）定期檢查旋轉濾網系統(tǒng)噴嘴，以防止被贓物堵塞后影響沖洗效果。

（2）旋轉濾網經過長期運行后，由于鏈板軸孔磨損受力變形等，鏈條會伸長松動，在停運時用拉緊調節(jié)裝置調節(jié)鏈條松緊。

（3）旋轉濾網每次使用后對其進行檢查及加油；除不銹鋼部件外，每年涂刷防腐漆1次；每1年對旋轉濾網進行1次大修。

（4）旋轉濾網的沖洗水泵按照使用維護說明書進行維護，并及時更換已磨損的部件。

（5）旋轉濾網驅動裝置中的電機和減速機按照其使用維護說明書進行維護，并及時更換已磨損的部件。

（6）每年對旋轉濾網主軸軸承座進行檢查，檢查是否有損壞現象，如有損壞的立即更換，并清理軸承及軸承座中的污物，更換軸承壓蓋的密封墊。

5 結語

隨著社會經濟的發(fā)展、生活水平的提高，人們對生產生活用水的水質要求更為苛刻。旋轉濾網作為大伙房水庫輸水工程攔污柵后第二道屏障，有效的攔截水中更加細小的懸浮垃圾及雜物。有著攔污柵等傳統(tǒng)攔污設備所不具備的功能，所達不到的攔污效果，更好地保障了大伙房水庫輸水工程的安全運行，進一步提高了大伙房水庫輸水工程的供水水質，對大伙房水庫輸水工程有著不可代替的重要性。

參考文獻

［1］杜旭.三門核電一期工程框板式旋轉濾網淺析［J］.中國高新技術企業(yè)，2014（21）.

［2］李衛(wèi)東.嶺澳核電站旋轉濾網安裝工藝的探討［J］.東北電力技術，2002（11）.

［3］孫洪凱，魏永慶.大伙房水庫輸水工程自動化系統(tǒng)的設計方案［J］.水利技術監(jiān)督，2003（04）.

中圖分類號：TV67

文獻標識碼：B

文章編號：1008-1305（2016）02-0098-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-1305.2016.02.039

收稿日期：2015-01-06

作者簡介：張俊南（1983年—），男，工程師。