節能型離心泵在軋鋼高壓水除鱗系統的應用

沈寶

中天鋼鐵集團有限公司 江蘇常州 213011

摘要：軋機是現今工業企業的一項重要生產設備，為了能夠獲得更好的應用效果，就需要我們能夠對其進行適當的改造，以此獲得更為穩定的應用效果。在本文中，將就節能型離心泵在軋鋼高壓水除鱗系統的應用進行一定的分析與探討。

關鍵詞：節能型離心泵；軋鋼；高壓水除鱗系統

1 引言

某企業生產線，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，且在兩臺設備投入運行的同時安排兩臺設備作為備用。在由原有的三輥升級為四輥之后，生產線上則同時具有著粗軋機前、精軋機前以及除鱗箱實現除鱗工作，使生產線用水量因此得到了增加，需要對泵站現有的能力進行提升。經計算，要想滿足系統工作需求，需要在原有的基礎上增加2臺柱塞泵。由于柱塞泵系統具有著占地面積大、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-活塞結構具有的精度較高，顆粒度大小需要控制在0.1mm以下，雜質含量需要低于20mg/L。在氣蝕情況下，其在重載、連續的狀態下不但維護量大、所具有的容積效率較低，且出現故障的幾率也更高，當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，同系統原有的柱塞泵相比具有著更強的運行能力。同時，由于企業所進行的為中板生產，其對于水是一種斷續性的使用，如果在非用水狀態下電機依然運行，則會產生較多不必要的能耗。而如果在非用水狀態下電機轉速降低，則能夠保證泵在低負荷的狀態下運行，可以使能耗降低70%左右，且這種運行方式設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，根據實際生產需求，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升到用水點供水，并在較短的時間內降低轉速，以此起到降低能耗的作用。

要想更好的實現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，而根據企業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上，則能夠在短短的幾秒時間內使水泵的轉速能夠滿足系統要求。根據這種條件，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中起到較好的技術支持作用。

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，為了能夠使設備的外排水量得到降低，則需要對其設置一套最小流量控制閥組。當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則不會排水。而當泵體以及軸承的溫度超出預設值之后，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，且能夠在此過程中起到良好的節水作用。

對于常規的液力耦合器來說，其執行結構主要分為點動杠桿式、液壓缸杠桿式、手動式等幾種，都不具備頻繁調速作用。在該企業的生產線中，其所使用的液力耦合器將液壓缸杠桿轉變為了直接傳動勺管，以此使中間環節得到了大幅度的減少。在離心泵系統方面，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工作油，潤滑站為電機、離心泵供應潤滑油，液壓站為偶合器執行液壓缸提供驅動油。

泵站設備的目的，就是為企業生產提供除鱗水，當系統發出用水信號之后，蓄勢器開始供水，且當容器液面下降到一定程度時，系統所反饋的液面信號則會自動使液壓缸驅動液力偶合器勺管，水泵升速開始供水，而當發出停止用水信號時，反饋的液面信號則為自動使液壓缸驅動液力偶合器勺管，水泵減速開始自身循環控制。

3 離心泵控制內容及參數

3.1 CWT58CL調速型液力耦合器

液力耦合器所具有的工作質量將直接對系統的除鱗效果以及節能效果產生影響，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方式在系統中進行流動，從而以無沖擊、平穩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備的輸出轉速進行無級調節。同時，根據系統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速進行控制與調節，以此使泵出口預設定壓力在得到保證的基礎上使除鱗系統能夠以更為穩定、安全的方式得到運行。

3.2 循環與最小流量控制

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上使系統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發出指令，對其開閉情況進行控制：當泵體溫度低于45℃時，系統循環閥會自動關閉，最大程度的節約用水量；而當泵體溫度高于55℃之后，循環閥則能夠自動開啟，并通過可調節流閥的應用將泵體內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，并能夠根據液面位置對預定程序進行設置，以此對系統的高水位事故報警以及除鱗泵自動運行功能進行實現，能夠在實際運行過程中由系統自動發出提升對蓄勢器進行重啟，并在水位關閉時對液面閥進行關閉，從而在保證系統除鱗量以及節能效果的同時使軋件表面以及整個系統都能夠更為穩定的運行。

對于系統的壓力控制功能來說，其主要由壓力傳感器的應用對蓄勢器的壓力變化進行實現，并根據預定程序的應用實現系統的壓力降低報警以及除鱗泵自動運行等功能，以此當系統壓力低于10Mpa時能夠對最低液面閥進行關閉，并提示工作人員能夠通過空壓機的啟動對蓄勢器實現重啟操作。

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都為一種連續變化的模擬信號，并在對信號進行發現、采集之后將其傳送到計算機的監控畫面上，以此實現遠程的操作以及監控。通過該功能的實現，則能夠較好的幫助工作人員在發現系統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 結束語

在上文中，我們對節能型離心泵在軋鋼高壓水除鱗系統的應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節進行了實現，具有較好的應用效果。

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