CN111896183A - 一种退火炉内换热器的漏水检测装置及漏水查找方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种退火炉内换热器的漏水检测装置及漏水查找方法，属于冷轧连续退火炉技术领域。本发明的漏水检测装置包括水冷换热器和露点检测仪，所述水冷换热器安装在炉膛的出风口，炉膛的入风口安装有冷却风机，所述水冷换热器与所述冷却风机通过冷却管道连通；所述露点检测仪安装在所述水冷换热器的出口处。本发明的漏水查找方法通过手动控制冷却风机的功率，同时观察露点值的趋势以及带钢的板面现象来确定漏水的水冷换热器的位置，通过本发明中的检测装置结合查找方法，能够进一步提高检测的露点的准确性，通过露点检测仪的反馈，可以准确快速的找到漏水的换热器的位置。

Description

一种退火炉内换热器的漏水检测装置及漏水查找方法

技术领域

本发明涉及冷轧连续退火炉技术领域，更具体地说是一种退火炉内换热器的漏水检测装置及漏水查找方法。

背景技术

冷轧立式连续退火炉冷却段换热器为水/气换热器，炉膛内氮氢保护气体通过循环风机控制经水冷换热器冷却后喷射到钢带上循环冷却。由于退火炉内环境温度高、温度变化大，冷却换热器经长时间运行经常出现漏水情况，退火炉缓冷段、闪冷段加上过时效段后第二喷射冷却段共有28台水/气换热器、数量多，且换热器安装在炉内、外壳被保温棉包覆。

一旦出现水冷换热器漏水尤其是轻微泄露，无法短时间锁定具体哪个换热器泄露，同时炉膛体积大，顶部炉膛处的露点仪数值反馈趋势缓慢、滞后，给锁定换热器泄露具体位置造成困难。因此目前炉内冷却段水冷换热器泄露点在线查找时间长、范围广、准确性低，同时因漏水导致高强钢炉内高温氧化发黄的产品降级损失大。

经检索，关于解决上述多台换热器查找漏水位置难的不足，目前已有相关专利公开。如，中国专利申请号为：CN 201921745063.4，公开日为：2020年7月7日的实用新型专利，公开了一种连续退火炉循环冷却系统气氛检测装置，冷却风箱设置在退火炉炉膛内部，冷却风箱与循环管道相连，水/气换热器与循环风机安装在循环管道上，水/气换热器位于循环风机的进风口，调压阀与气氛分析柜相连。该方案的不足之处在于：气氛采样管安装在循环管道上，而检测换热器漏水时露点变化灵敏，气氛采样管距离换热器距离过大会导致检测露点值不准，尤其是轻微泄露，并且，该方案从采集到检测过程过于繁琐，检测时间较长，导致查找漏水位置的时间花费较多，从而造成废钢的产量增加。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有的由于露点变化灵敏导致检测值不准以及检测时间过长的问题，本发明设计了一种退火炉内换热器的漏水检测装置及漏水查找方法，将露点检测仪安装在换热器的出口处，从而可以直接检测从换热器出口出来的气体的露点，检测时间较短，可以极大的提高检测的露点的准确性，并且通过本发明中的查找方法，能够进一步提高检测的露点的准确性，可以准确快速的找到漏水的换热器的位置。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种退火炉内换热器的漏水检测装置，包括水冷换热器和露点检测仪，所述水冷换热器安装在炉膛的出风口，炉膛的入风口安装有冷却风机，所述水冷换热器与所述冷却风机通过冷却管道连通；所述露点检测仪安装在所述水冷换热器的出口处，使露点检测仪贴近水冷换热器的出风口处，使露点检测仪能够直接检测到从水冷换热器出风口处吹出的气氛保护气体中的露点，节省检测时间，并且可以通过露点检测仪直接反馈出水冷换热器出风口处的水汽含量值，反馈较为迅速，可快速准确的判断该处水冷换热器的漏水情况。

进一步的技术方案，所述露点检测仪与所述水冷换热器的出口距离为200～400mm。

一种退火炉内换热器的漏水查找方法，采用上述的漏水检测装置，查找步骤如下：

步骤一：切换控制模式，将冷却风机切换为手动模式，手动控制调节冷却风机的功率；

步骤二：调节冷却风机功率，逐步提高冷却风机的功率，每次提升不超过10％，通过逐步提升冷却风机的功率，若该处水冷换热器漏水，水冷换热器的出风口处的冷却管道内的水汽流量随着冷却风机功率的提升沿着吸风口方向逐渐增加；

步骤三：采集数据，利用露点检测仪记录水冷换热器出口处的冷却管道内的露点值，结合冷却风机功率提升，记录每个功率下的露点值，若露点值持续升高，可基本判断该处水冷换热器存在漏水情况。

进一步的技术方案，步骤二中，冷却风机的功率上限为100％。

进一步的技术方案，还包括步骤四：再次确认，观察带钢的板面现象进一步确定漏水的水冷换热器的位置，若带钢的板面出现发黄现象，并且发黄情况随着冷却风机功率的提升逐步严重，可进一步确定该处的水冷换热器漏水。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的露点检测仪安装在水冷换热器的出口处，使露点检测仪贴近水冷换热器的出风口，露点检测仪能够直接检测到从水冷换热器出风口处吹出的气氛保护气体中的露点，节省检测时间，并且可以通过露点检测仪直接反馈出水冷换热器出风口处的水汽含量值，反馈较为迅速，可快速准确的判断该处水冷换热器的漏水情况。

(2)本发明的漏水查找方法是结合露点检测仪的安装位置，通过手动逐步提升冷却风机的功率，若该处水冷换热器漏水，水冷换热器的出风口处的冷却管道内的水汽流量会随着冷却风机功率的提升沿着吸风口方向逐渐增加，利用露点检测仪记录直接记录水冷换热器出口处的冷却管道内的露点值，从而可以将冷却管道内的水汽流量快速反馈出来，根据露点值可以初步确定该处水冷换热器是否漏水，以及漏水情况。

(3)本发明的还可以根据带钢的板面的发黄情况进一步确定该处水冷换热器是否漏水，并且若该处的水冷换热器漏水，带钢表面的发黄情况随着冷却风机功率的提升逐步严重，可进一步确定该处的水冷换热器漏水。

附图说明

图1为本发明的退火炉水冷换热器循环系统图；

图2为本发明的退火炉水冷换热器循环的结构示意图；

图3为本发明的露点趋势图；

图4为本发明的露点持续升高趋势图。

图中：1、冷却风机；2、水冷换热器；3、露点检测仪；4、冷却管道；5、带钢；6、炉膛。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

实施例

冷轧立式连续退火炉冷却段换热器为水冷换热器2，本实施例的一种退火炉内换热器的漏水检测装置及漏水查找方法，如图1和图2所示，包括水冷换热器2和露点检测仪3，所述水冷换热器2安装在炉膛6的出风口，炉膛6的入风口安装有冷却风机1，所述水冷换热器2与所述冷却风机1通过冷却管道4连通；所述露点检测仪3安装在所述水冷换热器2的出口处，冷轧立式连续退火炉内气氛是氮氢保护气体，炉膛6内的氮氢保护气体通过冷却风机1控制经水冷换热器2冷却后喷射到钢带5上进行循环冷却。

氮氢保护气体的露点是炉膛6的保护气体中水量的标志，露点是说明保护气体中水分含量的技术参数。保护气体进入退火炉之前露点温度为T1(-50～-60℃)左右。露点越高表示保护气体中水汽含量越高，借助这一特点可以从露点的变化趋势来判断水冷换热器2漏水状态。而退火炉缓冷段、闪冷段加上过时效段后第二喷射冷却段总共有28台水冷换热器2，数量较多，一旦出现水冷换热器2漏水尤其是轻微泄露，无法短时间锁定具体哪个水冷换热器2泄露，同时炉膛6的体积大，而现有的顶部炉膛6处的露点检测仪的安装距离较远，因此数值反馈趋势缓慢、滞后，给锁定水冷换热器2泄露的具体位置造成困难。因此，基于上述情况，为了更好、更快、更准确地查明退火炉内水冷换热器2的漏水位置，本实施例中以退火炉的缓冷段进行说明。

由于露点检测仪3的安装位置对检测水冷换热器2漏水时的露点变化灵敏度非常重要，因此，将露点检测仪3安装在水冷换热器2的出风口下方200～400mm，此距离设计使露点检测仪3离水冷换热器2的出风口距离较近，可以通过露点检测仪直接反馈出水冷换热器出风口处的水汽含量值，反馈较为迅速，可以更快速、更准确的检测到水冷换热器2的出风口处的冷却管道4内的露点得实时变化，进而判断该处水冷换热器2的漏水情况。其中，露点检测仪3的原理是发出均匀的红外线射到测量室，测量室为与水冷换热器2出风口处连通的冷却管道4，即利用红外线检测水冷换热器2出风口处的冷却管道4内部的保护气体的露点，如图2所示。如果被测气体中含有水分，红外线通过的强度就减弱了，露点检测仪3可以测量出实时变化的水冷换热器2出口的冷却管道4内保护气体中水汽含量值，从而可以计算、记录出被测气体的露点。

本实施例的具体的漏水查找方法包括如下步骤：

步骤一：切换控制模式，正常生产时安排薄规格0.4～0.5mm的3～5卷带钢5，钢种组为MBRYT23524，牌号一般选用MCJD5，考虑到薄规格低温钢冷却速率低的特点，在生产线速度保持稳定前提下，可以分批次关闭或调整冷却单元输出功率，冷却单元的冷却风机1采用变频冷却风机，将变频冷却风机在HMI操作画面上切换为手动模式。

步骤二：调节冷却风机1功率，通过逐步提高冷却风机1的功率，保证每次提升不超过10％，上限为100％。如图1和图2中所示的箭头方向是冷却风机1运转时产生的水汽流动方向，如果水冷换热器2存在泄露，泄露的水会在高温下汽化并受冷却风机1负压的影响，顺着水汽流动箭头流动的方向流动。此时，通过手动调整冷却风机1的功率，水冷换热器2的出风口处的冷却管道4内的水汽流量随着冷却风机1功率的提升沿着吸风口方向逐渐增加。

步骤三：采集数据，利用露点检测仪3记录水冷换热器2出口的露点值，如果水冷换热器2存在泄露，通过步骤二中逐步提升冷却风机1的功率，此时水冷换热器2出风口处的露点检测仪3发出的红外线射到测量室，由于气氛保护气体中增加了水汽含量，因此，红外线通过的强度就减弱，露点检测值会发生上升趋势，连续记录露点检测值和趋势曲线分别如图3和图4所示，通过上述方法可在线查找到有泄露点的水冷换热器2。

其原理是利用冷却风机1的不同转速，冷却管道4进风口水汽流量的变化结合水冷换热器2出口处露点检测仪3的波动趋势确定区域内水汽量，露点越高表明水冷换热器2出口处的冷却管道4内保护气体中水汽含量越大，进而可以初步判断该水冷换热器2漏水，而且还可以根据露点值判断该处水冷换热器2漏水的严重程度。当露点值缓慢持续升高＞T2(-30℃～-40℃)时，可基本锁定该位置的水冷换热器2存在漏水情况，为后续将漏水的水冷换热器2关闭及检修更换提供依据，避免对高强钢板面影响。

步骤四：再次确认：

以“H500LA、780DP”举例说明：生产卷：H500LA、780DP，

通过上述步骤一到步骤三在线初步确认到的有泄露点的水冷换热器2的位置，同时结合出口水平检查台发现了此处的带钢5具有明显的板面发黄现象，并且可以观察到随着冷却风机1功率的提升，带钢5表面的发黄情况更加明显，从而可以再次验证并锁定漏水的水冷换热器2的位置，后续将水冷换热器2临时关闭并利用检修更换，避免对高强带钢5的板面造成的质量影响。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种退火炉内换热器的漏水检测装置，包括水冷换热器(2)，所述水冷换热器(2)安装在炉膛(6)的出风口，炉膛(6)的入风口安装有冷却风机(1)，所述水冷换热器(2)与所述冷却风机(1)通过冷却管道(4)连通；其特征在于：还包括露点检测仪(3)，所述露点检测仪(3)安装在所述水冷换热器(2)的出口处。

2.根据权利要求1所述的一种退火炉内换热器的漏水检测装置，其特征在于：所述露点检测仪(3)与所述水冷换热器(2)的出口距离为200～400mm。

3.一种退火炉内换热器的漏水查找方法，其特征在于：采用权利要求1或2中的漏水检测装置，查找步骤如下：

步骤一：切换控制模式，将冷却风机(1)切换为手动模式；

步骤二：调节冷却风机(1)功率，逐步提高冷却风机(1)的功率，每次提升不超过10％；

步骤三：采集数据，利用露点检测仪(3)记录水冷换热器(2)出口处的冷却管道(4)内的露点值。

4.根据权利要求3所述的一种退火炉内换热器的漏水查找方法，其特征在于：步骤二中，冷却风机(1)的功率上限为100％。

5.根据权利要求4所述的一种退火炉内换热器的漏水查找方法，其特征在于：还包括步骤四：再次确认，观察带钢(5)的板面现象进一步确定漏水的水冷换热器(2)的位置。

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