一种水塔滤网的保护装置的制作方法

1.本发明涉及冷却水塔技术领域，具体为一种水塔滤网的保护装置。


背景技术：

2.火电厂冷却水塔的安全运行对于整个机组安全有着十分重要的影响，水塔滤网作为供水安全的过滤保护装置也有着十分重要的意义。由于冷却水塔位于室外位置，容易受到杂物与寒冷天气影响，若杂物附着于滤网或冬季水塔挂冰坠落贴附滤网，很容易造成滤网部分堵塞，循环水供水不足；严重时造成循环水泵失水，严重威胁机组运行安全。
3.水塔滤网为进行过滤，往往进行多层滤网设置；通过人员定期巡检排查滤网是否安全运行。但目前缺少对水塔滤网防杂物、挂冰附着的保护装置，第一道滤网堵塞后，后续通流滤网失灵，浪费大量人力成本进行确认。


技术实现要素：

4.本发明提供一种水塔滤网的保护装置，用以解决上述提出的：目前缺少对水塔滤网防杂物、挂冰附着的保护装置的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本发明公开了一种水塔滤网的保护装置，滤网的保护装置包括防护网罩，防护网罩位于滤网外侧，防护网罩和滤网均安装于冷却水塔内侧，所述防护网罩的外侧设置侧支撑部，所述侧支撑部与冷却水塔连接。
6.优选的，防护网罩上端为锥体，防护网罩下端为长方体，侧支撑部采用三角形支撑架构。
7.优选的，冷却水塔内侧壁固定安装有水平隔板，防护网罩贯穿水平隔板，水平隔板将冷却水塔分隔为上腔体和下腔体；所述上腔体侧壁连接有流体管道，流体管道贯通冷却水塔。
8.优选的，所述冷却水塔内安装有喷淋盘，喷淋盘位于滤网上方；所述喷淋盘下端设有第一管道，下腔体设有水泵，所述水泵的出水端与第一管道连接。
9.优选的，所述防护网罩左右两侧对称设有杂质收集装置，所述杂质收集装置位于下腔体内；所述冷却水塔外部左右两侧设有驱动装置，所述驱动装置与杂质收集装置一一对应，驱动装置用于驱动杂质收集装置升降；所述冷却水塔左右侧均设有垃圾清理口，垃圾清理口外侧可拆卸连接有密封盖。
10.优选的，驱动装置包括：电机，电机固定连接在所述冷却水塔的左侧或右侧，所述电机的输出轴连接有收卷座，收卷座上绕卷有拉绳，所述电机和所述收卷座外部设有保护壳，冷却水塔内部设有支撑板，所述支撑板上方设有滑轮，所述冷却水塔右侧下方设有进水口，拉绳的自由端绕过滑轮与杂质收集装置连接。
11.优选的，所述杂质收集装置包括：底座、收集槽，所述收集槽侧壁设有排水孔，所述收集槽下方连接设有接触板，所述底座通过若干弹簧与接触板固定连接。
12.优选的，所述防护网罩的前后两侧分别设置侧支撑部，所述侧支撑部与冷却水塔
的前后两侧内壁沿着上下方向滑动连接。
13.优选的，还包括：辅助处理装置，所述辅助处理装置包括：
14.两组前后对称的第一辅助机构，所述第一辅助机构包括：安装块一，所述安装块一固定连接在侧支撑部下端，所述安装块一远离防护网罩的一侧设置辅助斜面；所述辅助斜面靠近防护网罩的一侧的高度，低于辅助斜面远离防护网罩的一侧的高度；安装块二下部左右间隔的设置若干水平辅助杆，所述水平辅助杆沿着前后方向滑动贯穿冷却水塔的前侧壁或后侧壁，所述水平辅助杆位于冷却水塔内的一端设置辅助弧面，所述辅助弧面与辅助斜面接触，水平电动伸缩杆的伸缩端与安装块二固定连接，水平电动伸缩杆的固定端与冷却水塔的前侧壁或后侧壁固定连接；
15.两组前后对称的第二辅助机构，所述第二辅助机构与第一辅助机构一一对应，第二辅助机构包括：辅助连杆，所述辅助连杆下端固定连接在安装块二上端，辅助连杆上端连接有辅助管道，所述辅助管道沿着前后方向滑动贯穿冷却水塔的前侧壁或后侧壁；
16.热流体产生装置，所述热流体产生装置连接在所述冷却水塔外侧，热流体产生装置的出气端与辅助管道连通。
17.优选的，还包括：
18.温度传感器，用于检测环境温度；
19.计时器，用于对滤网的已使用时间进行计时；
20.第一流速传感器，用于检测滤网进水侧水的流速；
21.第二流速传感器，用于检测滤网出水侧水的流速；
22.控制装置、第一报警器、第二报警器，所述控制装置分别与温度传感器、计时器、第一流速传感器、第二流速传感器、第一报警器、第二报警器电连接，所示控制装置基于温度传感器、计时器、第一流速传感器、第二流速传感器控制第一报警器和第二报警器报警。
23.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
25.图1为本发明的结构示意图；
26.图2为本发明的防护网罩结构示意图；
27.图3为本发明的杂质收集装置结构示意图；
28.图4为本发明的冷却水塔的局部俯视图；
29.图5为本发明的设置辅助处理装置后冷却水塔的局部侧视图；
30.图6为图5中a处的结构放大图。
31.图中：1、防护网罩；2、滤网；3、冷却水塔；4、侧支撑部；5、水平隔板；6、上腔体；7、下腔体；8、流体管道；9、喷淋盘；10、辅助处理装置；101、安装块一；102、辅助斜面；103、安装块二；104、水平辅助杆；105、辅助弧面；106、水平电动伸缩杆；107、辅助连杆；108、辅助管道；109、热流体产生装置；11、第一管道；12、水泵；13、杂质收集装置；131、排水孔；132、接触板；133、收集槽；134、弹簧；135、底座；14、垃圾清理口；15、密封盖；16、电机；17、收卷座；18、保护壳；19、支撑板；20、滑轮；21、进水口；22、支撑柱；23、底座。
具体实施方式
32.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
33.另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
34.本发明提供如下实施例
35.实施例1
36.本发明实施例提供了一种水塔滤网的保护装置，如图1-图4所示，滤网的保护装置包括防护网罩1，防护网罩1位于滤网2外侧，防护网罩1和滤网2均安装于冷却水塔3内侧，所述防护网罩1的外侧设置侧支撑部4，所述侧支撑部4与冷却水塔3连接(可为固定连接，或下述的滑动连接)。
37.可选的，防护网罩1上为长方体结构(或防护网罩1上端为锥体，下端为长方体)，侧支撑部4采用三角形支撑架构。
38.可选的，冷却水塔3内侧壁固定安装有水平隔板5，防护网罩1贯穿水平隔板5，水平隔板5将冷却水塔3分隔为上腔体6和下腔体7；所述上腔体6侧壁连接有流体管道8，流体管道8贯通冷却水塔3。可选的，所述冷却水塔3内安装有喷淋盘9，喷淋盘9位于滤网2上方；所述喷淋盘9下端设有第一管道11，下腔体7设有水泵12，所述水泵12的出水端与第一管道11连接。其中，流体管道8用于输送待冷却的流体，通过水泵12作用将下腔体7中的冷却水中输入第一管道11，通过喷淋盘9对流体管道8喷淋，实现对流体管道8中待冷却的流体进行冷却；其中，本发明还可在上腔体6内设置风扇，用于对流体管道内流体进行冷却；
39.可选的，所述冷却水塔3外部底端设有支撑柱22，所述支撑柱22下方设有底座23。
40.在水塔滤网周围安装带有细密网口长方体金属网格架子(防护网罩1)，防护网罩1下部探入水中无需密封，两侧支撑部分(侧支撑部4)采用稳固三角形支撑架构支撑，形成水塔滤网的外在“保护罩”。
41.上述技术方案的有益效果为：
42.1、在水塔滤网周围安装带有细密网口长方体金属网格架(网格架长度约为水塔滤网长度1.5倍)，下部探入水中无需密封，两侧支撑部分采用稳固三角形支撑架构支撑，避免重物坠落损坏保护装置，形成水塔滤网的外在“保护罩”，减少水塔滤网大面积附着杂物、循环水断流的可能性。
43.2、通过水塔内部滤网的保护装置设置，减少大块杂物与较大挂冰附着的可能性，确保大风、寒冷天气下水塔运行安全。
44.3、即使在产生少量杂物、挂冰附着情况下，也可以规避机组停运风险，富余充足时间进行现场清理，提升机组运行安全性与抗风险能力。
45.5、减少冬季循环水中断可能性，提升机组设备运行安全系数。
46.实施例2
47.在实施例1的基础上，如图1-图3所示，所述防护网罩1左右两侧对称设有杂质收集装置13，所述杂质收集装置13位于下腔体7内；所述冷却水塔3外部左右两侧设有驱动装置，所述驱动装置与杂质收集装置13一一对应，驱动装置用于驱动杂质收集装置13升降；所述
冷却水塔3左右侧均设有垃圾清理口14，垃圾清理口14外侧可拆卸连接有密封盖15。
48.优选的，驱动装置包括：电机16，电机16固定连接在所述冷却水塔3的左侧或右侧，所述电机16的输出轴连接有收卷座17，收卷座17上绕卷有拉绳，所述电机16和所述收卷座17外部设有保护壳18，冷却水塔3内部设有支撑板19，所述支撑板19上方设有滑轮20，所述冷却水塔3右侧下方设有进水口21，拉绳的自由端绕过滑轮20与杂质收集装置13连接。
49.优选的，所述杂质收集装置13包括：底座135、收集槽133，所述收集槽133侧壁设有排水孔131，所述收集槽133下方连接设有接触板132，所述底座135通过若干弹簧134与接触板132固定连接。
50.可选的，所述接触板132下端或底座135设置检测装置，所述检测装置为距离传感器或力传感器，底座135内安装有微控制器，所述微控制器与检测装置电连接，所述微控制器与主控制器无线连接，所述主控制器与驱动装置电连接。距离传感器用于检测其所在处底座135上端与接触板132下端的垂直距离；力传感器用于检测接触板132的压力；
51.上述技术方案的工作原理和有益效果为：
52.1.初始杂质收集装置13位于水面下方，当大块杂物和坠落挂冰随水流流经防护网罩1时会被阻拦在防护网罩1外，下沉后落入杂质收集装置13内的接触板132上，接触板132依靠弹簧134支撑起到缓冲作用；其中杂质收集装置内侧壁的排水孔131可以排出杂质收集装置内多余的水，提高收集效率。
53.2.当需要清理杂质收集装置13时，工作人员可通过电机16控制收卷座17正向转动，从而通过拉绳带动杂质收集装置13上升至垃圾清理口14，通过打开密封盖15清理杂质；清理干净后可通过电机16控制收卷座17反向转动，从而通过拉绳带动杂质收集装置13回到水面下，完成本次清理工作。
54.3.当物体进入杂质收集装置13时，弹簧134在压力作用下收缩，当距离传感器检测值小于对应预设值或力传感器检测值大于对应的预设值，微控制器发送信号给主控制器，所述主控器可控制其连接的报警器报警，提醒工作人员及时清理，且可自动控制驱动装置提升杂质收集装置13。
55.实施例3
56.在实施例1或2的基础上，如图4-6所示，所述防护网罩1的前后两侧分别设置侧支撑部4，所述侧支撑部4与冷却水塔3的前后两侧内壁沿着上下方向滑动连接。侧支撑部4与冷却水塔3的前后两侧内壁之间还可设置复位弹簧；
57.还包括：辅助处理装置10，所述辅助处理装置10包括：
58.两组前后对称的第一辅助机构，所述第一辅助机构包括：安装块一101，所述安装块一101固定连接在侧支撑部4下端，所述安装块一101远离防护网罩1的一侧设置辅助斜面102；所述辅助斜面102靠近防护网罩1的一侧的高度，低于辅助斜面102远离防护网罩1的一侧的高度；安装块二103，所述安装块二103下部左右间隔的设置若干水平辅助杆104，所述水平辅助杆104沿着前后方向滑动贯穿冷却水塔3的前侧壁或后侧壁，所述水平辅助杆104位于冷却水塔3内的一端设置辅助弧面105，所述辅助弧面105与辅助斜面102接触，水平电动伸缩杆106的伸缩端与安装块二103固定连接，水平电动伸缩杆106的固定端与冷却水塔3的前侧壁或后侧壁固定连接；
59.两组前后对称的第二辅助机构，所述第二辅助机构与第一辅助机构一一对应，第
二辅助机构包括：辅助连杆107，所述辅助连杆107下端固定连接在安装块二103上端，辅助连杆107上端连接有辅助管道108，所述辅助管道108沿着前后方向滑动贯穿冷却水塔3的前侧壁或后侧壁；
60.热流体产生装置109(热流体可为热蒸汽或热风)，所述热流体产生装置109连接在所述冷却水塔3外侧，热流体产生装置109的出气端与辅助管道108连通。
61.上述技术方案的工作原理和有益效果为：
62.1.当防护网罩1上挂冰或杂质较多时，控制水平电动伸缩杆106周期性收缩带动安装块二103沿着前后方向移动，从而带动前后两侧的水平辅助杆104均沿着前后方向移动，辅助连杆107的辅助弧面105与对应的辅助斜面102接触，从而推动水平辅助杆104对应的安装块一101沿着上下方向移动，从而带动侧支撑部4及防护网罩1上下移动，以实现将防护网罩1抖动，便于加快挂冰的落下(或杂质落入上述杂质收集装置13)；
63.2.当需要加快挂冰落下时，可控制热流体产生装置109产生热流体通过辅助管道108对防护网罩1喷洒，以加快防护网罩1上挂冰的消融落下；且上述安装块二103通过辅助连杆107带动辅助管道108前后移动，通过辅助管道108的前后移动扩大其喷洒范围。
64.3.通过一个驱动装置驱动防护网罩1的上下抖动、以及辅助管道108的前后移动扩大其喷洒范围，便于实现高效除冰，且控制方便。
65.实施例4
66.在实施例1-3中任一项的基础上，还包括：
67.温度传感器，用于检测环境温度；
68.计时器，用于对滤网2的已使用时间进行计时；
69.第一流速传感器，用于检测滤网2进水侧水的流速；
70.第二流速传感器，用于检测滤网2出水侧水的流速；
71.控制装置、第一报警器、第二报警器，所述控制装置分别与温度传感器、计时器、第一流速传感器、第二流速传感器、第一报警器、第二报警器电连接，所示控制装置基于温度传感器、计时器、第一流速传感器、第二流速传感器控制第一报警器和第二报警器报警，包括：
72.所述控制装置周期性基于温度传感器、第一流速传感器、第二流速传感器计算每个周期的滤网应变状态系数，当当前周期的滤网应变状态系数不在对应的预设范围内时，控制装置控制第一报警器报警；
[0073][0074][0075]
为第i个周期的滤网应变状态系数，α1为滤网材料的体膨胀系数，α2为滤网材料的线膨胀系数，t
2i
为第i个周期(可为24小时)内，温度处于第一温度范围(可为高温范围)内的平均温度；t
1i
为第i个周期内，温度处于第二温度范围(可为低温范围，容易冻结的温度)内的平均温度，第一温度范围的温度大于第二温度范围的温度，θ为滤网材料的泊松比，e1为滤网材料的抗压强度，e2为滤网材料的抗拉强度，a为滤网的厚度，b为滤网的孔径；ln为自然对数，c1为冰的体积模量，c2为滤网材料的弹性模量，τ为滤网的孔隙率；v
i1
为第i个周
期内第一流速传感器检测值的平均值，v
i2
为第i个周期内第二流速传感器的平均检测值；v0为v
i1-v
i2
对应的基准值(滤网的处于正常工作，不堵塞时的基准值)；
[0076]
所述控制装置周期性基于滤网应变状态系数、计时器计算当前周期的更换系数p，当当前周期的更换系数p大于对应的预设值时，控制装置控制第二报警器报警；
[0077][0078]
m为当前的已经进行的周期的总数量，d为对应的基准值，e为自然常数，t为计时器检测值，t0为滤网的额定可使用时长。
[0079]
该实施例尤其适用于冬季；
[0080]
上述技术方案的有益效果为：
[0081]
所述控制装置周期性基于温度传感器、第一流速传感器、第二流速传感器计算每个周期的滤网应变状态系数，当当前周期的滤网应变状态系数不在对应的预设范围内时，控制装置控制第一报警器报警；实现周期性对滤网的应变状态进行评估，尤其是冬季，当温差较大，由于结冰导致滤网产生应变，通过评估便于根据需要及时调整水塔的工作环境(如可根据需要喷热流体调整环境温度)；
[0082]
为基于环境温差(t
2i-t
1i
)、滤网自身的冻胀参数(滤网材料的体膨胀系数α1、滤网材料的线膨胀系数α2、滤网材料的抗压强度、滤网材料的抗拉强度)、滤网自身的尺寸参数(滤网的厚度、滤网的孔径)、冰的参数(冰的体积模量)获取的理论的滤网冻结后的应变状态；为考虑滤网的孔隙(滤网的孔隙率)、基于冰的参数(冰的体积模量)、滤网材料参数(滤网材料的弹性模量)、滤网的堵塞状态/过流状态对理论的应变状态的修正，使得计算更加可靠。
[0083]
所述控制装置周期性基于滤网应变状态系数、计时器计算当前周期的更换系数p，当当前周期的更换系数p大于对应的预设值时，控制装置控制第二报警器报警；实现综合长时间的滤网应变状态的累积影响以及滤网自身的使用时长的影响、滤网的堵塞状态/过流状态的影响，对滤网更换状态进行评估，实现及时更换滤网，避免影响滤网的使用效果。
[0084]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种水塔滤网的保护装置，其特征在于：滤网的保护装置包括防护网罩(1)，防护网罩(1)位于滤网(2)外侧，防护网罩(1)和滤网(2)均安装于冷却水塔(3)内侧，所述防护网罩(1)的外侧设置侧支撑部(4)，所述侧支撑部(4)与冷却水塔(3)连接。2.根据权利要求1所述的一种水塔滤网的保护装置，其特征在于：防护网罩(1)上端为锥体，防护网罩(1)下端为长方体，侧支撑部(4)采用三角形支撑架构。3.根据权利要求1所述的一种水塔滤网的保护装置，其特征在于：冷却水塔(3)内侧壁固定安装有水平隔板(5)，防护网罩(1)贯穿水平隔板(5)，水平隔板(5)将冷却水塔(3)分隔为上腔体(6)和下腔体(7)；所述上腔体(6)侧壁连接有流体管道(8)，流体管道(8)贯通冷却水塔(3)。4.根据权利要求1所述的一种水塔滤网的保护装置，其特征在于：所述冷却水塔(3)内安装有喷淋盘(9)，喷淋盘(9)位于滤网(2)上方；所述喷淋盘(9)下端设有第一管道(11)，下腔体(7)设有水泵(12)，所述水泵(12)的出水端与第一管道(11)连接。5.根据权利要求1所述的一种水塔滤网的保护装置，其特征在于：所述防护网罩(1)左右两侧对称设有杂质收集装置(13)，所述杂质收集装置(13)位于下腔体(7)内；所述冷却水塔(3)外部左右两侧设有驱动装置，所述驱动装置与杂质收集装置(13)一一对应，驱动装置用于驱动杂质收集装置(13)升降；所述冷却水塔(3)左右侧均设有垃圾清理口(14)，垃圾清理口(14)外侧可拆卸连接有密封盖(15)。6.根据权利要求5所述的一种水塔滤网的保护装置，其特征在于：驱动装置包括：电机(16)，电机(16)固定连接在所述冷却水塔(3)的左侧或右侧，所述电机(16)的输出轴连接有收卷座(17)，收卷座(17)上绕卷有拉绳，所述电机(16)和所述收卷座(17)外部设有保护壳(18)，冷却水塔(3)内部设有支撑板(19)，所述支撑板(19)上方设有滑轮(20)，所述冷却水塔(3)右侧下方设有进水口(21)，拉绳的自由端绕过滑轮(20)与杂质收集装置(13)连接。7.根据权利要求5所述的一种水塔滤网的保护装置，其特征在于：所述杂质收集装置(13)包括：底座(135)、收集槽(133)，所述收集槽(133)侧壁设有排水孔(131)，所述收集槽(133)下方连接设有接触板(132)，所述底座(135)通过若干弹簧(134)与接触板(132)固定连接。8.根据权利要求1所述的一种水塔滤网的保护装置，其特征在于：所述防护网罩(1)的前后两侧分别设置侧支撑部(4)，所述侧支撑部(4)与冷却水塔(3)的前后两侧内壁沿着上下方向滑动连接。9.根据权利要求8所述的一种水塔滤网的保护装置，其特征在于：还包括：辅助处理装置(10)，所述辅助处理装置(10)包括：两组前后对称的第一辅助机构，第一辅助机构包括：安装块一(101)，所述安装块一(101)固定连接在侧支撑部(4)下端，所述安装块一(101)远离防护网罩(1)的一侧设置辅助斜面(102)；所述辅助斜面(102)靠近防护网罩(1)的一侧的高度，低于辅助斜面(102)远离防护网罩(1)的一侧的高度；安装块二(103)下部左右间隔的设置若干水平辅助杆(104)，所述水平辅助杆(104)沿着前后方向滑动贯穿冷却水塔(3)的前侧壁或后侧壁，所述水平辅助杆(104)位于冷却水塔(3)内的一端设置辅助弧面(105)，所述辅助弧面(105)与辅助斜面(102)接触，水平电动伸缩杆(106)的伸缩端与安装块二(103)固定连接，水平电动伸缩杆(106)的固定端与冷却水塔(3)的前侧壁或后侧壁固定连接；
两组前后对称的第二辅助机构，所述第二辅助机构与第一辅助机构一一对应，第二辅助机构包括：辅助连杆(107)，所述辅助连杆(107)下端固定连接在安装块二(103)上端，辅助连杆(107)上端连接有辅助管道(108)，所述辅助管道(108)沿着前后方向滑动贯穿冷却水塔(3)的前侧壁或后侧壁；热流体产生装置(109)，所述热流体产生装置(109)连接在所述冷却水塔(3)外侧，热流体产生装置(109)的出气端与辅助管道(108)连通。10.根据权利要求1所述的一种水塔滤网的保护装置，其特征在于：还包括：温度传感器，用于检测环境温度；计时器，用于对滤网(2)的已使用时间进行计时；第一流速传感器，用于检测滤网(2)进水侧水的流速；第二流速传感器，用于检测滤网(2)出水侧水的流速；控制装置、第一报警器、第二报警器，所述控制装置分别与温度传感器、计时器、第一流速传感器、第二流速传感器、第一报警器、第二报警器电连接，所示控制装置基于温度传感器、计时器、第一流速传感器、第二流速传感器控制第一报警器和第二报警器报警。

技术总结
本发明提供了一种水塔滤网的保护装置，包括防护网罩，防护网罩位于滤网外侧，防护网罩和滤网均安装于冷却水塔内侧，所述防护网罩的外侧设置侧支撑部，所述侧支撑部与冷却水塔连接。本发明通过水塔内部滤网的保护装置设置，减少大块杂物与较大挂冰附着的可能性，确保大风、寒冷天气下水塔运行安全。即使在产生少量杂物、挂冰附着情况下，也可以规避机组停运风险，富余充足时间进行现场清理，提升机组运行安全性与抗风险能力。减少冬季循环水中断可能性，提升机组设备运行安全系数。提升机组设备运行安全系数。提升机组设备运行安全系数。


技术研发人员：王培基
受保护的技术使用者：华能山东发电有限公司烟台发电厂
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/10/15