小阻力双速水帽
杨诗模
湖南华迪电力环保工程技术有限公司
[摘 要] 双速水帽是凝结水精处理设备中的重要部件，也是美国U.S.FILTER 公司在该领域的一个亮点。但是，由于安装设计不合理，其对孔板开孔的面积遮盖大，导致开孔处流通面积减小，阻力增加。我们通过改变槽形定位杆的安装设计，成功设计并应用了小阻力双速水帽。减少了对孔板开孔的遮盖，增加了流通面积，降低了流通阻力和孔板的压差，提高了安全性和配水均匀性。
[关键词] 小阻力、双速水帽
The Small resistance dual velocity strainer
Shimo Yang
(the Technical Adviser of the HUNAN HEYDAY POWER ENVIRONMENTAL PROJECTTION
ENGINEERING&TECHNOLOGY CO.,LTD)
Abstract: Dual velocity strainer which design by the U.S.FILTER company is a very important parts of the
condensate polishing equipment. It’s also the highlights of the company in this field. However, the dual velocity
strainer exist defect in design of the installation. It coveredmore area of the porous. This condition will be reduced
the circulation area and increased the resistance. We changed the design of the slot-positioning, design and
application of the small resistance Dual Velocity Strainer successfully. The design reduced the covering area of the
porous and increased the circulation area. It also can reduced the circulation resistance and the difference in
pressure of the porous. By this way, we can improved the security andmake the water to a very uniform
distribution.
Key words: small resistance; Dual velocity strainer
凝结水精处理设备与补给水处理的工况和水流动特性不一样，其对水帽的要求也不一样。
凝结水精处理设备在正向流动时流量大，要求通水面积大；在反向即洗状态时要求水流或气流沿设备底面，即水帽底部高速度流出，以便将树脂全部托起，进行分离，或送出体外。传统的固定通水缝隙的水帽不能满足在进水和出水不同流向时，有不同流线的要求。其中最重要的是，不能满足在反洗状态时要求水流或气流沿水帽底部，即设备底面流出的要求。而这对于凝结水精处理设备而言恰恰是及其重要的要求，因为树脂不能全部托起，就意味着树脂不能被彻底分离再生，或送出体外。
美国U.S.FILTER 公司成功的设计了一种双速水帽。这种水帽的结构如图1 所示。
图中A、B、C 分别是它的正、侧视图和仰视图。其零件分别是：圆头方颈螺栓1、螺母2、盖3、梯形绕丝管4、逆止阀瓣5、逆止阀座6、有缝叠片7、底板8、橡皮垫9、槽形定位杆10 组成。安装时，先将螺栓1 套在槽形定位杆10 的定位孔中，如图将槽形定位杆10 置于多孔板11 下面，然后再在多孔板上面自下而上依次套上零件8 至3，并用螺母2 将它们固定。所有的零件都靠螺栓1、螺母2 和槽形定位杆10 将他们固定在多孔板上。滤水时即正向流时，如图1B 所示逆止阀瓣5 落下，水从的梯形绕丝管4 的缝隙流入，沿箭头向下流过逆止阀座6 上的孔，绕过逆止阀瓣5，从孔板的孔中流出。反洗时即反向流时，如图1A 所示，水或气从孔板的孔中流入，水流将逆止阀瓣5 托起，将逆止阀座6 上的孔堵死，水流无法从梯形绕丝管4 的缝隙流出，而是从有缝叠片7 的缝隙流出，也就是从器底流出，将容器底部的树脂全部搅动托起。这种双速水帽运行和反洗时有不同的通道，和不同的流速，对凝结水精处理设备中树脂的全部托起、送出的特殊要求，起到了重要的作用。双速水帽的成功应用，对提高凝结水精处理设备性能起到了重要的作用，成为该公司在凝结水精处理设备上的一大亮点。

然而，工程实践表明，该水帽阻力偏大。这将增加孔板的压差，降低配水均匀性，降低安全性。事实上在工程中发生过孔板变形的故障。就其原因，是槽形定位杆安装设计不合理所至。从图1 看出，槽形定位杆10 与多孔板的结合，是其槽底（槽形的底面）与多孔板的接触，其槽底面对孔板开孔的遮盖，极大地减少孔板开孔的流通面积，流通阻力大。如图4c 所示实际流通面积仅为画斜线部分的面积。即多孔板开孔面积的60%被遮盖，只有约40%为流通面积。计算表明，被阻挡后多孔板的开孔流通面积，远小于梯形绕丝管4 的缝隙流出面积。其局部阻力增加是显而易见，不言而喻的。多孔板开孔处的阻力，将远大于梯形绕丝管缝隙流出的阻力。这不但增加了阻力，而且，降低了配水均匀性，和孔板的安全性。
为了克服以上问题，减少槽形定位杆10 对孔板开孔的遮盖，增加其流通面积，我们设计并采用了“小阻力双速水帽”。小阻力双速水帽结构如图2 所示。图中所用的代号与图1 中所用的代号相同，就不再赘述。
从图1 与图2 的对比看出，两者在结构上主要不同点在于槽形定位杆10 的安装方向不同。前者，槽形定位杆的槽口向下，槽底面向上，槽形定位杆的槽形底面与多孔板的接触，其槽形底面对孔板开孔的遮盖大；而后者，槽形定位杆的槽口向上，槽底面向下，其槽底面远离多孔板，槽侧壁板与多孔板的接触，大幅度减少其对孔板开孔的遮盖小。从而减少阻力，提高了配水均匀性，和孔板安全性。

图2c 与图1c 两图中的斜线部分，即是其相应的多孔板开孔与槽形定位杆10 结合处的流通面积。从两图的比较不难看出，改进后其流通面积大了很多。也就是说，只要将槽形定位杆10 安装方向改以下，就可以取得明显的效果。其多孔板开孔的流通面积，将原先的开孔面积的40%提高达90%以上。改进后的水帽，在该处的阻力损失仅为改进前的20%左右。极大的提高了配水均匀性和孔板的安全性。
此外，改造前的槽形定位杆10 的宽度必须大于圆头方颈螺栓1 的头部直径；改造后的槽形定位杆10 的宽度只须大于圆头方颈螺栓1 的颈部直径即可，槽形定位杆尺寸小巧，安装更方便了。
自2003 年小阻力双速水帽在工业设备上使用以来，现已在众多工程的凝结水精处理设备上成功应用。性能优于U.S.FILTER 的 同类产品，得到了用户的一致好评。