CN108203797B - 一种炉鼻加湿器整改方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种炉鼻加湿器整改方法，包括以下步骤：在原有炉鼻加湿器管路中加装排水箱，使气水分离器中的水第一时间排出；对抽气泵的工作气密性进行改进，并优化抽气泵控制电路，避免检修停用时抽入锌灰；改进减压阀的进气管路接头，保证氮气压力在0.02MPa‑0.04MPa，避免压力波动和氮气的浪费；优化水箱加水参数，少量多次进水，避免工作水箱温度突然降低并调整工作温度达到要求露点值。本发明采用较低的成本在不影响现有设备功能的前提下进行改造是其功能更完善，效果更佳，同时使设备备件以及施工成本降低。

Description

一种炉鼻加湿器整改方法
技术领域
本发明涉及应用于钢铁企业中的炉鼻加湿器，具体地说是一种炉鼻加湿器整改方法。
背景技术
锌锅内锌液在炉鼻内蒸发并冷凝成为锌灰，在炉内气体的压力下致使锌灰漂浮在整个炉鼻空腔内。当带钢从退火炉中进入炉鼻内经过镀锌之后，出锌液面时会将炉鼻内冷凝的锌灰沾在带钢上，使带钢表面形成锌灰痕迹，影响产品质量。而原有加湿器加湿效果不良，产生的湿氮气因含水量不足，导致无法完全压制炉鼻内起伏的锌灰，造成产品降级。
加湿器加湿抑制锌液蒸发凝结的锌灰的原理为湿氮气中的水和锌发生反应，在炉鼻内锌液面上形成氧化锌保护膜从而抑制锌液蒸发形成锌灰。其原理公式为：Zn+H2O＝ZnO+H2。现有加湿器加湿氮气能力不足，在使用过程中加湿效果不好，经排查发现是由于气水分离器中的冷凝水无法排除。原有设计中没有排水箱，而排水管路长而且液位高，致使冷凝水在气水分离器中不断积累。当积累到一定程度后，再有湿氮气通过分离器，此时的分离器不能起到气水分离的作用，反而是因为缸体内的低温冷凝水将湿氮气中的水分迅速冷凝，不仅没有加湿，而是起到了干燥的反作用。由于面临严峻的生产计划要求，重新做匹配设计施工困难、造价高，一旦出现泄漏处理难度大停机损失大。
发明内容
针对现有技术中炉鼻加湿器由于气水分离器中的冷凝水无法排除导致加湿效果不好等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可提高整个加湿器加湿效率的炉鼻加湿器整改方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种炉鼻加湿器整改方法包括以下步骤：
在原有炉鼻加湿器管路中加装排水箱，使气水分离器中的水第一时间排出；
对抽气泵的工作气密性进行改进，并优化抽气泵控制电路，避免检修停用时抽入锌灰；
改进减压阀的进气管路接头，保证氮气压力在0.02MPa-0.04MPa，避免压力波动和氮气的浪费；
优化水箱加水参数，少量多次进水，避免工作水箱温度突然降低并调整工作温度达到要求露点值。
对抽气泵的工作气密性进行改进，具体为：利用泵内的机械隔膜装置完全对称这一特点，将活塞隔膜反装，实现抽气泵进出管路反置。
优化抽气泵控制电路为：将抽气泵的电源放在固态继电器之后，利用固态继电器的辅助触点实现在加湿器处于停用状态时，取样泵也处于失电状态，避免在此期间取样泵抽入杂质。
改进减压阀的进气管路接头，是在原进气管路接头处加装卡套接头以避免漏气问题。
优化水箱加水参数包括：排水水位：60％，停止补水水位：50％，加水水位：45％；每次加5％的冷水，进水频次为0.5小时1次。
在原有炉鼻加湿器管路中加装排水箱，即排水箱的入水口与炉鼻加湿器管路中的气水分离器通过水管路连通，排水箱的最高点低于气水分离器最低液位点。
本发明还包括以下步骤：在炉鼻加湿器管路中增设加湿气体比例调节阀、控制阀以及流量计，其中加湿气体比例调节阀安装于增湿气出口与储蓄水包之间，流量控制阀安装于比例调节阀与气水分离器之间，流量计安装于气水分离器与流量控制阀之间，用于检测增湿气体的流量，并将检测出的流量模拟信号送至PLC进行计算后反馈给比例调节阀进行控制。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明采用较低的成本在不影响现有设备功能的前提下进行改造是其功能更完善，效果更佳，同时使设备备件以及施工成本降低。
2.本发明加入排水箱提高排水液位解决气水分离器排水不畅的问题，使得分离器可以起到真正的将气体和多余水分分离的作用，及时排出可以保证气水分离器一直工作，从而提高整个加湿器加湿效率。
3.本发明利用对控制系统以及加湿回路的改进，避免了在此期间取样泵抽入杂质，保护了露点仪探头，延长了露点仪的使用寿命，根据生产参数的不同要求来满足不同的加湿实际需求。
附图说明
图1为本发明中的炉鼻加湿器结构原理图；
图2为本发明中的炉鼻加湿器抽气泵控制回路原理图；
图3为本发明中的炉鼻加湿器水路改造部分结构图。
其中，1为气水分离器，2为流量计，3为流量控制阀，4为增湿气，5为比例调节阀，6为中间管路蓄水包，7为放水球阀，8为排水箱，9为第一法兰电热棒，10为第二法兰电热棒，11为热工作水箱，12为炉鼻，13为露点仪，14为热恒温补水箱，FA1为抽气泵。
具体实施方式
本发明一种炉鼻加湿器整改方法包括以下步骤：
在原有炉鼻加湿器管路中加装排水箱，使气水分离器中的水第一时间排出；
对抽气泵的工作气密性进行改进，并优化抽气泵控制电路，避免检修停用时抽入锌灰；
改进减压阀的进气管路接头，保证氮气压力在0.02MPa-0.04MPa，避免压力波动和氮气的浪费；
优化水箱加水参数，少量多次进水，避免工作水箱温度突然降低并调整工作温度达到要求露点值。
如图1所示，本发明在原有炉鼻加湿器管路中加装排水箱，即排水箱的入水口与炉鼻加湿器管路中的气水分离器通过水管路连通，排水箱的最高点低于气水分离器最低液位点。
加入排水箱提高排水液位解决气水分离器排水不畅的问题，使得分离器可以起到真正的将气体和多余水分分离的作用，及时排出可以保证气水分离器一直工作，从而提高整个加湿器加湿效率。
本实施例中，现场的实际要求是要保证抽气泵的抽气流量，原有抽气泵是抽气管路口径大但密闭性差，而排气管口径小密闭性更佳。经过观察发现泵内的机械隔膜装置完全对称，将活塞隔膜反装后实现抽气泵进出管路反置，所以抽气泵的工作是气密性更好，同时也保证了抽气的流量要求。
现场使用要求是在检修时加湿器停用，原有的控制回路在加湿器停用状态下取样泵依然工作，这就造成了一个问题：加湿器已经停用，炉鼻内有大量的锌灰以及其他炉内杂质，取样泵在没有加湿的条件下工作会将这些杂质抽进露点分析仪中，污染取样管路同时更污染露点仪的分析探头，造成露点分析仪零点漂移等问题。如图2所示，本发明将抽气泵FA1的电源放在了第一法兰电加热棒主回路中的固态继电器SR1之后，利用固态继电器的辅助触点实现在加湿器处于停用状态时，取样泵也处于失电状态，避免了在此期间取样泵抽入杂质，保护了露点仪探头，延长了露点仪的使用寿命。
原有减压阀安装后进气管一侧距离不够出现漏气。所以加装卡套接头避免了漏气问题。
工作水箱原有加水参数为排水水位：70％，停止补水水位：60％，加水水位：30％。这样的加水参数就是每次水箱加30％的冷水，水箱内水温一下被拉低，水箱内水蒸气顷刻被再次冷凝，加湿水平短时间内迅速降低，出现每次工作水箱加水时露点都出现较大波动。现将加水参数更改为排水水位：60％，停止补水水位：50％，加水水位：45％。每次之加5％的冷水，工作水箱内大的水温波动。
进水频次由原来的2.5-3小时1次变为0.5小时1次。
原型号固态继电器(SSR)性能不足，夜间环境温度低出现频繁加热的情况时原有SSR经常出现偷停现象，水箱内水温将至环境温度。换了新型号就是夜间不再偷停，保证了水箱水温一直在要求的范围之内。
因为本系统的衡量有效性只有露点一个参数，露点的决定因素有湿氮气的流量，水温，氮气压力等几个方面，在保证原有水温以及氮气压力不变的情况下改变气体流量这一单个变量，提升对炉鼻内气体露点的控制能力。
如图3所示，本发明在炉鼻加湿器管路中增设加湿气体比例调节阀、控制阀以及流量计，其中加湿气体比例调节阀安装于增湿气出口与储蓄水包之间；流量控制阀安装于比例调节阀与气水分离器之间；流量计安装于气水分离器与流量控制阀之间；用于检测增湿气体的流量，并将检测出的流量模拟信号送至PLC进行计算后反馈给比例调节阀进行控制。

Claims (2)

1.一种炉鼻加湿器整改方法，其特征在于包括以下步骤：
在原有炉鼻加湿器管路中加装排水箱，使气水分离器中的水第一时间排出；
对抽气泵的工作气密性进行改进，并优化抽气泵控制电路，避免检修停用时抽入锌灰；
改进减压阀的进气管路接头，保证氮气压力在0.02MPa-0.04MPa，避免压力波动和氮气的浪费；
优化水箱加水参数，少量多次进水，避免工作水箱温度突然降低并调整工作温度达到要求露点值；
对抽气泵的工作气密性进行改进，具体为：利用泵内的机械隔膜装置完全对称这一特点，将活塞隔膜反装，实现抽气泵进出管路反置；
优化抽气泵控制电路为：将抽气泵的电源放在固态继电器之后，利用固态继电器的辅助触点实现在加湿器处于停用状态时，取样泵也处于失电状态，避免在此期间取样泵抽入杂质；
改进减压阀的进气管路接头，是在原进气管路接头处加装卡套接头以避免漏气问题；
优化水箱加水参数包括：排水水位：60％，停止补水水位：50％，加水水位：45％；每次加5％的冷水，进水频次为0.5小时1次；
在原有炉鼻加湿器管路中加装排水箱，即排水箱的入水口与炉鼻加湿器管路中的气水分离器通过水管路连通，排水箱的最高点低于气水分离器最低液位点。
2.按权利要求1所述的炉鼻加湿器整改方法，其特征在于还包括以下步骤：在炉鼻加湿器管路中增设加湿气体比例调节阀、控制阀以及流量计，其中加湿气体比例调节阀安装于增湿气出口与储蓄水包之间，流量控制阀安装于比例调节阀与气水分离器之间，流量计安装于气水分离器与流量控制阀之间，用于检测增湿气体的流量，并将检测出的流量模拟信号送至PLC进行计算后反馈给比例调节阀进行控制。
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