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1、節(jié)能型離心泵在軋鋼高壓水除鱗系統(tǒng)應(yīng)用 摘要：濟鋼中板生產(chǎn)線在軋機改造中，根據(jù)實際情況將配套的高壓水除鱗系統(tǒng)的柱塞泵改為離心泵，取得了良好效果，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，提升了產(chǎn)品質(zhì)量。文章就泵的選型、參數(shù)作了闡述和分析。關(guān)鍵詞：離心泵；調(diào)速型液力偶合器；最小流量控制；蓄勢器控制中圖分類號：TG333文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2013）31-0070-021概述濟鋼中板生產(chǎn)線三輥改四輥前，一直應(yīng)用上海生產(chǎn)的柱塞泵。該泵排量1050L/min，即63m3/h，配套電機630kW，2臺柱塞泵同
2、時供水，另備用2臺。四輥粗軋機投產(chǎn)后，中板生產(chǎn)線上共有除鱗箱、粗軋機前、精軋機前三點除鱗，用水量增加，需要擴大泵站能力，根據(jù)計算還需增加2臺柱塞泵。針對中板生產(chǎn)線在用柱塞泵系統(tǒng)故障率高、維修量大、占地面積大等缺點，選擇可靠性高、運行經(jīng)濟合理、占地面積小的新型供水泵將是工程改造的重點。2泵的選型6柱塞泵的活塞-缸套結(jié)構(gòu)裝配精度高，對水中雜質(zhì)含量要求不大于20mg/L，顆粒度大小控制在0.1mm以下。受氣蝕因素影響，在連續(xù)、重載惡劣工況下，故障率高，維護量大，容積效率低。用水時間越長，用水頻率越高，
3、運行成本越高。沈陽生產(chǎn)的2DC-10系列離心泵排量300m3/h，出口壓力21MPa，配套電機2240kW，3000rpm，從能力上一臺離心泵就可取代4臺柱塞泵。由于中板生產(chǎn)的特點是斷續(xù)用水，如果在非用水狀態(tài)下電機仍在高速下運轉(zhuǎn)，能耗相當高；如果在非用水狀態(tài)下把電機轉(zhuǎn)速降到1000rpm以下，出口壓力只有3MPa，泵在低負荷狀態(tài)下運行，能耗降低65%～75%，并且葉輪、導(dǎo)翼、盤根等易損件在低壓磨損減少，從而提高水泵壽命。從實際生產(chǎn)需要出發(fā)，離心泵的升降速時間必須短，要求在有限時間內(nèi)升到高速給蓄勢
4、器和用水點供水，在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)速降下來減小能耗。實現(xiàn)離心泵的升降速有兩種措施：一是變頻調(diào)速，一是液力偶合器。對2240kW的變頻裝置約700萬元一套，遠遠大于水泵的購置費，從而被否定。根據(jù)中板生產(chǎn)用水特點和用水量，配合蓄勢器水位變化，如果在6～10s內(nèi)，水泵從低速升到高速就可滿足系統(tǒng)用水要求。分析液力偶合器的調(diào)速特性，完全可以滿足這一工藝要求，從而為離心泵在中板高壓水除鱗系統(tǒng)的應(yīng)用提供了節(jié)能技術(shù)保證。6離心泵在低速下運行時，出口壓力3MPa，泵外排水。為了減少外排水量，需要設(shè)一套循環(huán)-最小流量控制
5、閥組。當離心泵低速運行時，水泵一定時間內(nèi)不排水。當水泵軸承、泵體溫度超過設(shè)定值時，最小流量閥打開，水泵排熱水把泵體、軸承溫度降下來，開始新的循環(huán)過程。如果沒有液力偶合器，泵在高壓下自身循環(huán)攪水，泵體升溫很快，最小流量閥基本上為常開狀態(tài)，每小時排水30～50m3。一般泵在低速運行時，泵體30min升高20℃，最小流量閥打開一次，排水3min，每小時可節(jié)水25～45m3。常規(guī)的液力偶合器勺管執(zhí)行機構(gòu)有手動式、電動杠桿式、液壓缸杠桿式，均不適應(yīng)頻繁調(diào)速。中厚板生產(chǎn)線使用的液力偶合是把液壓缸杠桿改為液壓
6、缸直接傳動勺管，減少中間環(huán)節(jié)，達到要求的升降速時間要求，鑒于兄弟廠經(jīng)驗，我們在這次三改四配套工程改造也選用此類型。離心泵系統(tǒng)包括離心泵本體、電機、液力偶合器、工作油站、液壓站、潤滑油站、最小流量閥、監(jiān)控及電控裝置，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。泵站最終是為生產(chǎn)供應(yīng)除鱗水，首先用水信號發(fā)出后，蓄勢器開始供水，液面下降到一定程度時，反饋的液面信號自動使液壓缸驅(qū)動液力偶合器勺管，水泵升速開始供水：用水停止信號發(fā)出，蓄勢器關(guān)閉（單向閥
7、），水泵給蓄勢器補水，將至最高液面時，反饋的液面信號自動使液壓缸驅(qū)動液力偶合器勺管，水泵減速開始自身循環(huán)控制。63離心泵各部分控制內(nèi)容及參數(shù)3.1CWT58CL調(diào)速型液力偶合器調(diào)速型液力偶合器工作質(zhì)量直接關(guān)系到節(jié)能效果和除鱗系統(tǒng)工作可靠性。偶合器是安裝在電機和工作機之間的一種柔性液力傳動元件，它使電機的功率通過液力偶合器泵輪和渦輪之間的工作油的循環(huán)流動，平穩(wěn)而無沖擊地傳遞到工作機，并可在電機輸入轉(zhuǎn)速恒定時，通過操縱勺管，對輸出轉(zhuǎn)速進行無級調(diào)節(jié)。根據(jù)蓄勢器液位或系統(tǒng)壓力信號，液壓缸通過液壓比例閥和
8、位置反饋按預(yù)設(shè)定程序控制調(diào)節(jié)偶合器和泵運行轉(zhuǎn)速，保證泵出口預(yù)設(shè)定壓力，保證除鱗系統(tǒng)安全、可靠、低耗、穩(wěn)定運行。3.2循環(huán)-最小流量控制循環(huán)-最小流量控制是防止離心泵過熱、保護系統(tǒng)的控制核心。該閥組由檢測泵體溫度傳感器發(fā)出指令控制開閉：當泵體溫度≥55℃時循環(huán)閥自動開啟，將泵體內(nèi)熱水經(jīng)過可調(diào)節(jié)流閥排出，防止泵過熱；當泵體溫度≤45℃時循環(huán)閥自動關(guān)閉，避免浪費水。3.3蓄勢器控制6液位控制由帶有液位顯示和位置傳感器的液面控制裝置，根據(jù)液面位置按預(yù)設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)除鱗泵自動運行和高水位事故報警，提示人工啟
