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            中頻爐冷卻水的溫度、壓力監測方法

            作者:本站      時間:2019-08-15

            針對中頻爐的水冷系統在安全生產中的重要作用,提了對中頻爐水冷系統中兩個重要的參數——水溫和水壓,可采用j種不同的方法進行監測。具體分析了每種監測方法及其適用范圍。結合現場實際運行的案例,表明這三種方法具有安全可靠和使用方便的特點。


            中頻爐冷卻水的溫度、壓力監測方法(圖1)

             

            中頻爐是應用電磁感應原理對金屬進行感應加熱或熔化的設備。由于其節能、環保、對實現生產的機械化和自動化以及確保產品質量有許多優點,已廣泛應用于金屬熔煉、鍛造加熱、熱處理等行業當中fl1。中頻爐主要由中頻電源、爐體以及補償電容器組三大部分組成。中頻電源由可控硅或IGBT等電力電子元件組成,這些大功率器件必須在風冷或水冷條件下_丁作。補償電容器一般采用電熱電容器,也需通水冷卻。爐體的感應線圈工作電流很大,可達幾千甚至上萬安培,其自身電阻引起的發熱量加上爐膛內高溫金屬液的熱傳導,決定了感應線圈必須通水冷卻『2_。由此可見中頻爐水冷系統占有十分重要的地位。如果水冷系統出現故障,會直接引起設備故障,造成元器件損壞,甚至引起設備安全事故或造成人身傷害。所以在安全生產過程當中冷卻水的溫度和壓力的監測起到了相當重要的作用。


            中頻爐冷卻水的溫度、壓力監測方法(圖2)

             

            中頻爐的冷卻方式多種多樣,并且隨著中頻爐的發展而發展。發展初期,中小功率的中頻爐一般采用水池+水泵的開放式冷卻系統。由于中頻電源內的元器件和補償電容器的冷卻水管道比較細,為了防止結垢堵塞管道,出現了使用軟化水或純凈水的閉路循環冷卻方式,現在中頻電源和補償電容器多采用封閉冷卻塔方式冷卻l3l。中頻爐爐體的感應線圈工作時會產生大量的熱量,但因感應圈內徑較粗不易發生堵塞,爐體冷卻水溫度可以略高,這樣反而能夠提高電爐的熱效率,同時減小冷卻裝置的體積,可以采用帶冷卻塔敞開式循環冷卻系統,也可以采用封閉式冷卻塔。由于封閉式和敞開式雙重冷卻系統運行可靠、所需費用較低因此應用的也較多。


            中頻爐冷卻水的溫度、壓力監測方法(圖3)

             

            例如圖1是封閉式和敞開式雙重冷卻系統原理圖,主要對中頻電源柜、爐體進行冷卻。爐體采用開放式水冷,中頻電源柜采用封閉式水冷。不論采取哪種冷卻方式,為了確保中頻爐生產過程的安全,這些冷卻水路中都必須設有水溫、水樂監測報警裝置。

             

            中頻爐冷卻水的溫度、壓力是非常重要的參數,并且中頻電源、電容器組和爐體都有多路冷卻水路,在開爐過程中必須保證冷卻水路全部暢通,所以冷卻水溫度、壓力監測在每一臺中頻爐中都是不可缺少的部分

             

            中頻電源的主控板上設有水溫、水壓超限報警指示燈,在冷卻水系統通好水后首先調整水壓繼電器,使主控板上水壓指示燈指示正常。另外在電源柜的進水管和m水管及電容器出水管安裝水溫繼電器儀表,爐體出水管各路都要安裝水溫繼電器儀表,爐體進水安裝水壓繼電器。所有水溫、水壓繼電器信號連接到報警顯示箱,當某一路超限或有故障時,報警箱中報警燈亮,并可發報警聲音提示,即可知道哪一條水路有問題,去現場相應位置查找故障的原因。原琿框圖如圖2所示。

             

            采用水溫、水壓繼電器儀表方式來監測中頻爐冷卻水系統的優點是安裝、調試都較容易,使用操作簡單,價格較便宜,應用元器件種類較少,沒備維護方法簡單。缺點是此種方法只能作為監視提醒應用,不能參與控制。

             

            溫度、壓力巡檢儀包括開關電源、多路巡檢儀、壓力變送器、溫度傳感器、報警燈等組成??梢愿鶕脩舻男枰x擇相應的8—40路巡檢儀,按照圖3進行硬件設計,根據巡檢儀操作面板進行相應的設定,可以設定多少路數、下限報警值、能夠顯示任意一路的設定溫度和實際溫度值。當某一路發生報警時巡檢儀面板中相應的指示燈亮,同時繼電器輸出報警燈閃光也可以進行遠傳報警信號,能夠實現本地控制和遠傳功能。

             

            溫度、壓力多通道巡檢儀監測方法在中頻爐冷卻水系統中應用廣泛。連接線路較簡單,安全可靠,維護方便,功能較強,設備調試簡單,監測控制準確,性價比好。

             

            通過計算機編程對中頻爐水溫、水壓進行實時監測。硬件包括1=控機、顯示器、PLC、溫度變送器、壓力變送器等,實現溫度、壓力實時顯示。工控機與PLC之問進行通訊,實時采集現場的溫度和壓力值,在上位機圖型上進行顯示,溫度、壓力超限時有實時報警功能。也可以對各閥門進行控制。如圖4所示。計算機系統監測可對中頻爐水溫、水壓進行實時監測,應用較靈活,可以根據客戶具體要求編程實現,既有對水溫、水壓顯示報警功能,還可以對相應的閥門進行控制。圖4中黑色顯示溫度是超過上限設定值50¨C時產生的報警顯示。計算機系統監測能夠對本地和遠傳實行監測和控制,通訊功能較強,可以實現集中監控,控制和監測精度較高,并且及時準確。采用此方法監測中頻爐冷卻水的水溫、水是較高檔次的設計方案。整個硬件價格較高,使用方便、安傘可靠,技術含量較高。

             

            水溫、水壓繼電器儀表監測,溫度、壓力多通道巡檢儀監測,計算機監測系統這種方案在實際中都得到廣泛應用,可根據各種中頻爐的不同要求選擇適用的監測方法。圖5是中頻爐爐體出水的集水管,每一路水管安裝一個溫度繼電器儀表,在進水管上安裝水壓繼電器儀表。通過溫度繼電器儀表和水壓繼電器儀表對水管內的溫度和壓力進行采集,經過二次儀表或計算機顯示器進行實時監測溫度、壓力值,如果溫度超限或壓力低限時進行輸出報警。保證了中頻爐在工作時水路系統的安全可靠。


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