25MN自由鍛壓機冷卻水系統(tǒng)改造

南建輝 韓 超

（寶雞市寶鈦集團(tuán)有限公司鍛造廠，陜西 寶雞 721014）

寶鈦集團(tuán)是全國鈦材加工的龍頭企業(yè)，鍛造是鈦材加工的一道重要工序，為此寶鈦集團(tuán)于二十一世紀(jì)初分別從德國MEER公司引進(jìn)了25MN自由鍛壓機和德國GLAMA公司引進(jìn)了兩臺15t鍛造操作機。

冷卻系統(tǒng)作為25MN油壓機組必不可少的一部分，其冷卻能力的高低，將直接影響到整套設(shè)備是否可以正常運行。隨著設(shè)備的使用年限的增加，冷卻系統(tǒng)的冷卻效果開始逐漸降低，尤其在進(jìn)入夏季時，油溫最高達(dá)到60℃，壓機和操作機保護(hù)頻繁報警。為此我們對25MN自由鍛壓機的冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行了改造。

一、改造前概述：

壓機的主冷卻器為板式冷卻器，兩臺操作機配置的是管式散熱器。冷卻水從冷卻水泵站輸出后，到達(dá)冷卻器進(jìn)行熱交換，然后經(jīng)過冷卻塔冷卻降溫，最后回到冷卻水池。冷卻水系統(tǒng)原理圖如下所示：

該系統(tǒng)運行中存在以下問題：

1 管式冷卻器結(jié)垢，減小換熱面積及換熱效率。

兩臺操作機配備的是都是管式冷卻器，由于長時間工作，冷卻水結(jié)垢嚴(yán)重，造成冷卻器內(nèi)水管堵塞，大大減小了換熱面積，使得冷卻效果大打折扣。一旦長時間工作，油溫過高就無法繼續(xù)生產(chǎn)。

圖1 冷卻系統(tǒng)原理圖

2 冷卻管路布置存在不合理

由于冷卻泵站在A操作機一側(cè)，距離B操作機較遠(yuǎn)，這就使得冷卻水泵的輸出水到兩臺操作機的冷卻器距離相差了20米，造成冷卻水到達(dá)兩臺冷卻器的流量也產(chǎn)生了差異。這樣的結(jié)果就是A操作機油溫下降速度尚可，而B操作機油溫下降速度較慢，冷卻效果不太理想。

3 德方設(shè)計時存在缺陷

在壓機主水冷卻系統(tǒng)中，德國MEER公司配備的電動蝶閥，示意圖如圖2。

上圖中的電動蝶閥受溫度控制，當(dāng)溫度升高到設(shè)定溫度上值時，蝶閥打開，冷卻水進(jìn)入冷卻器開始冷卻循環(huán)；當(dāng)溫度降低到設(shè)定下值時，蝶閥關(guān)閉，冷卻水循環(huán)停止。這種控制方式存在的弊端也顯而易見，冷卻循環(huán)系統(tǒng)中，當(dāng)電動蝶閥關(guān)閉時，就會造成憋壓，這里僅僅依靠安全閥是很不可靠的，目前的系統(tǒng)就頻繁出現(xiàn)將泵憋死的情況，對泵和電機造成很大的損害。

4 夏季冷卻塔能力不足

寶雞地區(qū)夏季天氣炎熱，而且25MN自由鍛壓機連續(xù)處于工作狀態(tài)，冷卻塔的能力在此期間就顯得相形見拙。

二、改造實施：

通過對目前冷卻系統(tǒng)現(xiàn)狀的分析，決定對冷卻系統(tǒng)以下幾點進(jìn)行改造：

1 針對結(jié)垢，加設(shè)水處理器

針對操作機管式冷卻器被水垢堵塞，影響冷卻效果的問題，采用了除了定期進(jìn)行除垢處理外，在冷卻水泵與冷卻器之間加設(shè)水處理器，以減少結(jié)垢和對管網(wǎng)的腐蝕。

2 管路改動

圖2

圖3

將原來的操作機冷卻水出泵站后分兩路改為冷卻水泵的輸出水管路在A、B操作機中間位置分流，分別供給A、B兩臺操作機。這樣冷卻水到操作機冷卻器的距離相差無幾，不會造成流量上有過大差異。

3 針對電動蝶閥的改造

由于電動蝶閥的控制方式，容易造成憋壓，對泵造成損傷。而要解決這種現(xiàn)象，僅僅依靠系統(tǒng)中水泵前端的安全閥是不可靠的。最終決定，在系統(tǒng)中再增加一個同型號的電動蝶閥，在電氣控制上，實現(xiàn)這兩個電動蝶閥的反鎖。改造后的示意圖如圖3。

這兩個電動蝶閥實現(xiàn)了電氣反鎖，當(dāng)原先的蝶閥開啟時（即開始冷卻水循環(huán)時），新增加的蝶閥關(guān)閉；當(dāng)原先的蝶閥關(guān)閉，新增加的蝶閥就會開啟。這樣改動的優(yōu)點有：1）可以有效的防止憋壓對水泵造成的損傷；2）即使就是冷卻水不經(jīng)過冷卻器，冷卻循環(huán)也不會中斷，冷卻進(jìn)水通過新增加的電動蝶閥進(jìn)入回水管路，經(jīng)過冷卻塔降溫，回到冷卻水池。

4 夏季冷卻塔能力不足的改進(jìn)

針對夏季炎熱天氣，設(shè)備長時間運行的情況，最終決定增加二級冷卻。改造后：1）設(shè)冷、熱兩個水池，使其相互連通，并對熱水池進(jìn)行溫度監(jiān)控； 2）增設(shè)一個二級冷卻塔；3）增設(shè)一個循環(huán)水泵。

在正常工作時，冷卻水被泵從冷水池抽出，在冷卻器進(jìn)行熱交換后，進(jìn)入熱水池，由于兩水池相通，最終回到冷水池；在特殊情況下（如天氣炎熱，一級冷卻能力不足），經(jīng)過熱交換回到熱水池的冷卻水水溫較高時，溫度監(jiān)控就會報警。此時，新增加的循環(huán)水泵、二級冷卻塔將會開啟，循環(huán)水泵將熱水池的水打入二級冷卻塔，經(jīng)過冷卻后進(jìn)入冷水池（見圖4）。

圖4 改造后的原理圖

三、改造效果

2 5MN自由鍛壓機冷卻水系統(tǒng)改造兩年來，壓機及操作機油溫最高基本維持在50℃左右，滿足了液壓油的工作環(huán)境溫度要求，其余各部件也運行平穩(wěn)，沒有再出現(xiàn)泵憋壓等情況，有力的確保了企業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)。

[1]祁魯梁，李本高.冷卻水處理技術(shù)和管理問答[M].北京：中國石化出版社，2010.

[2]朱月海.循環(huán)冷卻水[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.