CN105945069B - 一种利用蒸汽冷凝水进行补水的冷轧机组乳化液系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冷轧机组机械设备领域，具体是一种利用蒸汽冷凝水进行补水的冷轧机组乳化液系统，具有供液箱，供液箱通过循环加热泵和乳化液加热回路管道与供液箱形成回路，在乳化液加热回路管道上连通有换热器，在换热器的下方、供液箱的上方安装有冷凝水收集箱，冷凝水收集箱顶部焊接有箱体位于冷凝水收集箱内部的预热箱体，冷凝水收集箱通过冷凝水补水管道与供液箱连接，供液箱上还连接有脱盐水补水管道，所述冷凝水补水管道和脱盐水补水管道上分别设有阀门A和阀门B，阀门A与阀门B单独开启或关闭；本发明结构简单、设计巧妙，对冷凝水可进行高效回收利用，降低了企业的生产成本同时也节约了水资源，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及冷轧机组机械设备领域，具体是一种利用蒸汽冷凝水进行补水的冷轧机组乳化液系统。
背景技术
冷轧机组是轧钢设备中的主要机组之一，主要用于带钢或钢筋的冷轧加工。现有技术中，冷轧机组内均要求配置乳化液系统，主要有以下两个原因：
一是降低轧制过程中辊系产生的热量。冷轧机组在冷轧带钢时，辊系需要对带钢进行挤压做功，挤压过程中会产生大量的热量（大约有85%的挤压做功转变为热能），如不能被及时有效带走，冷轧机组中的辊系就会因过热导致失稳，使轧制工艺难以维继，因此在冷轧机组中加入乳化液，可以对辊系进行冷却，保证轧制工艺的顺利进行；
二是减少轧制过程中的摩擦损耗。轧机辊系在轧制过程中，由于轧制挤压力非常大，通过加入乳化液对辊系进行必要的润滑，可有效降低轧机的负荷，此外，乳化液对轧机和带钢还具有清洗和防锈的作用。
乳化液在冷却作用时，由于受到辊系高温的影响，会产生较大的挥发，为此，为保证乳化液在一定的液位温度运行，现有技术中，通常在供液箱中加入常温脱盐水对乳化液也为进行补充，通常一台年产20万吨的单机架冷轧机组，每天脱盐水的补充量在30吨左右。
乳化液在润滑作用时，温度是影响乳化液润滑效果的一项重要因素，其大小直接决定着乳化液的润滑性能，实践证明，乳化液的温度控制在50～55℃，其润滑效果最佳，温度过低，乳化液不仅不能发挥很好的润滑效果，同时还容易腐败变质。
然而，在补充常温脱盐水的过程中，乳化液的温度也会随着常温脱盐水的添加而逐渐降低，而导致润滑效果的下降。为了解决这一问题，现有工艺中，通常在乳化液供液箱的旁路上设有加温回路，加温回路中装有换热器，换热器中的热介质通常为150℃的饱和蒸汽，经补充脱盐水降温后的乳化液通过循环加热泵抽取并流经换热器，吸收换热器中饱和蒸汽的热量，使自身升温后在回到乳化液供液箱内，进行循环利用。
与此同时，换热器中的饱和蒸汽在加热乳化液后，使自身温度下降至50～65℃，变成冷凝水，据统计，目前一台年产20万吨的单机架冷轧机组，每小时会产出约1吨冷凝水。在现有工艺生产中，这部分冷凝水通常被用作对轧制油的预热，预热完成后，直接排掉，然而轧制油的预热通常也只是在冬季进行，其他季节几乎是毫无作用直接排掉，造成了极大的热能和水资源的浪费。
发明内容
为了解决现有生产工艺中存在的对冷凝水浪费的现象，本发明提供一种可对冷凝水充分回收利用、减少脱盐水利用的冷轧机组乳化液系统。
本发明的具体方案为：一种利用冷凝水进行补水的冷轧机组乳化液系统，具有供液箱，供液箱底部设有若干台循环加热泵，循环加热泵连接有乳化液加热回路管道，并通过乳化液加热回路管道与供液箱形成回路，在乳化液加热回路管道上连通有换热器，在换热器的下方、供液箱的上方安装有冷凝水收集箱，在换热器的热介质进口连接有蒸汽管道，换热器的热介质出口连接有冷凝水回流管道，冷凝水回流管道下端出口伸入至冷凝水收集箱内部，所述冷凝水收集箱顶部设有开口，开口内焊接有箱体位于冷凝水收集箱内部的预热箱体，冷凝水收集箱底部通过冷凝水补水管道与供液箱连接，供液箱上还连接有脱盐水补水管道，所述冷凝水补水管道和脱盐水补水管道上分别设有阀门A和阀门B，阀门A与阀门B单独开启或关闭。
本发明所述的供液箱内设有隔板，将供液箱内部分为脏液箱和净液箱，所述脏液箱与循环加热泵连通。
本发明中，为防止乳化液倒灌至供液管道中，在供液箱内部位于净液箱与脏液箱之间设有隔板，隔板顶部与供液箱顶部之间留有空隙，隔板其他部位均与供液箱箱体密封焊接。
本发明所述的冷凝水收集箱和供液箱在箱体外均设有液位计。
本发明所述的冷凝水收集箱内装有液位传感器，液位传感器通讯连接PLC控制器，所述阀门A和阀门B均为自动阀门，PLC控制器实现对阀门A和阀门B之间的非门控制。
乳化液在冷轧机组内部冷却和润滑后，自身温度会大大降低，为保证良好的润滑性能，从冷轧机组中流至脏液箱中的乳化液需要加热升温，脏液箱中的乳化液加热升温过程大致为：乳化液经循环加热泵抽入至换热器中，并吸收饱和蒸汽（大约为150℃）热量，升温后的乳化液从换热器中流出至脏液箱中；本发明的工作原理为：交换器中饱和蒸汽热量被抽吸后，自身降温形成冷凝水（大约为50～65℃），冷凝水经冷凝水回流管道流至位于换热器与供液箱之间的冷凝水收集箱，冷凝水收集箱与供液箱通过冷凝水补水管道连通，冷凝水经冷凝水补水管道流入供液箱中，从而代替脱盐水；此外，在冷凝水收集箱中还设有预热箱，预热箱的温度与冷凝水一致，达到50～65℃，可用于在冬季时对轧制油的预热，提高冷凝水利用率。
本发明具备的优势在于：
1、将饱和蒸汽冷却后的冷凝水通过补水管道直接引入供液箱中，并代替脱盐水，与传统工艺中直接排放相比，大大减少了脱盐水的使用量，降低了生产成本，同时也节约了水资源，实现了循环再利用的环保生产方式；
2、在冷凝水收集箱中加设预热箱，在冬季温度降低的条件下，利用冷凝水的温度对冷轧机的预制油进行预热，避免了传统工艺中需要特定设备进行加热的过程，节省了生产成本，并且进一步提高了冷凝水的利用率；
3、本发明结构简单、设计巧妙，在冷凝水的收集循环再利用方面具有很好的效果，具备良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明结构图。
图中：1-供液箱，101-脏液箱，102-净液箱，2-隔板，3-离心泵，4-供液管道，5-冷轧机组，6-真空过滤器，7-循环加热泵，8-乳化液加热回路管道，9-板式换热器，10-冷凝水收集箱，11-蒸汽管道，12-蒸汽调节阀，13-冷凝水回流管道，14-冷凝水补水管道，15-脱盐水补水管道，16-预热箱体，17-液位计，18-自动阀门A，19-自动阀门B。
具体实施方式
一种利用冷凝水进行补水的冷轧机组乳化液系统，具有供液箱1，供液箱1内设有上端为开口的半封闭式隔板2，将供液箱1内部分隔为脏液箱101和净液箱102，净液箱102中存储有已被加热的纯净乳化液，并通过离心泵3和供液管道4抽至冷轧机组5中，经冷轧机组5中冷却、润滑后含杂质的乳化液回流至供液箱1中的脏液箱101内，在供液箱1上设有真空过滤器6，脏液箱101中的乳化液通过离心泵3和供液管道4抽取至真空过滤器6内，经过滤纯净后，重新流至净液箱102中；
本实施例中，供液箱1内脏液箱101底部设有两台循环加热泵7，循环加热泵7连接有乳化液加热回路管道8，脏液箱101、循环加热泵7、乳化液加热回路管道8形成乳化液循环的封闭式回路；为加热脏液箱101乳化液，在乳化液加热回路管道8上连通有板式换热器9，在板式换热器9的下方与供液箱1的上方之间的位置安装有冷凝水收集箱10；
本实施例中，在板式换热器9的热介质进口连接有蒸汽管道11，蒸汽管道11上装有蒸汽调节阀12，用于控制饱和蒸汽的输入量，在板式换热器9的热介质出口连接有冷凝水回流管道13，冷凝水回流管道13下端出口伸入至冷凝水收集箱10内部，在冷凝水收集箱10底部连接有冷凝水补水管道14，冷凝水收集箱10通过冷凝水补水管道14与供液箱1连通，此外，供液箱1上还连接有脱盐水补水管道15；冷凝水收集箱10的顶部设有开口，开口内焊接有箱体位于冷凝水收集箱10内部的预热箱体16，用于在温度降低的季节对冷轧机组5的预制油进行预热升温；
本实施例中，在冷凝水收集箱10和供液箱1中的脏液箱101与净液箱102的箱体外均设有液位计17，以显示箱体内液体液位信息；在冷凝水补水管道14和脱盐水补水管道15上还分别装置有自动阀门A18和自动阀门B19，其中在冷凝水收集箱10内还装有液位传感器，液位传感器通讯连接PLC控制器，PLC控制器通过液位传感器提供的冷凝水收集箱10内液位信息，实现对自动阀门A18和自动阀门B19之间的非门控制，即，当冷凝水收集箱10内液位较高、冷凝水充足时，PLC控制器同时控制自动阀门A18开启，自动阀门B19关闭，以实现冷凝水对脏液箱101的直接补充；当冷凝水收集箱11内液位较低、冷凝水不足时，关闭自动阀门A18，打开自动阀门B19，利用脱盐水对脏液箱101进行补充。
Claims (5)
1.一种利用冷凝水进行补水的冷轧机组乳化液系统，具有供液箱，供液箱底部设有若干台循环加热泵，循环加热泵连接有乳化液加热回路管道，并通过乳化液加热回路管道与供液箱形成回路，在乳化液加热回路管道上连通有换热器，其特征在于：在换热器的下方、供液箱的上方安装有冷凝水收集箱，换热器的热介质进口连接有蒸汽管道，换热器的热介质出口连接有冷凝水回流管道，冷凝水回流管道下端出口伸入至冷凝水收集箱内部，冷凝水收集箱顶部设有开口，开口内焊接有箱体位于冷凝水收集箱内部的预热箱体，冷凝水收集箱底部通过冷凝水补水管道与供液箱连接，供液箱上还连接有脱盐水补水管道，所述冷凝水补水管道和脱盐水补水管道上分别设有阀门A和阀门B，阀门A与阀门B单独开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的一种利用冷凝水进行补水的冷轧机组乳化液系统，其特征在于：所述供液箱内设有隔板，将供液箱内部分为脏液箱和净液箱，所述脏液箱与循环加热泵连通。
3.根据权利要求2所述的一种利用冷凝水进行补水的冷轧机组乳化液系统，其特征在于：所述隔板与供液箱箱体密封焊接，在隔板与供液箱箱体顶部之间留有空隙，以防止乳化液的倒灌。
4.根据权利要求1所述的一种利用冷凝水进行补水的冷轧机组乳化液系统，其特征在于：所述冷凝水收集箱和供液箱在箱体外均设有液位计。
5.根据权利要求1所述的一种利用冷凝水进行补水的冷轧机组乳化液系统，其特征在于：所述冷凝水收集箱内装有液位传感器，液位传感器通讯连接PLC控制器，所述阀门A和阀门B均为自动阀门，PLC控制器实现对阀门A和阀门B之间的非门控制。
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