節(jié)能型離心泵在軋鋼高壓水除鱗系統(tǒng)的應(yīng)用

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中天鋼鐵集團有限公司 江蘇常州 213011

摘要：軋機是現(xiàn)今工業(yè)企業(yè)的一項重要生產(chǎn)設(shè)備，為了能夠獲得更好的應(yīng)用效果，就需要我們能夠?qū)ζ溥M行適當(dāng)?shù)母脑?，以此獲得更為穩(wěn)定的應(yīng)用效果。在本文中，將就節(jié)能型離心泵在軋鋼高壓水除鱗系統(tǒng)的應(yīng)用進行一定的分析與探討。

關(guān)鍵詞：節(jié)能型離心泵；軋鋼；高壓水除鱗系統(tǒng)

1 引言

某企業(yè)生產(chǎn)線，所使用的柱塞泵排量為1100L/min，2臺柱塞泵能夠同時起到供水的作用，且在兩臺設(shè)備投入運行的同時安排兩臺設(shè)備作為備用。在由原有的三輥升級為四輥之后，生產(chǎn)線上則同時具有著粗軋機前、精軋機前以及除鱗箱實現(xiàn)除鱗工作，使生產(chǎn)線用水量因此得到了增加，需要對泵站現(xiàn)有的能力進行提升。經(jīng)計算，要想滿足系統(tǒng)工作需求，需要在原有的基礎(chǔ)上增加2臺柱塞泵。由于柱塞泵系統(tǒng)具有著占地面積大、故障率高等缺點，在本次升級中需要我們能夠選擇占地面積更小、可靠性更強的供水泵作為改造方向。

2 泵的選型

對于柱塞泵來說，其所具有的缸套-活塞結(jié)構(gòu)具有的精度較高，顆粒度大小需要控制在0.1mm以下，雜質(zhì)含量需要低于20mg/L。在氣蝕情況下，其在重載、連續(xù)的狀態(tài)下不但維護量大、所具有的容積效率較低，且出現(xiàn)故障的幾率也更高，當(dāng)用水時間增長的同時會使運行成本得到大幅度的增加。

對此，我們選擇了排量為300m2/h的離心泵，其出口壓力為20Mpa，同系統(tǒng)原有的柱塞泵相比具有著更強的運行能力。同時，由于企業(yè)所進行的為中板生產(chǎn)，其對于水是一種斷續(xù)性的使用，如果在非用水狀態(tài)下電機依然運行，則會產(chǎn)生較多不必要的能耗。而如果在非用水狀態(tài)下電機轉(zhuǎn)速降低，則能夠保證泵在低負(fù)荷的狀態(tài)下運行，可以使能耗降低70%左右，且這種運行方式設(shè)備的盤根以及葉輪等部件所具有的磨損情況也會大幅度的降低，對于水泵的使用壽命來說具有的積極的意義。另外，根據(jù)實際生產(chǎn)需求，需要盡可能降低離心泵的升降速時間，且保證其能夠在有效時間內(nèi)升到用水點供水，并在較短的時間內(nèi)降低轉(zhuǎn)速，以此起到降低能耗的作用。

要想更好的實現(xiàn)離心泵的升降速功能，主要有兩種措施：一種是液力耦合器，一種為變頻調(diào)速。其中，變頻裝置由于采購成本較高而不能夠滿足我們的需求，而根據(jù)企業(yè)實際用水需求以及用水特點，在對蓄勢器水位變化進行搭配的基礎(chǔ)上，則能夠在短短的幾秒時間內(nèi)使水泵的轉(zhuǎn)速能夠滿足系統(tǒng)要求。根據(jù)這種條件，液力耦合器的方式則能夠較好的滿足該項需求，并以此對離心泵在中板高壓水除鱗系統(tǒng)中起到較好的技術(shù)支持作用。

在離心泵以較低的速度進行運行時，其出口壓力為3Mpa，泵外排水。在此種情況下，為了能夠使設(shè)備的外排水量得到降低，則需要對其設(shè)置一套最小流量控制閥組。當(dāng)離心泵以較低的速度進行運行時，水泵在一段特定的時間內(nèi)則不會排水。而當(dāng)泵體以及軸承的溫度超出預(yù)設(shè)值之后，流量閥則會開啟，并由水泵排出水使軸承以及泵體的溫度得到下降，以此形成一輪新的循環(huán)，且能夠在此過程中起到良好的節(jié)水作用。

對于常規(guī)的液力耦合器來說，其執(zhí)行結(jié)構(gòu)主要分為點動杠桿式、液壓缸杠桿式、手動式等幾種，都不具備頻繁調(diào)速作用。在該企業(yè)的生產(chǎn)線中，其所使用的液力耦合器將液壓缸杠桿轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥苯觽鲃由坠?，以此使中間環(huán)節(jié)得到了大幅度的減少。在離心泵系統(tǒng)方面，其則分為電機、液力耦合器、液壓站、最小流量閥以及電控等裝置，工作油站為液力偶合器供應(yīng)工作油，潤滑站為電機、離心泵供應(yīng)潤滑油，液壓站為偶合器執(zhí)行液壓缸提供驅(qū)動油。

泵站設(shè)備的目的，就是為企業(yè)生產(chǎn)提供除鱗水，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出用水信號之后，蓄勢器開始供水，且當(dāng)容器液面下降到一定程度時，系統(tǒng)所反饋的液面信號則會自動使液壓缸驅(qū)動液力偶合器勺管，水泵升速開始供水，而當(dāng)發(fā)出停止用水信號時，反饋的液面信號則為自動使液壓缸驅(qū)動液力偶合器勺管，水泵減速開始自身循環(huán)控制。

3 離心泵控制內(nèi)容及參數(shù)

3.1 CWT58CL調(diào)速型液力耦合器

液力耦合器所具有的工作質(zhì)量將直接對系統(tǒng)的除鱗效果以及節(jié)能效果產(chǎn)生影響，對于耦合器而言，其是安裝在工作機以及電機間的一種具有柔性特征的液力傳動元件，其能夠使電機功率同渦輪以及耦合器泵輪間機油的循環(huán)方式在系統(tǒng)中進行流動，從而以無沖擊、平穩(wěn)的特點傳遞到工作機中，且能夠在電機以勻速的方式進行運行時通過對勺管的操縱對設(shè)備的輸出轉(zhuǎn)速進行無級調(diào)節(jié)。同時，根據(jù)系統(tǒng)壓力信號以及蓄勢器，液壓缸也能夠通過液壓的位置以及比例閥情況對泵以及耦合器的運行轉(zhuǎn)速進行控制與調(diào)節(jié)，以此使泵出口預(yù)設(shè)定壓力在得到保證的基礎(chǔ)上使除鱗系統(tǒng)能夠以更為穩(wěn)定、安全的方式得到運行。

3.2 循環(huán)與最小流量控制

對于該種控制方式來說，其能夠在對離心泵過熱情況進行防止的基礎(chǔ)上使系統(tǒng)的控制核心能夠得到保護。其主要由泵體溫度檢測傳感器在對溫度進行測量之后向系統(tǒng)發(fā)出指令，對其開閉情況進行控制：當(dāng)泵體溫度低于45℃時，系統(tǒng)循環(huán)閥會自動關(guān)閉，最大程度的節(jié)約用水量；而當(dāng)泵體溫度高于55℃之后，循環(huán)閥則能夠自動開啟，并通過可調(diào)節(jié)流閥的應(yīng)用將泵體內(nèi)部所具有的熱水進行及時的排出，避免泵存在過熱的問題。

3.3 蓄勢器控制

液位控制由具有位置傳感器以及液位顯示的液面控制裝置組成，并能夠根據(jù)液面位置對預(yù)定程序進行設(shè)置，以此對系統(tǒng)的高水位事故報警以及除鱗泵自動運行功能進行實現(xiàn)，能夠在實際運行過程中由系統(tǒng)自動發(fā)出提升對蓄勢器進行重啟，并在水位關(guān)閉時對液面閥進行關(guān)閉，從而在保證系統(tǒng)除鱗量以及節(jié)能效果的同時使軋件表面以及整個系統(tǒng)都能夠更為穩(wěn)定的運行。

對于系統(tǒng)的壓力控制功能來說，其主要由壓力傳感器的應(yīng)用對蓄勢器的壓力變化進行實現(xiàn)，并根據(jù)預(yù)定程序的應(yīng)用實現(xiàn)系統(tǒng)的壓力降低報警以及除鱗泵自動運行等功能，以此當(dāng)系統(tǒng)壓力低于10Mpa時能夠?qū)ψ畹鸵好骈y進行關(guān)閉，并提示工作人員能夠通過空壓機的啟動對蓄勢器實現(xiàn)重啟操作。

另外，為了便于實際操作，工作油站、液壓站以及蓄勢器等壓力以及液位參數(shù)都為一種連續(xù)變化的模擬信號，并在對信號進行發(fā)現(xiàn)、采集之后將其傳送到計算機的監(jiān)控畫面上，以此實現(xiàn)遠程的操作以及監(jiān)控。通過該功能的實現(xiàn)，則能夠較好的幫助工作人員在發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在問題的第一時間對其進行處理，以此將故障影響時間降至最低。

4 結(jié)束語

在上文中，我們對節(jié)能型離心泵在軋鋼高壓水除鱗系統(tǒng)的應(yīng)用進行了一定的研究，并獲得了較好的改造效果，有效的對軋制過程中除鱗供水環(huán)節(jié)進行了實現(xiàn)，具有較好的應(yīng)用效果。

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