淺談板框式旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)

王亮

中圖分類號(hào)：TM623? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.07.057

一、 概述

板框式旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)是地表取水流道中必不可少的的濾水清污設(shè)備。它與上游側(cè)的攔污柵配套使用，可以有效地?cái)r截和清除水中的攜帶的水草、樹葉、樹枝、魚蝦等污物，以及工農(nóng)業(yè)和城市污水處理等垃圾，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。近年來，城市給水、化工、冶金和城市污水處理等工程，也日益采用該設(shè)備。

二、結(jié)構(gòu)與原理

旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，按進(jìn)水方式可分為正面進(jìn)水和側(cè)面進(jìn)水兩種型式，其進(jìn)水方式參見圖1和圖2。

旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)按其自身的結(jié)構(gòu)，可分為無框架和有框架兩種結(jié)構(gòu)型式。

板框式旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，一般由下列幾部分組成。上部機(jī)架，帶電動(dòng)機(jī)的擺線或齒輪減速機(jī)，拉緊裝置，安全保護(hù)機(jī)構(gòu)，鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)和沖洗水管系統(tǒng)組裝在一起，構(gòu)成水上部分，安裝于閘室上部的基礎(chǔ)上。滾輪導(dǎo)軌、工作鏈條、網(wǎng)板和底弧坎構(gòu)成水下部分，安裝于閘室中。無框架旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的滾輪軌道，安裝在閘室兩側(cè)，由予埋螺栓固定。有框架旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，在水室兩側(cè)全高度予埋П型定位槽，框架式軌道按2.5米或3米分段組裝，插入定位槽內(nèi)，每段之間用螺栓聯(lián)接，底弧軌與框架焊接成整體，構(gòu)成網(wǎng)板運(yùn)轉(zhuǎn)軌道。有框架旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是：框架式導(dǎo)軌可以分段吊出水室進(jìn)行維修，予埋П型定位槽的安裝精度較低，側(cè)向密封問題較易解決。其缺點(diǎn)是：框架，導(dǎo)軌耗用鋼材多，工藝復(fù)雜，造價(jià)高，增加了水流阻力。無框架旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)與有框架旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)相反。

旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3所示。

啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)1，經(jīng)減速器2減速后，通過鏈輪、鏈條或齒輪3、4、5帶動(dòng)主軸6和工作鏈輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，工作鏈輪帶動(dòng)工作鏈條8和網(wǎng)板9運(yùn)動(dòng)。如圖l和圖2所示，水流通過網(wǎng)板時(shí)，水流中的臟污物被攔截，隨網(wǎng)帶向上提升，在旋轉(zhuǎn)到旋網(wǎng)上部時(shí)，被沖洗水系統(tǒng)噴嘴噴出的0.3MPa壓力的水沖洗，迫使臟污物落入排渣槽內(nèi)，收集排除。

三、主要參數(shù)與技術(shù)要求

現(xiàn)在常用的板框式旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)已經(jīng)達(dá)到了系列化標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，一般寬度在2.0m至4.0m之間，使用深度最大可達(dá)到30m，網(wǎng)孔尺寸最小可達(dá)到6.3×6.3mm，在清潔水的條件下，允許過網(wǎng)流速在0.8m/s以下，其寬度及網(wǎng)孔尺寸也可以根據(jù)不同的工程現(xiàn)狀，進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

濾網(wǎng)水下框架由2.5m或3.0m一節(jié)組合而成，框架上有導(dǎo)軌，可以定期分段提升至廠房檢修;網(wǎng)板與網(wǎng)板之間的間隙密封，采用了中心旋轉(zhuǎn)重迭式和圓弧嚙合式兩種機(jī)械自密封結(jié)構(gòu).網(wǎng)板兩側(cè)加側(cè)封板密封，這樣可有效地控制網(wǎng)板間，網(wǎng)板與導(dǎo)軌問的間隙在5mm以內(nèi)或不大于7mm;全部工作鏈板，滾輪均增設(shè)了自潤(rùn)滑軸承，這種軸承不需要加油，以鋼為基體，燒結(jié)銅網(wǎng)為中間層，表面為增強(qiáng)改性塑料層，適宜在水及其它腐蝕性介質(zhì)中工作;設(shè)置有過載安全保護(hù)機(jī)構(gòu)，安全銷裝在小鏈輪上，當(dāng)過載時(shí)銷剪斷后傳動(dòng)鏈即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)撥叉彈出推動(dòng)行程開關(guān)，電機(jī)斷電;沖洗水管采用玻璃鋼——塑料復(fù)合管FRP/ PVC， П型框架定位槽選用鎳鉻鑄鐵等新材料，提高了抗腐性能。

2.旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的材質(zhì)：

其上部機(jī)架基本采用Q235B.鋼材焊接而成。其下部長(zhǎng)期交替浸沒在水下的部件，對(duì)用于淡水水源的旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，同樣采用Q235B，對(duì)用于海水等具有強(qiáng)腐蝕性水源的旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，一般采用lcrl3或lcrl8Ni9Ti不銹鋼。罩殼采用玻璃鋼材質(zhì)，有些情況下也可采用鑄鐵或鎳鉻鑄鐵。沖洗水管選用玻璃鋼一塑料復(fù)合管（FRP/PVC）;噴嘴選用鑄黃銅。

3.安裝要求：

安裝后導(dǎo)軌工作面直線度允許偏差，在任一長(zhǎng)度內(nèi)不大于1/1500mm在全長(zhǎng)上不大于4mm，導(dǎo)軌接合處應(yīng)平整，工作面相對(duì)偏移不大于lmm，工作面接合處間隙不大于1.5mm。

4.表面防腐處理：

旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的上部機(jī)架、罩殼等水上部件，采用磷化后噴漆工藝，水下部件如用碳鋼制造，采用磷化后噴塑料工藝技術(shù)。

5.安裝調(diào)試：

旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)出廠前應(yīng)進(jìn)行空載試運(yùn)轉(zhuǎn)l小時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)嚙合可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、不打滑、無卡阻現(xiàn)象，運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小于85db。

6.配套元件：

旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)配套的水位差計(jì)，配電和程控裝置，性能應(yīng)穩(wěn)定、可靠，符合電工、電子和儀表產(chǎn)品的技術(shù)要求。

7.環(huán)境條件

旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，水位差計(jì)可在室內(nèi)安裝，亦可室外安裝，配電柜和程控柜必須安裝在無劇烈振動(dòng)，無腐蝕性介質(zhì)，無嚴(yán)重灰塵的室內(nèi)。

旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，水位差計(jì)的允許環(huán)境溫度：1～50 0C，配電柜，程控裝置允許環(huán)境溫度：-5～45 0C.

四、安裝與試運(yùn)轉(zhuǎn)

1.安裝前，檢查水室與基礎(chǔ)的尺寸是否與所裝旋網(wǎng)的基礎(chǔ)圖相符，若不符合，應(yīng)查出原因，并作出適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

2.有框架的旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，先將滾輪導(dǎo)軌分段裝入水室，并初步固定。利用導(dǎo)軌定位，工夾具測(cè)量?jī)蓪?dǎo)軌的間距和平行度，調(diào)整導(dǎo)軌垂直度，使其符合圖紙要求后固定好。在二次澆鑄混凝土?xí)r，應(yīng)防止導(dǎo)軌變形移位。待混凝土凝固后，再測(cè)量一次導(dǎo)軌間距，平行度和垂直度，如超差，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，直至合格為止。

3.無框架系列旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，應(yīng)先將二次予埋件分段裝入，調(diào)整并固定好。在二次澆灌混凝土?xí)r，也應(yīng)防止變形和移位，待混凝土凝固后，自下而上地將底弧坎、框架導(dǎo)軌分段插入二次予埋件內(nèi)，井用螺栓聯(lián)接好。

4.在安裝好導(dǎo)軌或二次于埋件后，務(wù)必將水室內(nèi)的雜物清除干凈。

5.安裝上部機(jī)架，在起吊機(jī)架前，應(yīng)卸去機(jī)架的可卸罩殼及傳動(dòng)鏈輪罩殼，以防在安裝調(diào)整時(shí)，碰壞罩殼和油漆，調(diào)整機(jī)架，使其底框保持水平。

6.分段組裝工作鏈條，一般6～10節(jié)為一組，用吊車將鏈條裝入鏈輪，依次進(jìn)行，直至鏈條構(gòu)成封閉鏈環(huán)為止。在裝另一側(cè)鏈條時(shí)，應(yīng)注意兩側(cè)鏈節(jié)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。即內(nèi)鏈節(jié)對(duì)內(nèi)鏈節(jié)，外鏈節(jié)對(duì)外鏈節(jié)。

7.裝好工作鏈條后，調(diào)整拉緊系統(tǒng)，使主軸保持水平，并使?jié)L輪與導(dǎo)軌接觸，松緊度適宜。扳動(dòng)鏈輪使工作鏈條旋轉(zhuǎn)一周，應(yīng)無卡阻現(xiàn)象，安裝好噴嘴等零部件。

8.安裝網(wǎng)板和側(cè)封板。裝網(wǎng)板時(shí)，應(yīng)注意兩側(cè)重力平衡，防止因主軸兩側(cè)重力不平衡而使網(wǎng)板墜落到水室底部。安裝時(shí)水室底部嚴(yán)禁有人工作。

9.檢查各部分間隙和有無卡阻現(xiàn)象，如不合格，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，直至合格為止。

10.接通電源，人控點(diǎn)動(dòng)試運(yùn)轉(zhuǎn)1～2圈，如無故障，可連續(xù)試運(yùn)轉(zhuǎn)。

11.安裝上部機(jī)架全部罩殼，檢查聯(lián)接螺栓，鎖緊螺母及潤(rùn)滑等。接通沖水系統(tǒng)，打開閘門，啟動(dòng)水泵，進(jìn)行噴水沖洗試驗(yàn)。

12.接通自控裝置試運(yùn)轉(zhuǎn)，各項(xiàng)操作應(yīng)靈敏，工作程序正確。

五、運(yùn)行與維護(hù)

1.旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)僅用于攔截清除水源中的體積較小的懸浮臟污物。在供水工程中，還應(yīng)根據(jù)各工程水源的特點(diǎn)，增設(shè)其它清污機(jī)械或措施，如;攔污柵、清污機(jī)、防水排、防冰排、防堆移質(zhì)泥沙導(dǎo)污坎等。

2.旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)可以定時(shí)人工啟動(dòng)運(yùn)行，亦可由水位差計(jì)，程序控制裝置，根據(jù)網(wǎng)前后水位差，自動(dòng)投入運(yùn)轉(zhuǎn)，沖洗和停止。建議采用自動(dòng)運(yùn)行方式。

3.旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)自動(dòng)運(yùn)行的程序是：

A.當(dāng)水位計(jì)檢測(cè)到網(wǎng)前后水位差超過l00mm（輕型）或300mm（重型）時(shí)，水位差計(jì)發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)沖洗水泵，打開沖洗閥門，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗，運(yùn)行1 .5～ 2圈后，自動(dòng)停運(yùn)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，關(guān)閉沖洗閥門，停運(yùn)沖洗水泵。

B.當(dāng)水源中懸浮臟污物較多，或遇到特殊情況，網(wǎng)前后水位差增加到300mm（輕型）或1000'mm（重型）時(shí)，水位差計(jì)檢測(cè)裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知值班或檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)處理。旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)在水位差低于600mm（輕型）或1500mm（重型）時(shí)，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

C.在水源較清潔，長(zhǎng)時(shí)間網(wǎng)前后水位差小于100mm的情況下，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)由程序控制裝置的指令，每間隔8小時(shí)自動(dòng)運(yùn)行沖洗一次，每次運(yùn)行沖洗告0.5～1.5圈。

4.本裝置有安全保護(hù)機(jī)構(gòu)。當(dāng)水源中懸浮臟物較多或遇有異常情況，負(fù)荷轉(zhuǎn)矩增加到額定轉(zhuǎn)距時(shí)，設(shè)在主動(dòng)小鏈輪內(nèi)的安全銷被剪斷，限位開關(guān)動(dòng)作，自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。此時(shí)說明鏈條和網(wǎng)板被障礙卡阻，應(yīng)立即進(jìn)行檢查并清除障礙，重新?lián)Q上安全銷后，方可繼續(xù)投入運(yùn)行。

5.旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的沖洗水源應(yīng)取自網(wǎng)后的水，并在沖洗閥門前裝設(shè)濾水器，防止噴嘴堵塞。沖洗水泵與旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，建議采用單元布置。

6.旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)經(jīng)過一定時(shí)間運(yùn)行后，由于鏈板軸孔磨損，受力變形等因素，鏈條會(huì)伸長(zhǎng)松動(dòng)，可能會(huì)發(fā)生網(wǎng)板與底弧坎卡阻。則應(yīng)在停運(yùn)狀態(tài)下，用拉緊調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)鏈條松緊。如果拉緊調(diào)節(jié)裝置調(diào)至主軸最高位置，還未能調(diào)節(jié)好鏈條，則可拆除兩塊網(wǎng)板及鏈條，其方法是，在張緊輪控制范圍內(nèi)，裝拆傳動(dòng)鏈節(jié)來調(diào)節(jié)。

7.噴嘴應(yīng)定期檢查，以防被臟污物堵塞后影響沖洗效果。

8.設(shè)備投入運(yùn)行后，應(yīng)定期進(jìn)行檢查加油，網(wǎng)板、鏈板等應(yīng)每年涂刷防腐漆一次，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)每四年進(jìn)行一次大修。

9.本設(shè)備在嚴(yán)寒地區(qū)使用時(shí)，應(yīng)考慮防凍措施，以防止濾網(wǎng)被冰封，影響正常運(yùn)行。

六、結(jié)語

板框式旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)比較適用于輸水末端，水廠前的中濾環(huán)節(jié)，其網(wǎng)格間距較小，過濾效果顯著，尤其是側(cè)進(jìn)水式，可達(dá)到無死角式過濾，保證大于網(wǎng)格尺寸的污物零通過。但是同樣因其網(wǎng)格較小，阻水較明顯，不太適用于大流域及大流量的輸水渠道清污，希望通過進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能使其應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

[1]《旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)典型設(shè)計(jì)》，（華東電力設(shè)計(jì)院和河海大學(xué)聯(lián)合設(shè)計(jì)）.

[2]《板框式旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)》，DL/T458-1999.

[3]《水工建筑物金屬結(jié)構(gòu)制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》，GBJ201.

[4]《機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件》，GB2759.

[5]《涂料涂復(fù)通用技術(shù)條件》，SJ2573.

（河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院? 天津? 300250）