移動(dòng)式液壓抓斗清污機(jī)主要由卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)、鋼絲繩、耙斗、鋼絲繩滑輪、耙斗張合裝置、機(jī)械過(guò)力矩保護(hù)、移動(dòng)行車、地面固定式軌道及移動(dòng)行車定位裝置組成。整機(jī)定位清污動(dòng)作、耙斗升降、耙斗張合、耙斗污物刮除等與固定安裝的鋼絲繩牽引耙斗式格柵除污機(jī)相同,唯有上機(jī)架與下機(jī)架分體,上機(jī)架全部設(shè)在移動(dòng)行車上。
移動(dòng)式液壓抓斗清污機(jī)其工作原理為:除污時(shí),通過(guò)行程開(kāi)關(guān)控制,使機(jī)架移動(dòng)到需清污的格柵位置,當(dāng)上下機(jī)架對(duì)位準(zhǔn)確后,耙斗才可順利下放除污。對(duì)于寬幅格柵,除污機(jī)除污完畢移動(dòng)一個(gè)齒耙有效寬度,繼續(xù)除污,直至格柵柵面污物清除完畢,柵前后水位差達(dá)到正常值為止。對(duì)于多溝渠分布格柵,除污機(jī)除污完一個(gè)溝渠的格柵后,移動(dòng)至另一個(gè)溝渠,繼續(xù)除污,直至所有溝渠格柵柵面污物清除完畢,柵前后水位差達(dá)到正常值時(shí)為止。
河北水利機(jī)械廠是啟閉機(jī)、閘門、規(guī)模型水利機(jī)械的專業(yè)生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品注冊(cè)“前進(jìn)”牌。 前進(jìn)系列產(chǎn)品符合SL41-93《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》、SD297-88《QL型螺桿式啟閉機(jī)系列參數(shù)》、SD298-88《QL型螺桿式啟閉機(jī)技術(shù)條件》、SD315-89、SD296-83等系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),多次受到省、市**部門的嘉獎(jiǎng),并由水利部、農(nóng)業(yè)部授予推薦品牌。 河北前進(jìn)水工機(jī)械廠生產(chǎn)的水利設(shè)備是一種水利工程專用設(shè)備,廣泛用于水利工程閘門的啟閉,是農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理廠、水利發(fā)電站、水庫(kù)、河流(水閘、堤壩、渠道、涵洞、管道)等進(jìn)水閘、退水閘的配套機(jī)械。所有產(chǎn)品啟閉靈活,經(jīng)久耐用,自動(dòng)化程度高,并可為您的工程提供成套設(shè)備,并可協(xié)助設(shè)計(jì)、安裝。
河北水利機(jī)械廠專注水利事業(yè), 為了提高清渣效率,減少電能損失,我們了多種型式的格柵清污機(jī)在水電廠的應(yīng)用情況,結(jié) 合使用場(chǎng)地進(jìn)水口的水流流速、流態(tài)、渣物性狀、場(chǎng)地安裝條件,對(duì)各種型式的清污機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)分析, 重點(diǎn)比較了回轉(zhuǎn)式、反爪式、抓斗式清污機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)和在本廠的適應(yīng)性,最后研發(fā)出適合不同場(chǎng)地使用的多種型號(hào)的格柵清污設(shè)備。各種型號(hào)清污機(jī)運(yùn)行情況良好,清污效果顯著。
現(xiàn)將投入運(yùn)行的格柵清污機(jī)及應(yīng)用情況介紹如下:
1結(jié)構(gòu)型式與布置 該清污機(jī)主要由支柱及導(dǎo)軌、載重滑車、抓斗裝置、電控系統(tǒng)組成,三孔攔污柵只用一臺(tái)清污 機(jī)
★支柱、導(dǎo)軌 支柱由lomm厚鋼板卷制而成,支撐艇個(gè)導(dǎo)軌和清污機(jī)的重量。行走導(dǎo)軌也用鋼板制成,為安裝在滑車上的減速電機(jī)、滑輪、纜繩滾筒以及抓斗提供支撐,并滿足載重滑車的行走。導(dǎo)軌一般延 伸至渣物排放區(qū)。支柱導(dǎo)軌可以安裝在地面上、墻面上,適應(yīng)各種進(jìn)水口土建條件,包括弧形的場(chǎng) 地。
★載重滑車 轉(zhuǎn)載了清污機(jī)的所有驅(qū)動(dòng)設(shè)備,包括以下幾個(gè)部分: (1)行走系統(tǒng):由減速電機(jī)、行走滑輪、水平支撐滑輪等組成,行走滑輪直接安裝在減速電機(jī) 齒輪箱的輸出軸上,經(jīng)一對(duì)自由支撐滑輪,保持滑車與軌道之間的平衡??刂苹囇匦凶哕壍浪?/span> 運(yùn)行。 (2)升降系統(tǒng):由升降減速電機(jī)、纜繩、滾筒等組成,控制抓斗上升、下降。 (3)抓斗控制裝置:由油箱液壓泵、高壓油管路、活塞等液壓控制系統(tǒng)組成,控制抓斗的張開(kāi)、 合攏。
★抓斗裝置 抓斗裝置包括不銹鋼抓斗本體、液壓控制裝置及鋼絲繩提升裝置,懸掛在滑車下方,在滑車下 部裝有防止抓斗水平方向晃動(dòng)的平衡裝置,當(dāng)抓斗被提升至頂部時(shí)保證滑車行走穩(wěn)定,防止抓斗搖 晃。
★電控系統(tǒng) 手動(dòng)與自動(dòng)控制回路、繼電保護(hù)、信號(hào)報(bào)警等電氣控制系統(tǒng)安裝在一個(gè)電控箱內(nèi)。自動(dòng)控制由 PLC編程實(shí)現(xiàn),可以通過(guò)觸摸屏設(shè)定時(shí)間或液位差來(lái)啟動(dòng)和控制清污機(jī)的工作。所有電控線纜全部 布置在支柱和行走軌道內(nèi),故障信號(hào)報(bào)警器裝在支柱上。
2工作過(guò)程
★手動(dòng)控制 通過(guò)操作按鈕盒上的按鈕控制滑車沿軌道行走至任意位置,將抓斗下放,抓斗插進(jìn)攔污柵柵片 之間,利用抓斗的自重將渣物刮下,通過(guò)控制抓斗的合攏將渣物抓取,然后提升出水面,將滑車移 動(dòng)至渣物排放處,張開(kāi)抓斗,丟放渣物。
★自動(dòng)控制 通過(guò)PLC設(shè)置。定的時(shí)間周期,或者將攔污柵的柵差壓力信號(hào)送到PLC,用柵差的設(shè)定值這種 方式之一啟動(dòng)清污機(jī)自動(dòng)運(yùn)行。一經(jīng)啟動(dòng),清污機(jī)按順序方式進(jìn)行清污工作。工作時(shí),滑車沿軌道 移至第一個(gè)位置,即三孔攔污柵的一末端,滑車停留在此位置,抓斗自動(dòng)向下運(yùn)行,抓斗在下降的 過(guò)程中,將垃圾向下推到柵條底部。到達(dá)底部時(shí)由預(yù)先設(shè)置的限位感應(yīng)開(kāi)關(guān)使抓斗向下的動(dòng)作停止, 液壓泵電機(jī)啟動(dòng),供油閥打開(kāi),抓斗合攏抓污,然后向上運(yùn)行,當(dāng)抓斗到達(dá)頂部后,滑車沿軌道移 動(dòng)至卸渣處,張開(kāi)抓斗,把污物放下,液壓泵電機(jī)停止工作,PLC控制電控系統(tǒng)重新運(yùn)行。然后滑 車和抓斗移至第二個(gè)抓污位置,重復(fù)上述動(dòng)作。抓斗抓污位置的多少取決于所有攔污柵的總寬度, 每一個(gè)抓污位置通過(guò)在軌道上安裝限位開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)置,抓斗上升至頂部和下降至水底的位置通過(guò)安裝 在由主提升軸驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臂位置來(lái)設(shè)置。當(dāng)所有抓污點(diǎn)都被清污處理過(guò)后,滑車返回并停止在渣物 排放區(qū)。
該型號(hào)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù) 如下: 盛大負(fù)荷 爪斗寬度 抓斗草量 導(dǎo)軌長(zhǎng)度 提升速度 行走速度 500kg 2.2m 1200kg 35m 10n’dmin 20m/rain 特別需要指出,攔污柵的安裝傾角和格柵的水平固定方式?jīng)Q定了齒耙能否插入柵片之間,抓斗小插入柵片之中,就1i能撈取卡在柵片中和糾纏丁柵片周圍的渣物,只能撈取柵前的漂浮物。抓斗 重_蜃影響抓斗下水后能不能穩(wěn)定,如果水流紊亂、流速大、起漩渦,抓斗下水后就漂浮不定。這兩 個(gè)問(wèn)題嚴(yán)重制約清污效果。新建水電站可以通過(guò)設(shè)計(jì)解決這些問(wèn)題,對(duì)于已建成的水電站,如果攔 污柵是垂直放置或柵片與柵片之間用穿過(guò)柵片的橫筋作加強(qiáng)筋吲定的,一定要對(duì)攔污柵予以改造, 否則抓斗的齒耙不能插入柵片之間,不能清除卡在柵片之問(wèn)的污物。塑料、布料、橡膠、雜草、蔓 藤等這類軟質(zhì)污物極易卡在柵片之間或纏繞—r柵片周圍,越積越多,越裹越緊,更容易堵塞攔污柵。
用清污機(jī)每斗能 撈起幾十至幾百千克以上渣物,作業(yè)1小時(shí)能打撈幾百至幾千千克污物,客戶反饋信息,曾在5小時(shí)內(nèi)打撈起 5000kg各種渣物。大大減輕了人工撈渣的勞動(dòng)強(qiáng)度,消除了清污人員的安全隱患,提高了撈渣效率, 并能把柵片之間及纏繞在柵片周圍的塑料、橡膠、雜草等污物全部撈出,始終保持?jǐn)r污柵前后無(wú)水位 差。清污機(jī)能夠長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行,工作可靠,故障率低
3.清污機(jī)撈渣實(shí)物照片 使用清污機(jī)清污,減少了水頭損失,減少了壓負(fù)荷的次數(shù)和時(shí)間,減少了放空水庫(kù)并利用壓力 隧洞回流反沖渣物的次數(shù)、減少了停機(jī)處理導(dǎo)葉剪斷銷及磨擦裝置故障的次數(shù)、減少了停機(jī)進(jìn)入水 輪機(jī)蝸殼清理流道的次數(shù),增加了發(fā)電量,經(jīng)濟(jì)效益顯著?,F(xiàn)將具體效益簡(jiǎn)單計(jì)算如卜.:
★ 減少水頭損失增加發(fā)電量 改造前,人工撈渣,柵差常達(dá)O.8~1.2m,產(chǎn)生了水頭損失,計(jì)算時(shí)?。粒龋剑欤?,引用流量71.19m3/s。 電站接入大網(wǎng)運(yùn)行,,根據(jù)負(fù)荷曲線機(jī)組都要同時(shí)開(kāi)出,每天峰甲段都受影響,影響負(fù)荷時(shí)間16小時(shí), 豐水期有三分之一的時(shí)期存在這種影響。豐水期因水頭損失影響負(fù)荷的時(shí)間: T1=(180天×16小時(shí))--3=960小時(shí) 取水能轉(zhuǎn)換效率:”=0.8 改造后基本消除了柵差,豐水期減少水頭損失增加發(fā)電量: A1=9.81?9?9 0‘AH?9?9 -q?9?9 T1 =53琵kWh
★減少壓負(fù)荷時(shí)間增加發(fā)電量 改造前,人工撈渣柵差在lm以下時(shí),盡量不壓負(fù)荷運(yùn)行。柵差超過(guò)lm時(shí),不得不壓負(fù)荷。進(jìn) 行人工撈渣,每次壓負(fù)荷3000kW~7000kW,有時(shí)達(dá)到10000kW,取平均壓負(fù)荷P2=5500kW。人 工撈渣將柵差降到1m以F并恢復(fù)負(fù)荷曲線,一般需要3小時(shí)。豐水期總共壓負(fù)荷小時(shí)數(shù)T2=60小 時(shí)。改造后,豐水期沒(méi)有發(fā)生壓負(fù)荷撈渣現(xiàn)象,減少壓負(fù)荷時(shí)間增加發(fā)電量: A2=P2?9?9 T2 =5500kW×60h=33萬(wàn)kWh 2004年度金國(guó)水電廠學(xué)術(shù)年會(huì)
★減少放空水庫(kù)利用隧洞回流反沖時(shí)間增加發(fā)電量 進(jìn)水LJ攔污柵的限制柵差為2m,為了安全起見(jiàn),電廠一般在柵籌達(dá)到1.5m時(shí)減負(fù)荷至零,放 空水庫(kù)利用隧洞回流反沖渣物,每次歷時(shí)2~3小時(shí),一般4天需放空反沖一次,有時(shí)一天需放空反 沖2次,最多一天達(dá)3次。汛期遇洪水時(shí)均需放空反沖,按實(shí)際發(fā)生情況?。裕常剑常靶r(shí)。改造后無(wú) 需放空反沖豐水期減少放空反沖時(shí)間增加發(fā)電量: A3=p?9?9 T3 =90000kW×30h=270萬(wàn)kWh
★減少停機(jī)處理進(jìn)入水輪機(jī)蝸殼渣物時(shí)間增加發(fā)電量 改造前,常有術(shù)塊、樹(shù)棒從進(jìn)水口攔污柵進(jìn)入壓力隧洞并沖八水輪機(jī)蝸殼,造成機(jī)組振動(dòng)或剪 斷銷剪斷、導(dǎo)葉磨擦裴置錯(cuò)位。汛期每臺(tái)機(jī)停楓4~5次,處理剪斷銷和導(dǎo)葉磨擦裝置故障或進(jìn)入蝸 殼清理流道。停機(jī)處理導(dǎo)葉磨擦裝置、剪斷銷故障每次需2小時(shí),進(jìn)入蝸殼清理流道, ‘般需6小 時(shí)。每臺(tái)機(jī)平均按處理剪斷銷及導(dǎo)葉磨擦裝置3次,進(jìn)入蝸殼處理流道3次計(jì)算,改造后,這種情 況各減少1次,豐水期增加的發(fā)電量: A4=P—T4 =3x30000kW×16h=144萬(wàn)kWh 安裝清污機(jī)后增加發(fā)電量的總和: ∑A=A1+A2+A3+A4 =500萬(wàn)kWh 這部分電能按輸送效率為0.9送給火網(wǎng),每千瓦時(shí)按豐水期綜臺(tái)平均單價(jià)O.22元計(jì)算,則電能 價(jià)值達(dá)99萬(wàn)元。 裝設(shè)該清污機(jī)并將三孔攔污柵柵片改造成斜柵,投資97萬(wàn)元,一年即可收回成本。選用的清污 機(jī)配置不同,投資有所差異,挽回電能經(jīng)濟(jì)損失的數(shù)額不同i投資回收年限也由有差異??偟膩?lái)說(shuō), 一次投資,長(zhǎng)期獲益。該清污機(jī)投運(yùn)后,維護(hù)費(fèi)用甚微。
4,結(jié)束語(yǔ) 抓斗移動(dòng)式全自動(dòng)清污機(jī)適合現(xiàn)有場(chǎng)地空間、土建要求低,易于安裝;作業(yè)面積廣,進(jìn)水口無(wú) 論有幾孔攔污柵,只需裝一臺(tái)機(jī),性價(jià)比高;可以將堵塞于污柵上的全部渣物從上至下清除,能處 理各種不同雜物(水草、橡膠制品、樹(shù)干、城市污物、生活垃圾等),齒耙能插入柵片中剔除柵片之 間和周圍的纏繞物,處理性能好;抓斗上下運(yùn)動(dòng)不用導(dǎo)軌,無(wú)磨擦,能耗??;一次能抓取幾百公斤 重的垃圾,處理量大;電控系統(tǒng)采用PLC及觸摸屏控制,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)清污處理,適用于“無(wú)人值班, 少人值守”水電站。無(wú)永久浸泡部件,故障少,維護(hù)量極低。其缺點(diǎn)是需要傾斜式攔污柵作為配合, 垂直式的攔污柵需作改造。 紅葉二級(jí)水電廠根據(jù)取水口的布置情況,采用一臺(tái)新型抓斗移動(dòng)式自動(dòng)清污機(jī),對(duì)三孔攔污柵 實(shí)施清污,同時(shí)對(duì)攔污柵及其柵片組裝與加強(qiáng)方式進(jìn)行了改造,從運(yùn)行情況來(lái)看,技術(shù)成功,費(fèi)省 效宏。