CN112039287A - 轧钢车间直流电机的冷却除尘系统以及轧钢系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及钢铁冶炼领域，具体而言，涉及一种轧钢车间直流电机的冷却除尘系统以及轧钢系统。该冷却除尘系统适用于包括多个直流电机和加热炉的轧钢车间。引风机引入外界风源，通过总进风管将风源传输，并经过多个进风支管分别传输至每一个直流电机内，对直流电机进行降温同时将直流电机内的碳粉等灰尘吹出，混合有碳粉等灰尘的风源经过多个出风支管汇聚到总出风管，并从总出风管进入到加热炉送风管，与加热炉送风管中的助燃风一起传输至加热炉中。风源对加热炉实现助燃的效果，风源中的碳粉等灰尘作为燃料，二次利用，极大地降低了能耗，节约了资源。

Description

轧钢车间直流电机的冷却除尘系统以及轧钢系统

技术领域

本申请涉及钢铁冶炼领域，具体而言，涉及一种轧钢车间直流电机的冷却除尘系统以及轧钢系统。

背景技术

目前，对于轧钢车间的轧机的直流电机进行冷却时：是对每一个电机安装一个空水冷却器，进入独立的热能交换，实现冷却。常见的空水冷却器的结构包括用钢板焊接成的通风柜，通风柜装有通风机、热交换器和过滤器等主要部件。空水冷却器的出风口与电机的进风口紧密配合、空水冷却器的进风口与电机的出风口紧密配合，从而使得空水冷却器与电机形成一个密封的循环通风系统。该系统的功能是把电机损耗产生的热量(热空气)送至热交换器，热交换器内通水，从而对热空气进行冷却。冷却后的空气用风机送入电机内，使得冷热空气密闭循环交换。过滤器是为了过滤风路中碳粉等尘埃，使电机内部保持清洁，提高电机绝缘性能。

但是，目前对于直流电机的冷却存在以下缺点：

1、设备运行的故障率高：由于每台电机的热交换器都安装有背包电机对空气进行强制循环来达到热交换。背包电机位于高温轧件的上方，工作环境温度高且周围水汽大，空气潮湿，客观地造成了电机绝缘性能低，故障率高。一旦任何一台背包电机出现故障都会造成全线停机停产。

2、直流主电机更换及维护工作量大：由于每次更换主电机要先对背包水管及风管进行拆装，加上要定期对背包风机电机定期检查维护，及时更换滤网及吹扫工作，造成每次检修都需投入大量人力物力对主电机进行维护，作业人员每次维护直流电机都会吸入大量的主电机及过滤网中的粉尘(碳粉及灰尘)。

3、对于已投产的热交换能力差的直流电机，扩容改造困难。在轧钢生产车间，原有的设计产能的产线，现场技术人员会通过现场不断技术改造逐部提高产能，致使直流电机负载不断增加，直流主电机长期在快节奏满负荷的情况下运作，发热量变大，原有设计的空水冷背包的热交换能力已无法满足主直流电机的降温需求，而要增大水冷背包的热交换能力就必须增大背包的外型安装尺寸，即使进行扩容改造，也需要根据现场的装机量进行同步技改，需要花费较大的资金。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种轧钢车间直流电机的冷却除尘系统以及轧钢系统，其旨在改善现有的轧钢车间直流电机冷却效果差、除尘效果差的问题的同时提高能源利用率。

第一方面，本申请提供一种轧钢车间直流电机的冷却除尘系统，适用于包括多个直流电机和加热炉的轧钢车间；

冷却除尘系统包括：

引风机；

总进风管，总进风管连接于引风机；

多个进风支管；每一个进风支管的进气口均连接于总进风管；每一个所述进风支管的出气口用于一一对应地连接于每一个所述直流电机的入风口；

多个出风支管，每一个出风支管的进气口分别一一对应地连接于多个直流电机的排风口；

总出风管，每一个出风支管的出气口均连接于总出风管；所述总出风管用于连接所述加热炉。

在本申请的其他实施例中，每一个进风支管或者出风支管与直流电机连接的部分管道段为软管；

多个进风支管和多个出风支管与直流电机的连接方式均为可拆卸式密封连接。

在本申请的其他实施例中，上述总进风管和总出风管均为硬管；总进风管和总出风管均设置在直流电机上方，且与直流电机错开设置。

在本申请的其他实施例中，上述引风机包括多台，多台引风机中包括一个常用引风机和至少一个备用引风机；多台引风机均连接于总进风管。

在本申请的其他实施例中，上述冷却除尘系统包括热交换器；引风机的出风口连接于热交换器的入口；总进风管的进风口连接于热交换器的出口。

在本申请的其他实施例中，上述冷却除尘系统包括加热炉送风管，所述总出风管的出气端连接于所述加热炉送风管；所述加热炉送风管的出气口连接于所述加热炉。

在本申请的其他实施例中，上述冷却除尘系统包括多组阀门，多组阀门一一对应地控制每一个直流电机的入风口的开关；

可选地，每一组阀门均包括电动阀和手动阀。

在本申请的其他实施例中，上述冷却除尘系统包括排风阀门，用于打开或者关闭总出风管的出口端；

可选地，排风阀门包括电动阀和手动阀。

在本申请的其他实施例中，上述冷却除尘系统包括风机阀门，风机阀门用于打开或者关闭引风机开关；

可选地，风机阀门包括电动阀和手动阀。

第二方面，本申请提供一种轧钢车间的轧钢系统，包括前述的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统；

轧机，具有多个直流电机；每一个所述直流电机的入风口一一对应地连接于每一个所述进风支管的出气口；以及

加热炉，所述总出风管的出气端连接于所述加热炉的送风管。

本申请实施例提供的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统以及轧钢系统的有益效果包括：

该冷却除尘系统适用于包括多个直流电机和加热炉的轧钢车间。引风机引入外界常温的风源，通过总进风管将风源传输，并经过多个进风支管分别传输至每一个直流电机内，对直流电机进行降温同时将直流电机内的碳粉等灰尘吹出，混合有碳粉等灰尘的风源经过多个出风支管汇聚到总出风管，并从总出风管进入到加热炉送风管，与加热炉送风管中的助燃风一起传输至加热炉中。风源对加热炉实现助燃的效果，风源中的碳粉等灰尘作为燃料，二次利用，极大地降低了能耗，节约了资源。进一步地，由于该冷却除尘系统是集中冷却，相对于常规技术对每一台直流电机上进行独立冷却，减少了引风机等设备数量，因此能够降低设备的维护数量，降低了作业人员维护设备的劳动强度。更重要的是，避免了由于一个直流电机上的冷却设备出现故障，导致全线停产停机的问题的发生，提高了生产效率以及稳定性。进一步地，该系统，由于集中冷却，避免了在每一个直流电机上安装空水冷却器，因此对于已有的生产线(提高了产能)，也不需要对每一个直流电机进行扩容改造，就能够保证提高产能的直流电机的冷却效果，节约了成本，降低了作业量。

该系统利用上述的冷却除尘系统能够在对直流电机进行降温的同时，将直流电机内的碳粉等灰尘吹出并传输至加热炉，从而能够在实现对直流电机冷却除尘的同时实现对直流电机内碳粉的利用，降低了能耗，节约了资源，环保性强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统的结构示意图。

图标：100-冷却除尘系统；101-直流电机；102-加热炉；110-引风机；111-常用引风机；112-备用引风机；113-风机阀门；120-总进风管；130-进风支管；131-阀门；140-出风支管；150-总出风管；151-排风阀门；160-加热炉送风管；170-加热炉助燃风机；180-热交换器；190-供水泵。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

发明人发现，目前常规的采用空水冷却器与电机形成一个密封的循环通风系统对直流电机进行冷却的方式，由于空水冷却器与电机形成一个密封的循环通风系统，因此用于对电机进行冷却的空气无法排出，必须依靠空水冷却器不断地进行换热，然后再利用降温后的空气对电机进行冷却降温，这种冷却降温需要的能耗较大，且效果较差。而且由于空气无法排出，电机内部的煤渣等粉尘也不能排出，只能依靠过滤器进行过滤吸附等除尘。这种除尘的方式不仅除尘效果差，而且也无法对煤渣等粉尘进行二次利用，浪费能源。

请参阅图1，本申请实施方式提供了一种轧钢车间直流电机的冷却除尘系统100，该冷却除尘系统100适用于包括多个直流电机和加热炉的轧钢车间。该冷却除尘系统100能够对直流电机进行冷却的同时，清除直流电机内部的碳粉等尘埃，并且能够将碳粉回收至加热炉102中，重新加以利用，节约能源。

进一步地，该冷却除尘系统100包括引风机110、总进风管120、进风支管130、出风支管140以及总出风管150。引风机110引入的外界的风源经过总进风管120和进风支管130传输到每一个直流电机101后，能够从出风支管140、总出风管150排出，因此对直流电机101进行冷却的风源始终是从外界引入的新的风源，冷却降温效果更好，更加节约能耗。而且从总出风管150排出的风源中携带有直流电机101中的碳粉等粉尘，因此不需要单独设置过滤器，而且能够后续将该风源汇入加热炉送风管，能够作为加热炉的燃料，极大地节约能源。

进一步地，总进风管120连接于引风机110。通过将总进风管120连接于引风机110，能够将引风机110引入的外界风源通过总进风管120输送至各个直流电机101，实现集中冷却。

相对于现有技术中，在每一个直流电机101上设置冷却装置，提高了冷却效率，也降低了故障发生频率。

进一步地，每一个进风支管130的进气口均连接于总进风管120。

通过将每一个进风支管130的进气口均连接于总进风管120；能够将总进风管120的风源通过各个进风支管130传输至每一个直流电机101中。

进一步地，上述的每一个进风支管130与直流电机101连接的部分管道段为软管。

通过将上述的每一个进风支管130设置为软管，能够更加方便地将每一个进风支管130连接于直流电机101。进一步地，软管的安装更加方便，不容易对直流电机101造成损伤，并且软管更容易对直流电机101进行密封连接，以及可拆卸地连接。

上述的软管可以选择本领域常见的软管，示例性地，由PA、PE、PP等塑料材料制成的软管。

进一步地，每一个进风支管130的出气口分别一一对应地连接于多个直流电机101的入风口。

通过将上述的每一个进风支管130的出气口分别一一对应地连接于多个直流电机101的入风口，能够将总进风管120中的分别传输至每一个直流电机101，从而对每一个直流电机101进行降温。

进一步地，多个进风支管130和与直流电机101的连接方式均为可拆卸式密封连接。

通过将上述的多个进风支管130与直流电机101的连接方式设置为可拆卸式密封连接，不能能够保证密封性，而且方便拆卸以及安装。

进一步地，每一个出风支管140的进气口分别一一对应地连接于多个直流电机101的排风口。

通过将每一个出风支管140的进气口分别一一对应地连接于多个直流电机101的排风口，能够将直流电机101排出的风通过出风支管140传输。而且风源经过直流电机101后，能够将直流电机101中的碳粉等粉尘吹出，从而能够达到对地直流电机101除尘的效果。

进一步地，每一个出风支管140的出气口均连接于总出风管150。

通过将每一个出风支管140的出气口均连接于总出风管150，能够将每个直流电机101中的风通过每一个出风支管140传输至总出风管150。

进一步地，多个出风支管140与直流电机101连接的部分管道段为软管。

进一步地，多个出风支管140与直流电机101的连接方式均为可拆卸式密封连接。

通过将上述的每一个出风支管140设置为软管，能够更加方便地将每一个出风支管140连接于直流电机101。进一步地，软管的安装更加方便，不容易对直流电机101造成损伤，并且软管更容易对直流电机101进行密封连接，以及可拆卸地连接。密封连接能够保证直流电机内的出风效果，可拆卸连接，方便安装以及拆卸。

上述的软管可以选择本领域常见的软管，示例性地，由PA、PE、PP等塑料材料制成的软管。

进一步地，总出风管150的出气端连接于加热炉送风管160。

通过将上述的总出风管150的出气端连接于加热炉送风管160，能够将从直流电机101中吹出的碳粉等粉尘吹入加热炉102。

进一步地，加热炉送风管160的出气口连接于加热炉102。

通过将上述的加热炉送风管160的出气口连接于加热炉102，能够对加热炉102进行吹风，起到助燃的作用。

进一步地，加热炉送风管160的进气口用于连接加热炉助燃风机170。

通过将加热炉送风管160的进气口用于连接加热炉助燃风机170，加热炉助燃风机170吹出的助燃风能够通过加热炉送风管160到达加热炉102。

进一步地，总进风管120和总出风管150均为硬管。进一步地，总进风管120和总出风管150均设置在直流电机101上方，且与直流电机101错开设置。

通过将上述的总进风管120和总出风管150均设置为硬管，方便在轧钢车间内布局总进风管120和总出风管150。进一步地，通过将总进风管120和总出风管150均设置在直流电机101上方，且与直流电机101错开设置，能够避免在更换直流电机101时，总进风管120和总出风管150干涉吊装直流电机作业。

需要说明的是，上述的硬管可以选择本领域常见的钢管等。

进一步地，在本申请一些实施方式中，上述的总进风管120和总出风管150设置在高于地面至少1.8米处，防止作业人员在现场与管路发生碰撞引发的安全事故。

进一步地，引风机110包括多台，多台引风机110中包括一个常用引风机111和至少一个备用引风机112。多台引风机110均连接于总进风管120。

通过设置一个常用引风机111和至少一个备用引风机112，能够进一步提高引风机110工作的可靠性，避免在常用引风机111出现故障时，出现全线停产的问题发生。

进一步地，在图示的实施例中，上述的冷却除尘系统设置有一个常用引风机111和一个备用引风机112。

进一步地，冷却除尘系统100包括热交换器180；引风机110的出风口连接于热交换器180的入口；总进风管120的进风口连接于热交换器180的出口。

通过设置热交换器180，能够对引风机110引入的风进一步地进行降温。

需要说明的是，当引风机110引入的风其温度本身较低时，可以不用使用热交换器180。例如，在低温天气，采集的常温冷却风可不使用热交换器进行冷却，从而能够达到节能降耗的目的。

在本申请一些实施方式中，上述的热交换器180连接有供水泵190，从而利用冷却水对经过热交换器180的风源进行热交换。

通过设置供水泵190，并将供水泵190连接于热交换器180，由供水泵190向热交换器180提供冷却水，从而对总进风管120中的风源进行了冷却降温。

进一步地，冷却除尘系统100包括多组阀门131，多组阀门131一一对应地控制每一个直流电机101的入风口的开关。

进一步地，通过设置阀门，能够对每一个直流电机101的入风口的开关进行控制，从而能够对每一个直流电机101的进风情况进行单独调节，当出现一些故障时，也能够避免出现停止全部直流电机的情况。

进一步地，可选地，每一组阀门131均包括电动阀和手动阀。

通过在每一组阀门131均设置电动阀和手动阀，能够实现自动控制和手动控制两种方式同时存在。在正常情况下，电动阀工作，用于控制风源是否进入到直流电机101内部，提高整个冷却除尘系统100的自动化程度。通过设置手动阀，能够在出现故障时，人工进行关闭或者打开阀门，保证系统的正常运转。

在图示的实施例中，每一组阀门131均安装在进风支管130上，且安装的部位为硬管段。

进一步地，冷却除尘系统100包括排风阀门151，用于打开或者关闭总出风管150的出口端。

通过设置排风阀门151，能够控制从直流电机中吹出的风以及碳粉等粉尘是否进入到加热炉送风管160。由于加热炉助燃风机170是一直处于向加热炉102送风的状态，而直流电机101存在停止的状态，通过设置排风阀门151，也能够避免热加热炉助燃风机170的风进入到总出风管150。

进一步可选地，排风阀门151包括电动阀和手动阀。

通过设置电动阀和手动阀，电动阀一般在系统正常时，进行作业，提高整个系统的自动化程度，手动阀可以在系统出现故障时，人工进行控制。进一步地，因为加热炉助燃风机170处于长期运转状态，而直流电机101则会根据工艺及设备情况存在停机时间，引风机110也会停机。当引风机110停机后，排风电动阀自动关闭，防止加热炉送风管160的风源吹入总出风管150导致加热炉助燃不良，当排风电动阀出现故障不能远程操作时，操作人员可现场通过手动阀进行关闭；在引风机110与加热炉102助燃风机均在使用时，总出风管150中的风源可进一步对加热炉实现助燃。

进一步地，冷却除尘系统100包括风机阀门113，风机阀门113用于控制引风机110的打开或者关闭。

通过设置风机阀门113，能够控制引风机110的打开或者关闭，从而能够更加灵活地控制整个系统引入的风量。

可选地，风机阀门113包括电动阀和手动阀。

通过设置电动阀能够提高整个系统的自动化程度，通过设置手动阀能够在出现故障时，进行人工操作等处理。电动阀可远程根据直流电机的负载或发热情况，或者轧制规格及工况进行风量的分配；当电动阀出现故障后，作业人员可以通过手动阀整风量，实现现场的风量分配。

该冷却除尘系统100是这样连接的：

将总进风管120连接于引风机110，在总进风管120上连接多个进风支管130，将多个进风支管130的出气口分别一一对应地连接于多个直流电机101的入风口；在每一个直流电机101的排风口连接一个出风支管140；将每一个出风支管140均连接于总出风管150；将总出风管150的出气端连接于加热炉送风管160；将加热炉送风管160的出气口连接于加热炉102，进气口连接于加热炉助燃风机170。本申请的有一些实施方式还提供一种轧钢车间的轧钢系统，包括前述任一实施例提供的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统100、具有多个直流电机的轧机，以及加热炉。每一个直流电机的入风口一一对应地连接于每一个进风支管的出气口。总出风管的出气端连接于所述加热炉的送风管。

该系统能够在对直流电机101进行降温的同时，将直流电机内的碳粉等灰尘吹出并传输至加热炉102，从而能够在实现对直流电机冷却除尘的同时实现对直流电机内碳粉的利用，降低能耗，节约资源。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轧钢车间直流电机的冷却除尘系统，其特征在于，适用于包括轧机的多个直流电机和加热炉的轧钢车间；

所述冷却除尘系统包括：

引风机；

总进风管，所述总进风管连接于所述引风机；

多个进风支管；每一个所述进风支管的进气口均连接于所述总进风管；每一个所述进风支管的出气口用于一一对应地连接于每一个所述直流电机的入风口；

多个出风支管，每一个所述出风支管的进气口用于一一对应地连接于每一个所述直流电机的排风口；以及

总出风管，每一个所述出风支管的出气口均连接于所述总出风管；所述总出风管用于连接所述加热炉。

2.根据权利要求1所述的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统，其特征在于，

所述多个进风支管和所述多个出风支管与所述直流电机的连接方式均为可拆卸式密封连接；

每一个所述进风支管或者所述出风支管与所述直流电机连接的部分管道段为软管。

3.根据权利要求1所述的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统，其特征在于，

所述总进风管和所述总出风管均为硬管；所述总进风管和所述总出风管均设置在所述直流电机上方，且与所述直流电机错开设置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统，其特征在于，

所述引风机包括多台，多台所述引风机中包括一个常用引风机和至少一个备用引风机；多台所述引风机均连接于所述总进风管。

5.根据权利要求1-3任一项所述的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统，其特征在于，

所述冷却除尘系统包括热交换器；所述引风机的出风口连接于所述热交换器的入口；所述总进风管的进风口连接于所述热交换器的出口。

6.根据权利要求1-3任一项所述的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统，其特征在于，

所述冷却除尘系统包括加热炉送风管，所述总出风管的出气端连接于所述加热炉送风管；所述加热炉送风管的出气口连接于所述加热炉。

7.根据权利要求1所述的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统，其特征在于，

所述冷却除尘系统包括多组阀门，所述多组阀门一一对应地控制每一个所述直流电机的入风口的开关；

可选地，每一组所述阀门均包括电动阀和手动阀。

8.根据权利要求1所述的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统，其特征在于，

所述冷却除尘系统包括排风阀门，用于打开或者关闭所述总出风管的出口端；

可选地，所述排风阀门包括电动阀和手动阀。

9.根据权利要求1所述的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统，其特征在于，

所述冷却除尘系统包括风机阀门，所述风机阀门用于打开或者关闭所述引风机；

可选地，所述风机阀门包括电动阀和手动阀。

10.一种轧钢车间的轧钢系统，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的轧钢车间直流电机的冷却除尘系统；

轧机，具有多个直流电机；每一个所述直流电机的入风口一一对应地连接于每一个所述进风支管的出气口；以及

加热炉，所述总出风管的出气端连接于所述加热炉的送风管。

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