熱處理用壓力監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

趙京鶴

(長春光華學(xué)院機械工程學(xué)院，長春 130033)

0 引言

目前，對于熱處理爐壓力的監(jiān)測，主要是簡單地安裝壓力監(jiān)測儀，而后根據(jù)儀表的顯示，手動進行氣體的供給或排出，如此，需要專門的人員一直在旁監(jiān)管，一旦監(jiān)管人員疏忽，輕則造成爐壓不穩(wěn)定，重則可能造成生產(chǎn)事故。此外，現(xiàn)今的明火熱處理的氣體的供入端是間斷工作的，而排放端是連續(xù)排放的。由于氣體的排放端保持常開，而爐膛壓力處于微正壓，因此爐內(nèi)的保護氣體一直處于排放狀態(tài)，勢必造成保護氣體的浪費；同時，由于氣體的連續(xù)排放，將帶來熱量的不必要損失和爐膛空間內(nèi)存在一個保護氣體的流場，爐膛內(nèi)壓力分布一直不均勻，可能造成某些部位形成負壓，熱損失增大，進而影響爐內(nèi)的溫度均勻性，造成燃料的浪費。

1 監(jiān)測步驟

熱處理用壓力監(jiān)測裝置，包括熱處理爐、壓力傳感器、控制系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)以及出氣系統(tǒng)，所述熱處理爐的進氣端與進氣系統(tǒng)連通設(shè)置，熱處理爐的出氣端與出氣系統(tǒng)連通設(shè)置，熱處理爐上設(shè)置有壓力傳感器，所述控制系統(tǒng)與壓力傳感器、進氣系統(tǒng)以及出氣系統(tǒng)均信號傳輸連接。

(1)壓力傳感器監(jiān)測熱處理爐內(nèi)的氣壓，并將數(shù)據(jù)實時反饋給控制系統(tǒng)；

(2)控制系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器反饋的數(shù)據(jù)發(fā)出命令；

若熱處理爐內(nèi)的氣壓偏低，則控制系統(tǒng)控制進氣閥組給氣；若熱處理爐內(nèi)的氣壓偏高，則控制系統(tǒng)控制出氣閥組排氣。

2 設(shè)計方案

1-裝置外殼、2-檢測壓力表、3-測壓管道、4-標(biāo)準(zhǔn)壓力表、5-絲桿、6-矩形滑塊、7-滑軌、8-定位孔、9-驅(qū)動電機、10-旋轉(zhuǎn)輪、11-散熱扇葉、12-清理毛刷、13-定位塊、14-支撐底座、15-傳動皮帶、16-內(nèi)螺紋塊圖1 壓力監(jiān)測系統(tǒng)1示意圖

裝置外殼1的外側(cè)采用矩形開口式結(jié)構(gòu)，且裝置外殼與檢測壓力表2為貫穿連接。標(biāo)準(zhǔn)壓力表4與裝置外殼1通過內(nèi)螺紋塊16和絲桿5構(gòu)成升降結(jié)構(gòu)。絲桿5的長度與滑軌7長度一致，并且滑軌7與矩形滑塊6均開設(shè)有定位孔8。旋轉(zhuǎn)輪10與絲桿5通過驅(qū)動電機9與傳動皮帶15構(gòu)成轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，且絲桿5與內(nèi)螺紋塊16關(guān)于裝置外殼1中心線對稱分布。散熱扇葉11的直徑為清理毛刷12直徑的一半，且清理毛刷12的寬度小于2組測壓管道3之間的距離。支撐底座14與定位塊13為相互平行，且支撐底座14與裝置外殼1通過定位塊13構(gòu)成卡合結(jié)構(gòu)，并且定位塊13的縱截面為“U”字形結(jié)構(gòu)。

在使用該熱處理用壓力監(jiān)測裝置時，操作人員根據(jù)熱處理的設(shè)備高度，打開驅(qū)動電機9，通過驅(qū)動電機9帶動旋轉(zhuǎn)輪10進行轉(zhuǎn)動，通過旋轉(zhuǎn)輪10帶動傳動皮帶15及一側(cè)的旋轉(zhuǎn)輪10進行轉(zhuǎn)動，通過旋轉(zhuǎn)輪10帶動絲桿5進行轉(zhuǎn)動，通過絲桿5帶動內(nèi)螺紋塊16及裝置外殼1進行移動，同時裝置外殼1通過外側(cè)的矩形滑塊6進行移動，矩形滑塊6在滑軌7的外側(cè)進行移動，當(dāng)裝置外殼1移動到相應(yīng)位置，將螺栓插入到矩形滑塊6與滑軌7的連接處中；隨后關(guān)閉驅(qū)動電機9，并將傳動皮帶15從旋轉(zhuǎn)輪10的外側(cè)取下，將檢測壓力表2下方的測壓管道3與熱處理裝置的頂部進行連接，隨后打開驅(qū)動電機9，驅(qū)動電機9帶動散熱扇葉11進行轉(zhuǎn)動，便于將熱處理器外側(cè)多余的熱量進行疏散，熱處理器內(nèi)部的氣體導(dǎo)入到測壓管道3的內(nèi)部，檢測壓力表2對壓力值進行測量，使用人員通過查看標(biāo)準(zhǔn)壓力表4的數(shù)值，對熱處理器內(nèi)部的壓力進行判定，當(dāng)裝置外殼1向下移動時，將裝置外殼1下方的定位塊13放置在支撐底座14的頂部，從而完成對裝置外殼1底部的支撐。

3 方案特點

(1)采用內(nèi)螺紋塊與絲桿，通過絲桿帶動內(nèi)螺紋塊進行垂直移動，便于根據(jù)檢測設(shè)備的高度調(diào)節(jié)裝置外殼的位置，提升對不同類型設(shè)備檢測及使用的便捷性，通過裝置外殼頂部的儀表對熱處理設(shè)備的頂部進行監(jiān)測，降低處理工人操作的勞動強度；

(2)采用旋轉(zhuǎn)輪與傳動皮帶，一方面通過旋轉(zhuǎn)輪帶動絲桿進行轉(zhuǎn)動，對裝置外殼的高度進行調(diào)節(jié)，并通過旋轉(zhuǎn)輪帶動散熱扇葉與清理毛刷進行轉(zhuǎn)動，通過散熱扇葉對熱處理設(shè)備進行散熱，并通過清理毛刷對熱處理設(shè)備表面灰塵進行清理，提升檢測裝置的實用效果。

4 結(jié)語

本文根據(jù)壓力傳感器的反饋通過控制系統(tǒng)控制進氣系統(tǒng)以及出氣系統(tǒng)，智能操作，既節(jié)省了人力資源，又提高了操作的安全性；同時，通過控制系統(tǒng)控制進氣系統(tǒng)以及出氣系統(tǒng)，避免了供入端的間斷工作以及排放端的常開狀態(tài)，繼而避免了氣體的浪費，避免了熱量的損失，保證了爐內(nèi)溫度的均勻性，避免了燃料的浪費。