CN101912883A - 蒸汽加热器循环加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒸汽加热器循环加热系统，包括供液主箱、循环加热泵、蒸汽加热器、气动切断阀以及温度传感器，还包括搅拌装置，设置在供液主箱内。供液主箱与蒸汽加热器之间的管道上设有流量传感器。供液主箱上设有循环加热出液口F1和回液口F2。饱和蒸汽管上设有带第二气动切断阀的支管，所述第一气动切断阀、第二气动切断阀、循环加热泵与流量传感器、温度传感器之间由PLC联锁控制。温度传感器的安装位置F3位于供液主箱的最低运行液位下方，温度传感器淹没在被加热介质中。本发明具有提高乳化液循环加热效率、增强安全性、及时对加热器的结垢、堵塞等情况作出处理等优点，系统操作方便，当加热系统中的加热器或管道堵塞的情况下，能对循环加热泵起到保护作用。

Description

蒸汽加热器循环加热系统

技术领域

本发明涉及冷连轧机乳化液系统、冷轧机组碱洗循环系统，是一种改进的蒸汽加热器循环加热系统。

背景技术

在轧机乳化液循环系统中，温度控制至关重要，为了保证乳化液供液主箱内的温度控制在油品要求的范围内(设定为T1至T2，T2＞T1)，轧机乳化液采用循环加热方式为供液主箱加热。

乳化液循环加热是指在乳化液的供液主箱旁设置循环加热泵、蒸汽加热器、气动切断阀、温度传感器等装置的一种方法(如图1所示)，图中标号11为供液主箱，12为循环加热泵，13为蒸汽加热器，14为气动切断阀，15为温度传感器。

整个加热过程是循环加热泵从供液主箱的一侧进行抽吸，提升乳化液经过蒸汽加热器，加热后的乳化液再回到供液主箱内，加热器的蒸汽加热阀采用气动切断阀与供液主箱的温度传感器进行联锁控制，当供液主箱内的乳化液温度＜T1值时，气动切断阀打开，加热器开始对乳化液进行加热；当供液主箱内的乳化液温度＞T2值时，气动切断阀关闭，加热器停止对乳化液进行加热，从而保证供液主箱内乳化液的温度在设定范围内，正常生产时要求循环加热泵常开。

经过若干项目循环加热系统的调试和运行发现，按照上述的方法，存在以下几个方面的问题：

当供液主箱内的乳化液温度＞T2值时，按控制要求，气动切断阀关闭，蒸汽加热器停止加热，但气动切断阀在关闭状态下可能存在泄漏情况，当气动切断阀出现泄漏时若循环加热泵正常运行，则供液主箱中的乳化液温度会继续升高，超过所要求的T2值，直到温度报警后需人工关闭气动切断阀前后的手动阀才能减缓温度上升的趋势，温度的升高，影响了乳化液的品质，从而影响带钢产品质量。

当气动切断阀按控制要求自动关闭的情况下，气动切断阀出现泄漏且此时循环加热泵由于故障等原因停止运行(即蒸汽加热器及其管道内充满乳化液并处于静止状态)，在这种情况下，泄漏的蒸汽对加热器及进出口管道内的乳化液进行加热，随着静态的乳化液温度越来越高，最终产生气化的物理变化，随着蒸汽的进一步泄漏，气化的区域越来越大，导致管道内的乳化液也开始气化，此时该部分乳化液已经完全损坏，同时封闭的管道内的乳化液气化，导致管道剧烈膨胀、拉伸，管道及管道支架产生剧烈震荡，常规情况下，该管道支架大部分焊接在乳化液供液主箱和整体钢结构平台上，管道的振动带动供液主箱及整体钢结构平台振动，形成安全隐患。

随着加热器运行时间的延长，管式蒸汽加热器乳化液侧会出现结垢甚至堵塞的现象，容易导致循环加热泵憋泵，导致电机发热，损坏设备，常规的循环加热系统中无法监测到此项变化，无法作出相应的保护措施。

有鉴于此，寻求一种蒸汽加热器循环加热系统成为该领域技术人员的追求目标。

发明内容

本发明的任务是提供一种蒸汽加热器循环加热系统，它克服了现有技术的缺点，以达到提高乳化液循环加热效率，增强系统的安全性、防止乳化液局部温度加热过高并可及时监控加热管路上的流量状态，及时对加热器的结垢、堵塞等情况作出处理的目的。

本发明的技术解决方案如下：

一种蒸汽加热器循环加热系统，包括供液主箱、循环加热泵、蒸汽加热器、气动切断阀以及温度传感器；

所述供液主箱的两端分别通过管道连接蒸汽加热器，所述蒸汽加热器与供液主箱之间设有循环加热泵，蒸汽加热器的一端连接饱和蒸汽管，蒸汽加热器的另一端连接至冷凝水回收罐，所述温度传感器对供液主箱内部测温，所述饱和蒸汽管上设有第一气动切断阀；

所述循环加热系统还包括搅拌装置，设置在供液主箱内；

所述供液主箱与蒸汽加热器之间的管道上设有流量传感器；

所述供液主箱上设有循环加热出液口F1和回液口F2；

所述饱和蒸汽管上设有带第二气动切断阀的支管，所述第一气动切断阀、第二气动切断阀、循环加热泵与流量传感器、温度传感器之间由PLC联锁控制；

所述温度传感器的安装位置F3位于供液主箱的最低运行液位下方，温度传感器淹没在被加热介质中。

所述蒸汽加热器与冷凝水回收罐之间设有疏水阀。

所述饱和蒸汽管上设有带疏水阀的支管。

所述供液主箱上的循环加热出液口F1位于供液侧的下部。

所述供液主箱上的循环加热回液口F2位于供液侧相反一侧的上部。

所述流量传感器的安装位置F6位于蒸汽加热器乳化液出口管道上。

所述蒸汽加热器为管式蒸汽加热器。

所述气动切断阀门的型式为气动切断球阀。

本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，本发明的蒸汽加热器循环加热系统具有以下优点：

1、提高乳化液循环加热效率。

2、增强了当蒸汽加热阀门泄漏情况下循环加热系统的安全性。

3、防止乳化液局部温度加热过高并可及时监控加热管路上的流量状态，及时对加热器的结垢、堵塞等情况作出处理。

4、当加热系统中的加热器或管道堵塞的情况下，能对循环加热泵起到保护作用。

5、本系统操作方便，容易操作。

采用本发明的蒸汽加热器循环加热系统，能防止常规蒸汽加热器循环加热系统中因蒸汽自动阀门泄漏后造成局部工艺介质温度过高或引发系统安全隐患。

附图说明

图1为现有技术的蒸汽加热器循环加热系统的连接结构示意图。

图2为本发明的蒸汽加热器循环加热系统的连接结构示意图。

附图标记：

现有技术中：11为供液主箱，12为循环加热泵，13为蒸汽加热器，14为气动切断阀，15为温度传感器。

本发明中：1为供液主箱，2为循环加热泵，3为蒸汽加热器，4为疏水阀，5为第一气动切断阀，6为温度传感器，7为流量传感器，8为第二气动切断阀，9为疏水阀，10为搅拌装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

参看图2，本发明提供了一种蒸汽加热器循环加热系统，主要由供液主箱1、循环加热泵2、蒸汽加热器3、疏水阀4、第一气动切断阀5、温度传感器6、流量传感器7、第二气动切断阀8、疏水阀9、搅拌装置10等组成。

供液主箱1的两端分别通过管道连接蒸汽加热器3，蒸汽加热器3与供液主箱1之间设置循环加热泵2。蒸汽加热器3的一端连接饱和蒸汽管，蒸汽加热器3的另一端连接至冷凝水回收罐。蒸汽加热器3可以为管式蒸汽加热器。饱和蒸汽管上设有带疏水阀4的支管。饱和蒸汽管上设置第一气动切断阀5。饱和蒸汽管上还设置带第二气动切断阀8的支管。该气动切断阀门的型式为气动切断球阀。在蒸汽加热器3与冷凝水回收罐之间设置疏水阀9。

搅拌装置10设置在供液主箱1内。供液主箱1上设有循环加热出液口F1和回液口F2。供液主箱1上的循环加热出液口F1位于供液侧的下部。供液主箱1上的循环加热回液口F2位于供液侧相反一侧的上部。

温度传感器6的安装位置F3位于供液主箱1的最低运行液位下方，温度传感器6淹没在被加热介质中。温度传感器6对供液主箱1内部测温。

流量传感器7装设在供液主箱1与蒸汽加热器3之间的管道上。具体地说，流量传感器7的安装位置F6位于蒸汽加热器乳化液出口管道上。

第一气动切断阀5、第二气动切断阀8、循环加热泵2与流量传感器7、温度传感器6之间由PLC联锁控制。当泵因故障等情况停止运行时必须关闭第一气动切断阀5，开启第二气动切断阀8。

在本发明的实施例中，本蒸汽加热器循环加热系统应用在冷轧轧机乳化液系统、冷轧机组碱洗循环系统中，供液主箱1通过管道与循环加热泵2的吸入口连接，供液主箱1内设有温度传感器6，循环加热泵2的出口管道上设置管式蒸汽加热器3，蒸汽加热器3的出液管道上设置流量传感器7，蒸汽加热器3的蒸汽管道进口管上设置Y型过滤器、第一气动切断阀5，并在蒸汽管的第一气动切断阀5与蒸汽加热器3蒸汽入口之间的管道上设置旁路支管，支管上设有第二气动切断阀8，在蒸汽总管上设置管道疏水阀4，在冷凝水管道上设置疏水阀9，第一气动切断阀5和疏水阀9设置旁路可用于检修，在供液主箱1内设置专用搅拌装置10，并对供液主箱1上的循环加热出液口和回液口作了优化调整，使得箱体内热量混合均匀，提高加热效果。

如图2中所示，温度传感器6的安装位置F3必须在供液主箱1的最低运行液位下方，温度传感器6必须淹没在被加热介质中。供液主箱1中必须设置搅拌装置10，搅拌装置的数量根据箱体大小确定，搅拌装置10的型式为一种专用的搅拌器。供液主箱1上的循环加热出液口F1和回液口F2作了优化调整，F1为供液主箱1供液侧的下部，F2为供液主箱1供液侧相反一侧的上部。第一气动切断阀5和第二气动切断阀8的安装位置为F5、F4，气动切断阀门的型式为气动切断球阀，阀体材质为不锈钢。流量传感器7的安装位置F6位于加热器乳化液出口管道上。温度传感器6、第一气动切断阀5、第二气动切断阀8、流量传感器7以及循环加热泵2之间采取相互联锁控制方法，并确定控制关系和控制参数。

本发明在蒸汽加热器的乳化液出口管道上增设流量传感器，在蒸汽管上的气动切断阀与加热器的蒸汽入口法兰之间增加旁路管道接至地沟，并在该管道上增设手动阀和气动切断阀，同时对循环加热泵的吸液口在主箱上的开口位置和最终回到主箱的开口位置作了优化，并在供液主箱内设置专用的搅拌装置。

在图2中，流量传感器7安装在蒸汽加热器乳化液出口管道的F6位置处，第一气动切断阀5和第二气动切断阀8的安装位置为F5、F4，温度传感器6安装在供液主箱的最低运行液位下方F3处。供液主箱1内设置专用搅拌装置10，正常运行时，循环加热泵2和专用搅拌装置10常开。乳化液自供液主箱1通过循环加热泵2提升进入管式蒸汽加热器3内，经加热后的乳化液从加热器流出通过管道经过流量传感器7后回到供液主箱1。

压力为5bar至7bar的饱和蒸汽作为管式蒸汽加热器3的热源，饱和蒸汽通过管道进入蒸汽加热器内，蒸汽管道上设置Y型过滤器和第一气动切断阀5，并在第一气动切断阀5和加热器的蒸汽入口之间设置旁路支管，支管口径按照总管径的1/7即可，支管上设置手动球阀和第二气动切断阀8，蒸汽管上设置管道疏水阀4，蒸汽加热器出口设置疏水阀9。

本发明的主要技术特点如下：

1、第一气动切断阀采用不易泄漏的阀体结构型式以及阀门安装位置的确定。

2、第二气动切断阀采用不易泄漏的阀体结构型式以及阀门安装位置的确定。

3、流量传感器的型式的选择和安装位置的确定。

4、供液主箱内设置专用的搅拌装置。

5、流量传感器、温度传感器、循环加热泵、第一气动切断阀、第二气动切断阀之间的相互控制关系。

6、流量传感器的设定范围和控制点确定。

7、温度传感器的设定范围和控制点确定。

综上所述，本发明的蒸汽加热器循环加热系统具有如下优点：提高乳化液循环加热效率；增强了当蒸汽加热阀门泄漏情况下循环加热系统的安全性；防止乳化液局部温度加热过高并可及时监控加热管路上的流量状态，及时对加热器的结垢、堵塞等情况作出处理；当加热系统中的加热器或管道堵塞的情况下，能对循环加热泵起到保护作用；本系统操作方便，容易操作。

采用本发明的蒸汽加热器循环加热系统，能防止常规蒸汽加热器循环加热系统中因蒸汽自动阀门泄漏后造成局部工艺介质温度过高或引发系统安全隐患。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种蒸汽加热器循环加热系统，包括供液主箱、循环加热泵、蒸汽加热器、气动切断阀以及温度传感器；

所述供液主箱的两端分别通过管道连接蒸汽加热器，所述蒸汽加热器与供液主箱之间设有循环加热泵，蒸汽加热器的一端连接饱和蒸汽管，蒸汽加热器的另一端连接至冷凝水回收罐，所述温度传感器对供液主箱内部测温，所述饱和蒸汽管上设有第一气动切断阀；

其特征在于：所述循环加热系统还包括搅拌装置，设置在供液主箱内；

所述供液主箱与蒸汽加热器之间的管道上设有流量传感器；

所述供液主箱上设有循环加热出液口F1和回液口F2；

所述饱和蒸汽管上设有带第二气动切断阀的支管，所述第一气动切断阀、第二气动切断阀、循环加热泵与流量传感器、温度传感器之间由PLC联锁控制；

所述温度传感器的安装位置F3位于供液主箱的最低运行液位下方，温度传感器淹没在被加热介质中。

2.根据权利要求1所述的蒸汽加热器循环加热系统，其特征在于：所述蒸汽加热器与冷凝水回收罐之间设有疏水阀。

3.根据权利要求1所述的蒸汽加热器循环加热系统，其特征在于：所述饱和蒸汽管上设有带疏水阀的支管。

4.根据权利要求1所述的蒸汽加热器循环加热系统，其特征在于：所述供液主箱上的循环加热出液口F1位于供液侧的下部。

5.根据权利要求1所述的蒸汽加热器循环加热系统，其特征在于：所述供液主箱上的循环加热回液口F2位于供液侧相反一侧的上部。

6.根据权利要求1所述的蒸汽加热器循环加热系统，其特征在于：所述流量传感器的安装位置F6位于蒸汽加热器乳化液出口管道上。

7.根据权利要求1所述的蒸汽加热器循环加热系统，其特征在于：所述蒸汽加热器为管式蒸汽加热器。

8.根据权利要求1所述的蒸汽加热器循环加热系统，其特征在于：所述气动切断阀门的型式为气动切断球阀。

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