CN102297602B - 用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置及配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械制造领域，公开一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置及配置方法，所述装置的水动执行器上设置有一个阀口K与外部水路联通；装置的阀体总成上设置有可与外部水路联通的阀口M、阀口N，且阀口M与阀口N成直角布置，阀口N与阀口K成同轴布置；水动执行器与阀体总成通过四杆连接总成紧固联接成为一个整体。本发明能够在其水冷系统出现“失压”状态时，即刻实施“差动”应急处理，且自动完成其水路流向的切换，并为后续故障的排除争取到了1-5小时的安全冷却时间。避免人为误操作、水泵故障、供电系统故障及设备周边区域突发性停电等事项所造成的不良影响；其结构新颖，制作价廉，维护方便，具有推广使用价值。

Description

用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置及配置方法

技术领域

本发明属于机械制造领域，尤其是涉及一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置及配置方法。

背景技术

目前，在熔炼电炉中，均配置有水循环冷却系统，简称水冷系统。作用是吸收熔炼电炉电气元件自身发热及消除高温铁水传导热量对感应体和钢结构件的影响，其水冷系统的可靠运行，对熔炼电炉的安全运行至关重要。

熔炼电炉的水冷系统，一般由高位水箱、水泵、换热体、水冷却器及其附件组成。为防止管路结垢，冷却用水系采用工业软化水，简称软水，其工作流程为：高位水箱中的低温软水由水泵驱动，流经熔炼电炉所需冷却的部位，并在此进行热量交换，使得流经的软水的水温随之升高，然后，升温后的软水经水冷却器冷却后再返回处于高位的高位水箱，形成循环水路，从而保证水冷系统的功效发挥。

当供电系统、电控系统或水泵自身出现故障时，会造成水冷系统运行异常或停止工作，系统内的水压会因此降低，水流量变小，当水压降至不能维系水路系统水循环或水循环出现不畅而不能满足其冷却要求时，我们统称这种情况为水冷系统的“失压”。

在水冷系统“失压”情况下，由于水路流量急剧减小或断流，已不足以吸收熔炼电炉高温铁水所释放出的巨大热量，且会在“很短”的时间内，导致感应线圈、水冷套等关键部件的损毁，并造成停炉、漏铁等设备故障的发生，严重时会危及人员安全。以国内某单位应用的ASEA炉型的30吨有芯工频感应电炉为例：该炉型感应线圈和作为熔沟的铁液之间的距离为60mm，一旦出现水泵故障或停电等非正常情况，水冷系统即刻出现“失压”，高温铁液热量便会迅速传递至线圈、水冷套等关键部件。实际案例证明，如“失压”时间超过5分钟，又且未实施应急处理，便可使得线圈绝缘层碳化而失效，进而导致整台电炉停炉，同时可能带来漏炉等安全事故。

为解决上述问题，尤其为避免水冷系统“失压”后“快速”导致设备故障及安全事故的发生，国内外一些企业曾想方设法采取措施予以解决，即，在“失压”情况出现时，设法能够提供一种“快速”实施到位的应急处理装置，先解燃眉之急，且为后续的故障排除争取足够的时间，并取得了一定的成效。目前，国内外普遍采用的这种类型的应急处理装置，主要有以下两种形式： 

1、手动切换应急处理装置

由图1知，熔炼电炉的水冷系统，主要由高位水箱1、供水管路2、稳水器3、水泵4、压力表5、换热体总成6、浮子式流量计7、回水管路8、水冷却器9、手动阀门10、应急管路11、接水漏斗12组成。在上述水冷系统中的应急管路11上，采用了一个手动阀门10作为手动切换应急处理装置，其中，该手动阀门10处于常闭状态，且一端与图中J点三通处的一个接口相通，另一端所接管路直接通向接水漏斗12。

另由图1知，在正常工作状态下，供水管路总阀2a、回水管路总阀8a均处于开启状态，高位水箱1中的软水沿供水管路流向L1，并经供水管路2、稳水器3，由水泵4加压后分支路进入换热体总成6内部的数路换热体支路6a中换热冷却，然后，换热后的软水（此时，水温要高于换热前约15 – 30℃），经浮子流量计7汇集到回水管路8并沿回水管路流向L2进入水冷却器9中，随后，升温后的软水再经水冷却器9降温后返回高位水箱1，如此循环，持续不断，从而保证了水冷系统的功效发挥。

当出现水冷系统“失压”，如水泵出现故障而不能正常工作时，其管路中的水压迅速下降并导致水流量急剧减小，浮子流量计7便发出报警信号，告知操作人员（如值班人员）迅速打开手动阀门10，此时，由于高位水箱1与图中J点三通处存在高低静压差，故在其压差的作用下，高位水箱1中的软水可以继续沿供水管路流向L1并依次流经供水管路2、稳水器3、水泵4、换热体总成6、浮子式流量计7，然而，此时的软水，不再沿回水管路流向L2进入水冷却器9中，而是在图中J点三通处改变流向，沿应急管路流向L3并经手动阀门10、应急管路11及接水漏斗12，缓缓排放到设备之外的排水系统之中，从而保持了水路通畅，即，由于配置了手动切换应急处理装置（手动阀门10），且操作人员又及时“手动切换”了水路流向，因而在水冷系统“失压”情况下，仍可继续保持一段时间的水冷作用发挥，直至位于高位水箱1中的软水，在J点三通处经手动阀门10并沿应急管路流向L3流尽为止。

一般来讲，这种装置应急处理时间，即“失压”后的软水冷却时间，系依据高位水箱1的容积大小予以确定，高位水箱1的储水量大，冷却时间长，反之，时间短。依据现有的实施例，这种装置，一般可为水冷系统“失压”后的故障排除，可争取到1- 5小时的安全冷却时间。

这种装置的特点在于：当水冷系统“失压”后，可在很短的时间内，通过人工“手动切换”水路流向的方法，实施应急处理，保持水路畅通，保持水冷作用的继续发挥。另外，这种方法也在实际生产中得到广泛应用，且为后续的故障排除，争取到了足够的时间。

然而，不足之处在于：配置这种装置，需要操作人员具有极强的责任意识，一旦浮子流量计7发出报警信号，操作人员未能及时给予接收并及时采取措施或未及时开启手动阀门10，如，发生人员脱岗或反应迟钝滞后几分钟处理或不处理，那么，便可随时酿成设备故障，严重时甚至会危及人员安全。 

2、电动切换应急处理装置

由图2、图3知，所述电动切换应急处理装置与图1所述的手动切换应急处理装置的不同之处在于：在图中手动阀门10之后的应急管路11上，增设了一个压力传感器13和一个电磁阀14，且电磁阀14处于常闭状态。

在正常工作状态下，图2与图1的水冷系统工作循环完全一样，无任何差别。在非正常状态下，由于水冷系统的“失压”，系统水压随之降低，因而可导致压力传感器13的输出信号值发生改变，并传至设备的控制系统之中，一方面浮子流量计7发出报警信号，另一方面控制系统指示电磁阀14自动打开，同前所述，此时的软水在图中J点三通处改变流向，经手动阀门10、压力传感器13、电磁阀14、应急管路11及接水漏斗12，缓缓排放到设备之外的排水系统之中，从而保持了水路通畅，即，由于配置了电动切换应急处理装置（压力传感器13、电磁阀14），且控制系统能够及时“电动切换”水路流向，因而在其水冷系统“失压”情况下，仍可继续保持一段时间的水冷功效的发挥，直至位于高位水箱1中的软水，在J点三通处经手动阀门10、压力传感器13、电磁阀14，并沿应急管路流向L3流尽为止。

同上，这种装置应急处理时间，也是依据高位水箱1的容积大小予以确定，并可为“失压”后的故障排除，争取到了1- 5小时的安全冷却时间。

这种装置的特点在于：可有效地避免人为操作失误，克服手动切换存在的不足，即，当水冷系统“失压”后，压力传感器13发出信号，设备控制系统即刻指示电磁阀14“电动切换”水路流向，实施应急处理，从而达到尽快保持水路畅通的目的。另外，这种方法也在实际生产中得到应用，且为后续的故障排除争取到了足够的时间。

然而，不足之处在于：配置这种装置需要“电力”支撑。当供电系统出现故障或设备周边区域出现突发性停电时，如临时停电，不仅可造成水泵4停止工作，而且还可造成压力传感器13、电磁阀14及控制系统也不能工作，从而导致整个水冷系统处于非正常工作状态，即“失压”后的软水处于停滞状态，影响水冷系统的功效发挥，最终酿成设备故障，严重时甚至会危及人员安全。

综上可知，为避免水冷系统“失压”后导致设备故障及安全事故的发生，上述两种应急处理装置均存在着一些有益的效果，也曾在实际的使用过程中作出过一些积极的贡献，但是，仍然还存在着一些难以克服的不足，因而，在其实际使用过程中也曾出现误操作，造成多次设备故障及安全事故的发生。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的在于提供一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置及配置方法，能够在其水冷系统出现“失压”状态时，即刻实施应急处理，即系借助“失压”前后的水路压差变化，差动切换水路流向，从而保持水路的畅通及水冷系统的功效继续发挥。另外，本发明内容构思独特，结构新颖，制作价廉，维护方便，且配置方法简单，具有可推广的价值。

为了实现本发明所述的发明目的，本发明可以通过以下技术方案实现：

一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置，包括水动执行器、阀体总成、四杆连接总成；水动执行器上设置有一个可与外部水路联通的阀口K；阀体总成上设置有可与外部水路联通的阀口M、阀口N，且阀口M与阀口N成直角布置，阀口N与阀口K成同轴布置；水动执行器与阀体总成通过四杆连接总成紧固联接成为一个整体。

由上所述的水动执行器，包括：上端盖、缸筒、活塞、密封垫、下端盖、第一连接管、下端盖用螺钉、下端盖用密封圈、活塞用密封圈、活塞用紧固组件、活塞杆、上端盖用螺钉；其中，水动执行器上设置有一个空气腔，可通过上端盖上开有的四个排气孔R与外部空气连通；水动执行器上设置有一个单口通水腔P，可通过第一连接管的阀口K与外部水路联通，且其防泄漏密封，系通过密封垫、下端盖用密封圈及两个活塞用密封圈予以防范；另外，上端盖上开有四个连接四杆连接总成用孔S。  

由上所述的阀体总成，包括：圆垫板、压簧、阀杆、密封垫、下盖板、第二连接管、连接螺钉、上盖板、第三连接管、内六方螺钉、小平垫、环型密封圈、大平垫、阀体、密封圈、外六方螺钉；其中，阀体总成设置有一个双口通水腔T，可通过第二连接管的阀口M、第三连接管的阀口N与外部水路联通；双口通水腔T的防泄漏密封，系通过两个密封垫、密封圈予以防范；在阀杆上配置有圆垫板、压簧、内六方螺钉、小平垫、环型密封圈、大平垫，形成一个可随外力移行的组件；另外，上盖板上开有四个连接四杆连接总成用孔U。

由上所述的四杆连接总成，包括：连接板、四根双头螺杆、四套阀体总成用紧固组件、四个圆垫片、四个定位螺母、四套水动执行器用紧固组件；其中，水动执行器中活塞杆穿入连接板上开口通孔内，四根双头螺杆的短螺杆部分，分别穿入连接板上的四个螺杆连接用孔内以及上端盖上的四个螺杆连接用孔S内，并通过四套水动执行器用紧固组件与水动执行器实施紧固连接；四根双头螺杆的长螺杆部分，穿入阀体总成中的上盖板上设置的四个螺杆连接用孔U之中，并使上盖板落放在已位于长螺杆部分之上的四个定位圆垫片和四个定位螺母之上，且通过四套阀体总成用紧固组件与阀体总成实施紧固连接。

一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置配置方法，步骤如下：

1）、在熔炼电炉停炉的情况下，关闭水冷系统中水泵，并关闭供水管路总阀、回水管路总阀，且打开手动阀门，迫使位于上述两个总阀之间的管路中存有的软水沿应急管路流向L3流尽；

2）、在应急管路上的手动阀门出口管路上，安装一种差动切换应急处理装置，其中，该装置阀体总成上的阀口N与手动阀门的出口相通，且其阀口M所连接的管路沿应急管路流向L3直接通向接水漏斗；

3）、完成水控管路的配置，即水控管路的一端与一种压差切换应急处理装置中的水动执行器上的阀口K连接相通，另一端连接在水冷系统压力表之后的供水管路V点三通处的一个出口上；

4）、完成上述配置后，打开供水管路总阀、回水管路总阀，并关闭手动阀门，使得位于高位水箱中的软水重新注入上述两个总阀之间的管路及新配置的水控管路、水动执行器中的单口通水腔P内；

5）、完成配置合格性检验，即通过采用开启、关闭水冷系统中水泵的办法，检验一种差动切换应急处理装置的配置，是否符合水冷系统“失压”后的应急处理要求：

5-1）、开启水泵，使水冷系统处于正常工作状态，其中，水路水压加压至正常工作所需的压力状态，包括单口通水腔P内的软水也处于“加压”后的压力状态；

此时，打开手动阀门，检查接水漏斗中有无软水沿着应急管路流向L3即刻流出，如无流出，则表明阀体总成上阀口N在正常水压状态下处于封堵状态，符合配置要求，反之，不符合要求；

5-2）、继续保持手动阀门处于开启状态，随后关闭水泵，造成水冷系统处于“失压”状态，包括单口通水腔P内软水处于“失压”状态，即人为造成水冷系统“失压”前后的水路压差的变化；

此时，检查接水漏斗中有无软水沿着应急管路流向L3即刻流出，如有流出，则表明水冷系统由于压差的变化，差动切换了水路流向，即阀体总成上阀口N在“失压”状态下处于开启状态，符合配置要求，反之，不符合要求；

6）、重复步骤5），反复校检2-10次，如，开启水泵，均无软水流出，关闭水泵，均有软水即刻流出，则表明配置过程完成，且配置合格，随后，关闭水泵和手动阀门，其所配置的差动切换应急处理装置，随时可投入随后的实际应用。 

由于采用以上所述的技术方案，本发明可达到以下有益效果：

1、本发明所述的一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置，能够在其水冷系统出现“失压”状态时，即刻实施“差动”应急处理，且自动完成其水路流向的切换，先解燃眉之急，并为后续故障的排除争取到了1- 5小时的安全冷却时间；

2、本发明所述的一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置，系借助水冷系统“失压前”与“失压后”的水路压差变化，“差动切换”水路流向，而非采用“手动切换”或“电动切换”方式，因而，可有效地避免人为误操作、水泵故障、供电系统故障及设备周边区域突发性停电等事项所造成的不良影响；

3、本发明所述的一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置及配置方法，结构新颖，制作价廉，维护方便，且方法简单，具有可推广的价值。

附图说明

图1为原电炉配置手动切换应急处理装置的水冷系统示意图；

图2为原电炉配置电动切换应急处理装置的水冷系统局部示意图；

图3为图2的局部Ⅰ放大图；

图4为本发明一种差动切换应急处理装置结构示意图；

图5为本发明水动执行器结构示意图；

图6为图5的A向视图；

图7为本发明阀体总成结构示意图；

图8为图7的B向视图；

图9为本发明四杆连接总成结构示意图；

图10为图9的C-C剖视图；

图11为本发明一种差动切换应急处理装置的配置方法示意图；

图12为图11的局部Ⅱ放大图。

图中：1、高位水箱；2、供水管路；2a、供水管路总阀；3、稳水器；4、水泵；5、压力表；6、换热体总成；6a、换热体支路；7、浮子式流量计；8、回水管路；8a、回水管路总阀；9、水冷却器； 10、手动阀门；11、应急管路；12、接水漏斗；13、压力传感器；14、电磁阀；15、水动执行器； 16、阀体总成；17、四杆连接总成；18、上端盖；19、缸筒；20、活塞；21、密封垫；22、下端盖；23、第一连接管；24、下端盖用螺钉；25、下端盖用密封圈；26、活塞用密封圈；27、活塞用紧固组件；28、活塞杆；29、上端盖用螺钉；30、圆垫板；31、压簧；32、阀杆；33、密封垫；34、下盖板；35、第二连接管；36、连接螺钉；37、上盖板；38、第三连接管；39、内六方螺钉；40、小平垫；41、环型密封圈；42、大平垫；43、阀体；44、密封圈；45、外六方螺钉；46、连接板；46a、开口通孔；46b、螺杆连接用孔；47、双头螺杆；47a、短螺杆部分；47b、长螺杆部分；48、阀体总成用紧固组件；49、定位圆垫片；50、定位螺母；51、水动执行器用紧固组件；52、水控管路。

另图中：L1、供水管路流向；L2、回水管路流向；L3、应急管路流向；L4、开启方向； L5、关闭方向；L6、增加方向；L7、减少方向；L8、水控管路流向；J、V分别为水路中两个不同位置的三通处；K、M、N分别为第一连接管23、第二连接管35、第三连接管38的阀口；P、单口通水腔；Q、空气腔；R、排气孔；T、双口通水腔；S、螺杆连接用孔；U、螺杆连接用孔。

说明之一：图5中的Q内腔，通过排气孔R与外部空气连通，故称之为空气腔；P内腔，通过第一连接管23的阀口K与外部水路联通，故称之为单口通水腔；另外，活塞用紧固组件27，由螺母、垫片组成。

说明之二：图7中的T内腔，通过第二连接管35的阀口M、第三连接管38的阀口N与外部水路联通，故称之为双口通水腔。

说明之三：图9中的阀体总成用紧固组件48，由垫片、弹簧垫圈及螺母组成；同理，水动执行器用紧固组件51，由垫片、弹簧垫圈及螺母组成。

具体实施方式：

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进。

由图4知，一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置，包括水动执行器15、阀体总成16、四杆连接总成17；水动执行器15上设置有一个可与外部水路联通的阀口K；阀体总成16上设置有可与外部水路联通的阀口M、阀口N，且阀口M与阀口N成直角布置，阀口N与阀口K成同轴布置；水动执行器15与阀体总成16通过四杆连接总成17紧固联接成为一个整体。

由图5、图6知，由上所述的水动执行器15，包括：上端盖18、缸筒19、活塞20、密封垫21、下端盖22、第一连接管23、下端盖用螺钉24、下端盖用密封圈25、活塞用密封圈26、活塞用紧固组件27、活塞杆28、上端盖用螺钉29；其中，水动执行器15上设置有一个空气腔Q，可通过上端盖18上开有的四个排气孔R与外部空气连通，设置排气孔R的目的是为了方便空气腔Q在受到挤压时的空气排出；水动执行器15上设置有一个单口通水腔P，可通过第一连接管23的阀口K与外部水路联通，且其防泄漏密封，系通过密封垫21、下端盖用密封圈25及两个活塞用密封圈26予以防范；在水冷系统工作时，单口通水腔P内充满软水，且水压与水冷系统水压等同，在水冷系统“失压”时，单口通水腔P内无水压，且也与水冷系统无水压等同；另外，由图6知，上端盖18上开有四个连接用孔S，系用于与四杆连接总成17紧固连接之用。  

由图7、图8知，由上所述的阀体总成16，包括：圆垫板30、压簧31、阀杆32、密封垫33、下盖板34、第二连接管35、连接螺钉36、上盖板37、第三连接管38、内六方螺钉39、小平垫40、环型密封圈41、大平垫42、阀体43、密封圈44、外六方螺钉45；其中，阀体总成16设置有一个双口通水腔T，可通过第二连接管35的阀口M、第三连接管38的阀口N与外部水路联通；双口通水腔T的防泄漏密封，系通过两个密封垫33、密封圈44予以防范；在阀杆32上配置有圆垫板30、压簧31、内六方螺钉39、小平垫40、环型密封圈41、大平垫42，形成一个可随外力(如水压压差产生的驱动力、弹簧被挤压产生的复位力)移行的组件，其目的是为了使环型密封圈41能够“开启”或“封堵”阀口N，即沿开启方向L4运行，阀口N开启，水路畅通，反之，沿关闭方向L5运行，阀口N关闭，水路阻断；在水冷系统工作时，阀口N处于关闭状态，阀口M处于常开状态，且双口通水腔T内无软水通过；在水冷系统“失压”时，阀口N处于开启状态，阀口M仍处于常开状态，软水经阀口N进入，途经双口通水腔T，且从阀口M流出；另外，由图8知，上盖板37上开有四个连接用孔U，系用于与四杆连接总成17紧固连接之用。

由图9、图10知，由上所述的四杆连接总成17，包括：连接板46、四根双头螺杆47、四套阀体总成用紧固组件48、四个圆垫片49、四个定位螺母50、四套水动执行器用紧固组件51；其中，水动执行器15中活塞杆28穿入连接板46上开口通孔46a内，四根双头螺杆47的短螺杆部分47a分别穿入连接板46上的四个螺杆连接用孔46b内以及上端盖18上的四个螺杆连接用孔S内，并通过四套水动执行器用紧固组件51与水动执行器15实施紧固连接；四根双头螺杆47的长螺杆部分47b，穿入阀体总成16中的上盖板37上设置的四个螺杆连接用孔U之中，并使上盖板37落放在已位于长螺杆部分47b之上的四个定位圆垫片49和四个定位螺母50之上，且通过四套阀体总成用紧固组件48与阀体总成16实施紧固连接；四套阀体总成用紧固组件48、四个定位圆垫片49、四个定位螺母50，不仅可与阀体总成16实施紧固连接，而且通过其组合使用，还可调整其阀体总成16中压簧31的预加载荷，即沿增加方向L6向下旋紧配置四个定位螺母50、四个定位圆垫片49、四套阀体总成用紧固组件48，可使得压簧31的预加载荷增加，反之，即沿减少方向L7向上旋紧配置，可使得压簧31的预加载荷减少。

由图11、图12并结合图1、图5、图7，说明一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置的配置方法。

上述一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置，即使已经完成其制作及装配，但还不能直接应用于水冷系统“失压”后的应急处理，还必须按照以下方法进行配置，其步骤如下：

1）、在熔炼电炉停炉的情况下，关闭水冷系统中水泵4，并关闭供水管路总阀2a、回水管路总阀8a，且打开手动阀门10，迫使位于上述两个总阀之间的管路中存有的软水沿应急管路流向L3流尽；

2）、在应急管路11上的手动阀门10出口管路上，安装一种差动切换应急处理装置，其中，该装置阀体总成16上的阀口N与手动阀门10的出口相通，且其阀口M所连接的管路，应急管路流向L3直接通向接水漏斗12；

3）、完成水控管路52的配置，即水控管路52的一端与一种压差切换应急处理装置中的水动执行器15上的阀口K连接相通，另一端连接在水冷系统压力表5之后的供水管路V点三通处的一个出口上；

4）、完成上述配置后，打开供水管路总阀2a、回水管路总阀8a，并关闭手动阀门10，使得位于高位水箱1中的软水重新注入上述两个总阀之间的管路及新配置的水控管路52、水动执行器15中的单口通水腔P内；

5）、完成配置合格性检验，即通过采用开启、关闭水冷系统中水泵4的办法，检验一种差动切换应急处理装置的配置，是否符合水冷系统“失压”后的应急处理要求：

5-1）、开启水泵4，使水冷系统处于正常工作状态，其中，水路水压加压至正常工作所需的压力状态，如0.6Mpa，包括单口通水腔P内的软水也处于“加压”后的压力状态；

此时，打开手动阀门10，检查接水漏斗12中有无软水沿着应急管路流向L3即刻流出，如无流出，则表明阀体总成16上阀口N在正常水压状态下处于封堵状态，符合配置要求，反之，不符合要求；

5-2）、继续保持手动阀门10处于开启状态，随后关闭水泵4，造成水冷系统处于“失压”状态，包括单口通水腔P内软水处于“失压”状态，即人为造成水冷系统“失压”前后的水路压差的变化；

此时，检查接水漏斗12中有无软水沿着应急管路流向L3即刻流出，如有流出，则表明水冷系统由于压差的变化，差动切换了水路流向，即阀体总成16上阀口N在“失压”状态下处于开启状态，符合配置要求，反之，不符合要求；

6）、为增强其检验的可靠性，需重复步骤5），反复校检2-10次，如，开启水泵4，均无软水流出，关闭水泵4，均有软水即刻流出，则表明：配置过程完成，且配置合格，随后，关闭水泵4和手动阀门10，其所配置的差动切换应急处理装置，随时可投入随后的实际应用。 

以下，举一实施例，并结合图1、图5、图7、图11、图12，进一步说明一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置的工作过程。

由图1、图11、图12知，一种差动切换应急处理装置已经配置在一种电炉的水冷系统之中，且符合配置要求，并已开启水冷系统中的手动阀门10、供水管路总阀2a、回水管路总阀8a，同时，水泵4已处于工作状态。

当熔炼电炉及水冷系统正常工作时，由图1知，高位水箱1中的软水沿供水管路流向L1并经供水管路2、稳水器3，由水泵4加压后分支路进入换热体总成6内部的数路换热体支路6a中换热冷却，然后，换热后的软水，经浮子流量计7汇集到回水管路8并沿回水管路流向L2进入水冷却器9中，随后，升温后的软水再经水冷却器9降温后返回高位水箱1，完成整个循环。

此时，由图11、图12知，在正常工作状态情况下，经水泵4加压后的软水，同样也会进入到水控管路52之中，并沿水控管路流向L8进入水动执行器15中的单口通水腔P内，由图5知，当带有一定压力的软水，通过第一连接管23进入单口通水腔P后，会推动活塞20、活塞用紧固组件27、活塞杆28一起移动，扩大单口通水腔P，挤压缩小空气腔Q，同时，由图7知，由于活塞杆28的推动，迫使阀体总成16上的圆垫板30、阀杆32、大平垫42、环型密封圈41、小平垫40、内六方螺钉39一起沿阀口N关闭方向L5运行，直至环型密封圈41封堵住阀口N为止，即，在水冷系统正常工作时，阀口N处于封堵状态，且没有软水途经双口通水腔T且从阀口M流出，即没有软水沿应急管路流向L3即刻流出，流入到接水漏斗12之中，但此时，由于加压后的软水造成的活塞杆28移动，却使得压簧31受到挤压，但却为后述压簧31在水冷系统“失压”后的复回原位，储备了能量。

当出现水冷系统“失压”而不能正常工作时，如出现水泵故障、供电系统故障、突发性停电等，由于水冷系统中的水压快速降低并导致水流量迅速减小，使得浮子流量计7即刻发出报警信号。同时，由图11、图12知，由于水泵4不再加压，水控管路52、水动执行器15中的单口通水腔P内的水压也随之迅速降低，此时，与先前水泵4加压后的水压相比，水路压差发生变化，单口通水腔P内软水不再有压力，不再挤压阀体总成16上压簧31，由图7知，由于前述受挤压的压簧31储备有复位的能量，因而便会迫使圆垫板30、阀杆32、大平垫42、环型密封圈41、小平垫40、内六方螺钉39，一起沿阀口N的开启方向L4运行，直至恢复原位为止，造成阀口N处于开启状态，另外，由图5知，由于阀杆32的推动，迫使活塞20、活塞用紧固组件27、活塞杆28一起沿压簧31复位的方向移动，从而使得空气腔Q又重新得到扩大，单口通水腔P又恢复到原有的状态。

正是由于这种水冷系统“失压”状态下的压差变化，驱动一种压差切换应急处理装置中的压簧31即刻回弹复位，即差动切换水路流向，并使其阀口N处于开启状态，从而使得水冷系统中的软水，不再沿回水管路流向L2进入水冷却器9中，而是在图中J点三通处自动改变流向，沿应急管路流向L3，经手动阀门10，进入到已经开启的阀口N之中，随后，途经该装置的双口通水腔T至阀口M，并继续沿着应急管路流向L3流出，进入接水漏斗12中，缓缓排放到设备之外的排水系统之中。

同样，正是由于这种水路流向的即刻差动切换，有效地保持了水冷系统的水路通畅，保持了水冷功效的继续发挥，且为后续的故障排除争取到了足够的时间，从而达到了水冷系统“失压”时的“差动切换”应急处理目的。 

Claims (3)

1.一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置，其特征在于：包括水动执行器（15）、阀体总成（16）、四杆连接总成（17）；水动执行器（15）上设置有一个可与外部水路联通的阀口K；阀体总成（16）上设置有可与外部水路联通的阀口M、阀口N，且阀口M与阀口N成直角布置，阀口N与阀口K成同轴布置；水动执行器（15）与阀体总成（16）通过四杆连接总成（17）紧固联接成为一个整体；

所述的水动执行器（15），包括：上端盖（18）、缸筒（19）、活塞（20）、密封垫（21）、下端盖（22）、第一连接管（23）、下端盖用螺钉（24）、下端盖用密封圈（25）、活塞用密封圈（26）、活塞用紧固组件（27）、活塞杆（28）、上端盖用螺钉（29）；

其中，水动执行器（15）上设置有一个空气腔Q，空气腔Q上端盖（18）上设置有用于空气腔Q在受到挤压时空气排出的四个排气孔R，四个排气孔R与外部空气连通；所述上端盖（18）上设置有用于与四杆连接总成（17）紧固连接的四个连接用孔S；

其中，水动执行器（15）上还设置有一个单口通水腔P，单口通水腔P通过第一连接管（23）的阀口K与外部水路联通，单口通水腔P的防泄漏密封系通过密封垫（21）、下端盖用密封圈（25）及两个活塞用密封圈（26）构成；

所述的阀体总成（16），包括：圆垫板（30）、压簧（31）、阀杆（32）、密封垫（33）、下盖板（34）、第二连接管（35）、连接螺钉（36）、上盖板（37）、第三连接管（38）、内六方螺钉（39）、小平垫（40）、环型密封圈（41）、大平垫（42）、阀体（43）、密封圈（44）、外六方螺钉（45）；其中，阀体总成（16）设置有一个双口通水腔T，双口通水腔T通过第二连接管（35）的阀口M、第三连接管（38）的阀口N与外部水路联通；双口通水腔T的防泄漏密封系通过两个密封垫（33）、密封圈（44）构成；在阀杆（32）上配置有圆垫板（30）、压簧（31）、内六方螺钉（39）、小平垫（40）、环型密封圈（41）、大平垫（42），形成一个随外力移行的组件；所述上盖板（37）上设置有用于与四杆连接总成（17）紧固连接的四个连接用孔U。

2.如权利要求1所述的一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置，其特征在于：所述的四杆连接总成（17），包括：连接板（46）、四根双头螺杆（47）、四套阀体总成用紧固组件（48）、四个圆垫片（49）、四个定位螺母（50）、四套水动执行器用紧固组件（51）；其中，水动执行器（15）中活塞杆（28）穿入连接板（46）上开口通孔（46a）内，四根双头螺杆（47）的短螺杆部分（47a）分别穿入连接板（46）上的四个螺杆连接用孔（46b）内以及上端盖（18）上的四个螺杆连接用孔S内，并通过四套水动执行器用紧固组件（51）与水动执行器（15）实施紧固连接；四根双头螺杆（47）的长螺杆部分（47b），穿入阀体总成（16）中的上盖板（37）上设置的四个螺杆连接用孔U之中，并使上盖板（37）放置在已位于长螺杆部分（47b）之上的四个定位圆垫片（49）和四个定位螺母（50）之上，且通过四套阀体总成用紧固组件（48）与阀体总成（16）紧固连接。

3.如权利要求1所述装置的一种用于电炉水冷系统的差动切换应急处理装置的配置方法，其步骤如下：

1）、在熔炼电炉停炉的情况下，关闭水冷系统中水泵（4），并关闭供水管路总阀（2a）、回水管路总阀（8a），且打开手动阀门（10），迫使位于上述两个总阀之间的管路中存有的软水沿应急管路流向L3流尽；

2）、在应急管路（11）上的手动阀门（10）出口管路上，安装一种差动切换应急处理装置，其中，该装置阀体总成（16）上的阀口N与手动阀门（10）的出口相通，且其阀口M所连接的管路，应急管路流向L3直接通向接水漏斗（12）；

3）、完成水控管路（52）的配置，即水控管路（52）的一端与一种压差切换应急处理装置中的水动执行器（15）上的阀口K连接相通，另一端连接在水冷系统压力表（5）之后的供水管路V点三通处的一个出口上；

4）、完成上述配置后，打开供水管路总阀（2a）、回水管路总阀（8a），并关闭手动阀门（10），使得位于高位水箱（1）中的软水重新注入上述两个总阀之间的管路及新配置的水控管路（52）、水动执行器（15）中的单口通水腔P内；

5）、完成配置合格性检验，即通过采用开启、关闭水冷系统中水泵（4）的办法，检验一种差动切换应急处理装置的配置，是否符合水冷系统“失压”后的应急处理要求：

5.1）、开启水泵（4），使水冷系统处于正常工作状态，其中，水路水压加压至正常工作所需的压力状态，包括单口通水腔P内的软水也处于“加压”后的压力状态；

此时，打开手动阀门（10），检查接水漏斗（12）中有无软水沿着应急管路流向L3即刻流出，如无流出，则表明阀体总成（16）上阀口N在正常水压状态下处于封堵状态，符合配置要求，反之，不符合要求；

5.2）、继续保持手动阀门（10）处于开启状态，随后关闭水泵（4），造成水冷系统处于“失压”状态，包括单口通水腔P内软水处于“失压”状态，即人为造成水冷系统“失压”前后的水路压差的变化；

此时，检查接水漏斗（12）中有无软水沿着应急管路流向L3即刻流出，如有流出，则表明水冷系统由于压差的变化，差动切换了水路流向，即阀体总成（16）上阀口N在“失压”状态下处于开启状态，符合配置要求，反之，不符合要求；

6）、为增强其检验的可靠性，重复步骤5），反复校检2-10次，如，开启水泵（4），均无软水流出，关闭水泵（4），均有软水即刻流出，则表明：配置过程完成，且配置合格，随后，关闭水泵（4）和手动阀门（10），其所配置的差动切换应急处理装置，随时可投入随后的实际应用。

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