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中頻爐冷卻水的溫度、壓力監(jiān)測方法
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廠家：中頻爐冷卻水的溫度、壓力監(jiān)測方法 日期：：2020-01-28 瀏覽次數(shù)： 219
針對中頻爐的水冷系統(tǒng)在安全生產(chǎn)中的重要作用，提了對中頻爐水冷系統(tǒng)中兩個重要的參數(shù)——水溫和水壓，可采用j種不同的方法進行監(jiān)測。具體分析了每種監(jiān)測方法及其適用范圍。結(jié)合現(xiàn)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(jié)能、環(huán)保、對實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化以及確保產(chǎn)品質(zhì)量有許多優(yōu)點，已廣泛應用于金屬熔煉、鍛造加熱、熱處理等行業(yè)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(fā)熱量加上爐膛內(nèi)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(tǒng)占有十分重要的地位。如果水冷系統(tǒng)出現(xiàn)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(chǎn)過程當中冷卻水的溫度和壓力的監(jiān)測起到了相當重要的作用。
中頻爐的冷卻方式多種多樣，并且隨著中頻爐的發(fā)展而發(fā)展。發(fā)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(tǒng)。由于中頻電源內(nèi)的元器件和補償電容器的冷卻水管道比較細，為了防止結(jié)垢堵塞管道，出現(xiàn)了使用軟化水或純凈水的閉路循環(huán)冷卻方式，現(xiàn)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(chǎn)生大量的熱量，但因感應圈內(nèi)徑較粗不易發(fā)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(huán)冷卻系統(tǒng)，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(tǒng)運行可靠、所需費用較低因此應用的也較多。
例如圖1是封閉式和敞開式雙重冷卻系統(tǒng)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(chǎn)過程的安全，這些冷卻水路中都必須設有水溫、水樂監(jiān)測報警裝置。
中頻爐冷卻水的溫度、壓力是非常重要的參數(shù)，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(jiān)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(tǒng)通好水后首先調(diào)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(fā)報警聲音提示，即可知道哪一條水路有問題，去現(xiàn)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(jiān)測中頻爐冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)點是安裝、調(diào)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(jiān)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。可以根據(jù)用戶的需要選擇相應的8—40路巡檢儀，按照圖3進行硬件設計，根據(jù)巡檢儀操作面板進行相應的設定，可以設定多少路數(shù)、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(fā)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?qū)崿F(xiàn)本地控制和遠傳功能。
溫度、壓力多通道巡檢儀監(jiān)測方法在中頻爐冷卻水系統(tǒng)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(diào)試簡單，監(jiān)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(jiān)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(xiàn)溫度、壓力實時顯示。工控機與PLC之問進行通訊，實時采集現(xiàn)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(tǒng)監(jiān)測可對中頻爐水溫、水壓進行實時監(jiān)測，應用較靈活，可以根據(jù)客戶具體要求編程實現(xiàn)，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(chǎn)生的報警顯示。計算機系統(tǒng)監(jiān)測能夠?qū)Ρ镜睾瓦h傳實行監(jiān)測和控制，通訊功能較強，可以實現(xiàn)集中監(jiān)控，控制和監(jiān)測精度較高，并且及時準確。采用此方法監(jiān)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(jiān)測，溫度、壓力多通道巡檢儀監(jiān)測，計算機監(jiān)測系統(tǒng)這種方案在實際中都得到廣泛應用，可根據(jù)各種中頻爐的不同要求選擇適用的監(jiān)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(nèi)的溫度和壓力進行采集，經(jīng)過二次儀表或計算機顯示器進行實時監(jiān)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(tǒng)的安全可靠。
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(jié)能、環(huán)保、對實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化以及確保產(chǎn)品質(zhì)量有許多優(yōu)點，已廣泛應用于金屬熔煉、鍛造加熱、熱處理等行業(yè)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(fā)熱量加上爐膛內(nèi)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(tǒng)占有十分重要的地位。如果水冷系統(tǒng)出現(xiàn)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(chǎn)過程當中冷卻水的溫度和壓力的監(jiān)測起到了相當重要的作用。
中頻爐的冷卻方式多種多樣，并且隨著中頻爐的發(fā)展而發(fā)展。發(fā)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(tǒng)。由于中頻電源內(nèi)的元器件和補償電容器的冷卻水管道比較細，為了防止結(jié)垢堵塞管道，出現(xiàn)了使用軟化水或純凈水的閉路循環(huán)冷卻方式，現(xiàn)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(chǎn)生大量的熱量，但因感應圈內(nèi)徑較粗不易發(fā)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(huán)冷卻系統(tǒng)，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(tǒng)運行可靠、所需費用較低因此應用的也較多。
例如圖1是封閉式和敞開式雙重冷卻系統(tǒng)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(chǎn)過程的安全，這些冷卻水路中都必須設有水溫、水樂監(jiān)測報警裝置。
中頻爐冷卻水的溫度、壓力是非常重要的參數(shù)，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(jiān)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(tǒng)通好水后首先調(diào)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(fā)報警聲音提示，即可知道哪一條水路有問題，去現(xiàn)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(jiān)測中頻爐冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)點是安裝、調(diào)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(jiān)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。可以根據(jù)用戶的需要選擇相應的8—40路巡檢儀，按照圖3進行硬件設計，根據(jù)巡檢儀操作面板進行相應的設定，可以設定多少路數(shù)、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(fā)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?qū)崿F(xiàn)本地控制和遠傳功能。
溫度、壓力多通道巡檢儀監(jiān)測方法在中頻爐冷卻水系統(tǒng)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(diào)試簡單，監(jiān)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(jiān)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(xiàn)溫度、壓力實時顯示。工控機與PLC之問進行通訊，實時采集現(xiàn)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(tǒng)監(jiān)測可對中頻爐水溫、水壓進行實時監(jiān)測，應用較靈活，可以根據(jù)客戶具體要求編程實現(xiàn)，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(chǎn)生的報警顯示。計算機系統(tǒng)監(jiān)測能夠?qū)Ρ镜睾瓦h傳實行監(jiān)測和控制，通訊功能較強，可以實現(xiàn)集中監(jiān)控，控制和監(jiān)測精度較高，并且及時準確。采用此方法監(jiān)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(jiān)測，溫度、壓力多通道巡檢儀監(jiān)測，計算機監(jiān)測系統(tǒng)這種方案在實際中都得到廣泛應用，可根據(jù)各種中頻爐的不同要求選擇適用的監(jiān)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(nèi)的溫度和壓力進行采集，經(jīng)過二次儀表或計算機顯示器進行實時監(jiān)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(tǒng)的安全可靠。
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