CN202017609U - 一种鼓风机双延时安全连锁装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及安全联锁系统技术领域，公开了一种鼓风机双延时安全连锁装置，包括计算机控制系统、启动延时模块、停机延时模块、联锁使能状态开关、压力开关和第一压力变送器，启动延时模块、停机延时模块连接计算机控制系统的控制器；压力开关及第一压力变送器分别设置于鼓风机润滑油输入管道上；计算机控制系统的输入模块的输入端分别连接压力开关、第一压力变送器、鼓风机运行开关、联锁使能状态开关。本实用新型是主要针对确保鼓风机设备安全运行而设计的一套完整的逻辑联锁控制装置，同时对该设备的启停运行快速恢复、延长其无故障连续工作时间、减少焦炉无故放散次数为零等有着显著的实效，其结构简单、应用广泛、可靠性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及安全联锁系统技术领域，主要运用于7米63焦炉回收工艺心脏设备鼓风机。
背景技术
目前，鼓风机是回收工艺中最重要的生产设备之一，它是焦炉与回收之间的枢纽，负责着焦炉荒煤气的收集。一旦鼓风机因突发故障而停止运行，将直接导致荒煤气因无法及时回收而直接向大气排放，这不仅污染周边生产环境，而且在当时空气含氧量充分的情况下甚至引起荒煤气的燃饶，可造成其它生产设备损坏，严重时可直接影响焦炉的顺利生产，给企业带来无法估量的经济损失。以往回收工艺的鼓风机没有针对安全运行制定相应的控制策略，致使设备误动作产生，无法更好的确保焦炉生产的顺行，也不利于节能环保，绿色生产要求的落实。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种鼓风机双延时安全连锁装置，它具有在鼓风机润滑油输入管道上设置压力开关及第一压力变送器，通过计算机控制系统在联锁使能状态开关处于开启状态，并且鼓风机运行时间超过启动延时模块规定的时间时，计算机控制系统从压力开关获取到润滑油压低信号，或从第一压力变送器处获取到鼓风机润滑油实际油压低限位信号，并检测到鼓风机运行时间已经超过停机延时模块规定的时间时，通过计算机控制系统的输出模块发出停机指令的特点。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种鼓风机双延时安全连锁装置，包括计算机控制系统，其特征在于，还包括启动延时模块、停机延时模块、联锁使能状态开关、压力开关和第一压力变送器，
所述启动延时模块、停机延时模块连接所述计算机控制系统的控制器；
所述压力开关及第一压力变送器分别设置于鼓风机润滑油输入管道上；
所述计算机控制系统的输入模块的输入端分别连接压力开关、第一压力变送器、鼓风机运行开关、联锁使能状态开关。
对上述基础结构进行优选的技术方案为，所述压力开关至少包括两个。
对上述技术方案进一步改进的技术方案为，还包括温度传感器、第二压力变送器和扬声器，
所述温度传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和第五温度传感器，所述第一温度传感器连接鼓风机支撑轴承，所述第二温度传感器连接鼓风机变速箱轴承，所述第三传感器连接鼓风机电机轴承，所述第四温度传感器连接鼓风机电机定子，所述第五温度传感器设置于鼓风机液力耦合器的出油管道上；
所述第二压力变送器设置于鼓风机耦合器出油管道上；
所述计算机控制系统的输入模块的输入端还连接所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器和第二压力变送器；
所述扬声器连接所述计算机控制系统的输出模块。
更加优选的技术方案为，所述第一温度传感器至少包括三个，所述第二温度传感器至少包括四个，所述第三温度传感器至少包括两个，所述第四温度传感器至少包括三个。
更进一步优选的技术方案为，所述计算机控制系统为DCS控制系统。
本实用新型的有益效果在于：
1. 本实用新型选取与鼓风机联系最为紧密的工艺点，并根据现场设备及工艺设置最佳的安全联锁参数，利用计算机控制系统对安全联锁参数进行合理判断和处理，从而在保证鼓风机安全运行的前提下，尽可能地减少意外停机次数。
2．本实用新型还采用温度传感器获取鼓风机支撑轴承、鼓风机变速箱轴承、鼓风机电机轴承、鼓风机电机定子，以及鼓风机液力耦合器的出油管道的温度，采用第二压力变送器获取鼓风机耦合器出油管道上的压力，当上述温度、压力值，或从鼓风机润滑油输入管道上设置压力开关及第一压力变送器获取的压力值，超过计算机控制系统中设定的参数值范围时，计算机控制系统控制扬声器发出报警，从而进一步确保鼓风机安全稳定运行。
本实用新型是主要针对确保鼓风机设备安全运行而设计的一套完整的逻辑联锁控制装置，同时对该设备的启停运行快速恢复、延长其无故障连续工作时间、减少焦炉无故放散次数为零等有着显著的实效，其结构简单、应用广泛、可靠性好。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构框架示意图；
图2为本实用新型实施例实现安全联锁停机功能的逻辑原理图；
图3为本实用新型实施例实现安全联锁报警功能的逻辑原理图。
其中，A代表停机信号。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。
本实用新型所提供的鼓风机双延时安全连锁装置，包括计算机控制系统、启动延时模块、停机延时模块、联锁使能状态开关、压力开关和第一压力变送器。其中，压力开关及第一压力变送器分别设置于鼓风机润滑油输入管道上。如图1所示，启动延时模块及停机延时模块分别与计算机控制系统的控制器连接，计算机控制系统的输入模块的输入端分别连接压力开关、第一压力变送器、鼓风机运行开关和联锁使能状态开关。
图2所示的为本实用新型实施例实现安全联锁停机功能的逻辑原理图。其中，逻辑图中仪表位号的含义为：
PSA_1404B、PSA_1404C：鼓风机润滑油压的低限位(压力开关信号)
PSA_1404A.DACA.PVLOALM.FL：鼓风机润滑实际油压低限位（第一压力变送器低限信号）
K_1401_RUN：鼓风机的运行信号
FLAGA:联锁使能状态（是否启用停机联锁），由操作员根据工艺要求直接设定。
对于压力开关，优选的，在鼓风机润滑油输入管道上设置两个或两个以上压力开关，这样设计的目的是为了防止当采用一个压力开关时，压力开关本身发生故障，使得压力开关传输信号有误导致停机。若采用多个压力开关同时进行判断，见附图2，其中PSA_1404B与PSA_1404C分别表示两个压力开关的传输信号，有图示中的逻辑关系AND可知，计算机控制系统对两个或两个以上压力开关所传输的信号是经过逻辑与的关系进行判断的，这样就能够提高获取压力开关传输信号的可靠性。
如图2所示，本实用新型实现安全联锁停机子功能的工作原理为：当联锁使能状态开关为开启状态时，计算机控制系统的控制器检测输入模块发送来的鼓风机运行开关是否处于开状态，当鼓风机运行开关处于开状态时，控制启动延时模块开始计时，直到接收到鼓风机启动信号的时间超过设定时间后，检测是否接收到的从测量鼓风机润滑油油压的压力开关发来润滑油压低信号，或者在控制器中设定油压低限位参数，如油压低限位参数为50kPa，判断从测量鼓风机润滑油油压的第一压力变送器处发来鼓风机润滑油实际油压是否低于该油压低限位参数，即≤50kPa，若是，则控制停机延时模块启动，等待超过操作人员设置的停机延时时间后，控制器经输出模块发出停机指令。
当联锁开启时，通常情况下，无论是从两个压力开关获取的润滑油压低的信号还是第一压力变送器所测得的润滑油压小于低限位的任一情况出现，都将直接导致鼓风机联锁停机。需要明确的是，鼓风机联锁允许一定是建立在鼓风机运行起来之后，即收到鼓风机的运行的时间一定要超过设定的启动时间，即超过启动延时模块规定的时间，这是因为鼓风机启动后要保证润滑油压有足够的上升时间。此外考虑到由于现场检测设备信号的波动而致使鼓风机的误停机，以及因鼓风机停机动作过快使得现场操作员反应不及而不能立即作出相应的操作，可能最终造成设备的损坏，为此联锁停机前也加上一段延时间，即停机延时模块规定的时间。
本实用新型还能够实现安全联锁报警功能，只需在结构上增设温度传感器、第二压力变送器和扬声器即可。见附图1，在鼓风机支撑轴承、鼓风机变速箱轴承、鼓风机电机轴承、鼓风机电机定子、鼓风机液力耦合器的出油管道上分别设置温度传感器，图1中所示的第一温度传感器即为设置在鼓风机支撑轴承上的温度传感器，第二温度传感器即为设置在鼓风机变速箱轴承上的温度传感器，第三传感器即为设置在鼓风机电机轴承上的温度传感器，第四温度传感器即为设置在鼓风机电机定子上的温度传感器，第五温度传感器即为设置在鼓风机液力耦合器的出油管道上的温度传感器；
在鼓风机耦合器出油管道上设置第二压力变送器，各温度传感器、第二压力变送器的信号输出端分别接入计算机控制系统的输入模块；扬声器连接计算机控制系统的输出模块。
对于设置在鼓风机支撑轴承上的温度传感器，优选的，设置三个或三个以上温度传感器；对于设置在鼓风机支撑轴承上的温度传感器，优选的，设置四个或四个以上温度传感器；对于设置在鼓风机电机轴承上的温度传感器，优选的，设置两个或两个以上温度传感器；对于设置在鼓风机电机定子上的温度传感器，优选的，设置三个或三个以上温度传感器。以上设置于同一对象上的多个温度传感器的相互位置，优选的，采用均匀分布的方式设置。
计算机控制系统实现安全联锁报警的逻辑结构图如图3所示，参数包括：
TISA_1403A、B、C ：鼓风机支撑轴承温度，由设置在鼓风机支撑轴承上的三个不同的温度传感器提供；
TISA_1404A、B、C、D：鼓风机变速箱轴承温度，由设置在股份及变速箱上的四个不同的温度传感器提供；
TISA_1406A、B：电机轴承温度，由设置在电机轴承上的两个不同的温度传感器提供；
TISA_1405A、B、C：电机定子温度，由设置在电机定子上的三个不同的温度传感器提供；
TISA_1408：液力耦合器出油温度，由设置在液力耦合器出油管道上的温度传感器提供；
PISA_1405：耦合器出口油压，由设置在液力耦合器出油管道上的第二压力变送器提供；
PSA_1404A、B、C：鼓风机润滑油压，由设置在鼓风机润滑油输入管道上的第一压力变送器及两个压力开关提供；
本实施例中，计算机控制系统对各报警参数的设置如下：
TISA_1403A、B、C (鼓风机支撑轴承温度),报警信号>=85℃；
TISA_1404A、B、C、D(鼓风机变速箱轴承温度), 报警信号>=95℃；
TISA_1406A、B(电机轴承温度), 报警信号>=80℃；
TISA_1405A、B、C(电机定子温度), 报警信号>=155℃；
TISA_1408(液力耦合器出油温度), 报警信号>=95℃；
PISA_1405(耦合器出口油压), 报警信号>=400kPa或<=50kPa；
PSA_1404A、B、C（鼓风机润滑油压）, 报警信号<=50Kpa。
附图3所示的为本实用新型实施例实现安全联锁报警功能的逻辑原理图，图中各参数后缀中的“LO”代表低报、“LL”代表低低报、“HH”代表高高报。本实用新型实现安全联锁停机子功能的工作原理为：控制器检测联锁使能状态开关为开启状态时，检测输入模块发送来的鼓风机运行开关是否处于开状态，当处于开状态时控制启动延时模块开始计时，直到接收到鼓风机启动信号的时间超过设定时间时，检测各参数是否达到报警警号标准，是则控制扬声器发出报警。
为更加易于现场操作需要，本实用新型中的计算机控制系统，优选的采用DCS控制系统。
首先，搭建DCS的控制平台，进行硬件调试，实现DCS正常通讯，确保系统工作正常；然后，通过硬接线的方式将各参数点，即计算机控制系统中输入模块输入端获取的信号，经输入模块引入到系统中，将联锁信号经输出模块送至现场；其中，安全联锁停机的输出信号由输出模块经继电器，送至现场电气柜；安全联锁报警的输出信号由输出模块经继电器经，最终送至现场操作室的扬声器上。最后，根据停机及报警的逻辑关系在控制系统中编写程序并调试，确保所有功能均能实现。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种鼓风机双延时安全连锁装置，包括计算机控制系统，其特征在于，还包括启动延时模块、停机延时模块、联锁使能状态开关、压力开关和第一压力变送器，
所述启动延时模块、停机延时模块连接所述计算机控制系统的控制器；
所述压力开关及第一压力变送器分别设置于鼓风机润滑油输入管道上；
所述计算机控制系统的输入模块的输入端分别连接压力开关、第一压力变送器、鼓风机运行开关、联锁使能状态开关。
2.如权利要求1所述的鼓风机双延时安全连锁装置，其特征在于，所述压力开关至少包括两个。
3.如权利要求1或2所述的鼓风机双延时安全连锁装置，其特征在于，还包括温度传感器、第二压力变送器和扬声器，
所述温度传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和第五温度传感器，所述第一温度传感器连接鼓风机支撑轴承，所述第二温度传感器连接鼓风机变速箱轴承，所述第三传感器连接鼓风机电机轴承，所述第四温度传感器连接鼓风机电机定子，所述第五温度传感器设置于鼓风机液力耦合器的出油管道上；
所述第二压力变送器设置于鼓风机耦合器出油管道上；
所述计算机控制系统的输入模块的输入端还分别连接所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器和第二压力变送器；
所述扬声器连接所述计算机控制系统的输出模块。
4.如权利要求3所述的鼓风机双延时安全连锁装置，其特征在于，所述第一温度传感器至少包括三个，所述第二温度传感器至少包括四个，所述第三温度传感器至少包括两个，所述第四温度传感器至少包括三个。
5.如权利要求1或2所述的鼓风机双延时安全连锁装置，其特征在于，所述计算机控制系统为DCS控制系统。
6.如权利要求3所述的鼓风机双延时安全连锁装置，其特征在于，所述计算机控制系统为DCS控制系统。
7.如权利要求4所述的鼓风机双延时安全连锁装置，其特征在于，所述计算机控制系统为DCS控制系统。
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Assignee: Wuhan Steel Engineering Technology Group Communication Co., Ltd. Assignor: Wuhan Iron & Steel (Group) Corp. Contract record no.: 2014420000065 Denomination of utility model: Dual-delay safety interlocking device for blower Granted publication date: 20111026 License type: Exclusive License Record date: 20140508 |
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