CN203875303U - 一种连铸机结晶器水温恒定控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种连铸机结晶器水温恒定控制装置，属于温度控制设备技术领域，用于对连铸机结晶器水温进行恒定控制。其技术方案是：水加热部分和水冷却部分相并联，然后连接到混合部分，混合部分与结晶器相连接。水加热部分和水冷却部分分别对结晶器循环水进行加热和冷却，然后混合达到最佳温度。换热器组动态监测分析及控制装置可以调节换热器运行的台数，节约电能，降低运行成本；温度流量动态调节控制装置对各部分的水温进行调节和控制，可以精确控制结晶器进水温度，防止由于温度波动范围过大而影响热流稳定。本实用新型通过对连铸机结晶器水温恒定控制，可以避免水温的较大变化导致的热流不稳定，同时也可以防止结晶器水温过低，从而提高铸坯表面质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种温度恒定控制装置，特别是对连铸机结晶器水温进行恒定控制的装置，属于温度控制设备技术领域。
背景技术
目前，现有的连铸机结晶器水系统普遍没有恒温控制装置，温度波动较大，严重时一个浇次波动值可达8℃至10℃。结晶器水温度高时只能通过换热器进行冷却，并且水经过冷却的具体温度无法进行控制，而当严寒天气导致水温过低时，目前没有任何方法使水温在进结晶器之前升高。这种情况具有如下缺点：
1．结晶器中钢水凝固是个热量传递过程，热流的稳定与否是影响铸坯质量的重要因素之一，而水温的较大变化会导致热流的不稳定，影响铸坯的表面质量。
2．严寒天气下，水温过低没有加热装置，导致结晶器进水温度不能在要求范围之内，使钢水在结晶器内冷却强度过大，使铸坯表面缺陷产生的几率升高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种连铸机结晶器水温恒定控制装置，这种水温恒定控制装置能够对连铸机结晶器的水温进行调节控制，调节的精度较高，同时还应具有能耗较低且安全可靠的特点。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种连铸机结晶器水温恒定控制装置，它包括结晶器和水循环管路，在水循环管路中连接有加热换热器组、热储水池、冷却换热器组、冷储水池、混合水池、换热器组动态监测分析及控制装置、温度流量动态调节控制装置，加热换热器组与热储水池相连接，冷却换热器组与冷储水池相连接，加热换热器和冷却换热器的进水口并联后通过水循环管路连接到结晶器的一端，热储水池和冷储水池的出水口并联到后通过水循环管路连接到混合水池的进水口，混合水池的出水口通过水循环管路连接到结晶器的另一端，换热器组动态监测分析及控制装置和温度流量动态调节控制装置分别与加热换热器组、热储水池、冷却换热器组、冷储水池、混合水池相连接。
上述连铸机结晶器水温恒定控制装置，所述换热器组动态监测分析及控制装置包括换热器组动态监测分析及控制器、测温探头、水位计，测温探头分别安装在水循环管路和混合水池中，在热储水池、冷储水池中分别安装有水位计，换热器组动态监测分析及控制器分别与加热换热器组、冷却换热器组、水循环管路和混合水池的测温探头相连接，换热器组动态监测分析及控制器分别与热储水池和冷储水池的水位计相连接。
上述连铸机结晶器水温恒定控制装置，所述温度流量动态调节控制装置包括温度流量动态调节控制器、测温探头、电动控制阀、转子流量计，在热储水池、冷储水池中安装测温探头，在热储水池、冷储水池的水出口管路中分别依次安装电动控制阀、转子流量计，温度流量动态调节控制器分别与热储水池和冷储水池的测温探头、电动控制阀、转子流量计相连接。
上述连铸机结晶器水温恒定控制装置，所述加热换热器组、冷却换热器组为板式换热器，或管壳式换热器，或空冷式换热器，或其它类型的换热器，加热换热器组、冷却换热器组分别由多台换热器组成。
上述连铸机结晶器水温恒定控制装置，所述热储水池与电动控制阀之间的管路上、冷储水池与电动控制阀之间的管路上、以及混合水池与结晶器之间的水循环管路上分别安装离心泵。
上述连铸机结晶器水温恒定控制装置，所述换热器组动态监测分析及控制器和温度流量动态调节控制器分别采用单片机或可编程序控制器。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型包括水加热部分、水冷却部分、混合部分和控制部分，水加热部分和水冷却部分相并联，水加热部分和水冷却部分的出水口分别连接到混合部分，混合部分与结晶器相连接。水加热部分和水冷却部分可以分别对结晶器循环水进行加热和冷却，然后混合达到最佳温度；换热器组动态监测分析及控制器安装在各部分的测温探头、水位计，在满足要求的前提下，通过分析可以减少换热器运行的台数，节约电能，降低运行成本；温度流量动态调节控制器通过安装在各部分的测温探头、电动控制阀、转子流量计对各部分的水温进行调节和控制，可以精确控制结晶器进水温度，防止由于温度波动范围过大而影响热流稳定。本实用新型通过对连铸机结晶器水温恒定控制，可以避免水温的较大变化导致的热流不稳定，同时也可以防止结晶器水温过低，从而提高铸坯表面质量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中标记如下：结晶器1、水循环管路2、加热换热器组3、热储水池4、冷却换热器组5、冷储水池6、混合水池7、测温探头8、水位计9、电动控制阀10、转子流量计11、离心泵12、换热器组动态监测分析及控制器13、温度流量动态调节控制器14。
具体实施方式
本实用新型包括结晶器1、水循环管路2，以及水加热部分、水冷却部分、混合部分和控制部分。水加热部分和水冷却部分相并联，水加热部分和水冷却部分的出水口分别连接到混合部分，混合部分与结晶器相连接，水加热部分和水冷却部分分别与控制部分相连接。
水加热部分由加热换热器组3、热储水池4组成。水冷却部分由冷却换热器组5、冷储水池6组成；混合部分是混合水池7；控制部分包括换热器组动态监测分析及控制装置和温度流量动态调节控制装置。
换热器组动态监测分析及控制装置由换热器组动态监测分析及控制器13、测温探头8、水位计9组成。温度流量动态调节控制装置由温度流量动态调节控制器14、测温探头8、电动控制阀10、转子流量计11组成。
图中显示，加热换热器组3与热储水池4相连接，冷却换热器组5与冷储水池相6连接，加热换热器3和冷却换热器5的进水口并联，通过水循环管路2连接到结晶器1的一端，热储水池4和冷储水池6的出水口并联到混合水池7的进水口，混合水池7的出水口通过水循环管路2连接到结晶器1的另一端。
加热换热器组3、冷却换热器组5为板式换热器，或管壳式换热器，或空冷式换热器，或其它类型的换热器，加热换热器组3、冷却换热器组5分别由多台换热器组成，其台数及每台换热能力由所需处理的水量及设计目标温度范围决定。
图中显示，在各个部分中分别有测温探头8、水位计9、电动控制阀10、转子流量计11、离心泵12。
测温探头8分别安装在水循环管路2、热储水池4、冷储水池6和混合水池7中。
在热储水池4、冷储水池6中分别安装有水位计9。
在热储水池4、冷储水池6的水出口管路中分别依次安装电动控制阀10、转子流量计11。
热储水池4与电动控制阀10之间的管路上、冷储水池6与电动控制阀10之间的管路上、以及混合水池7与结晶器1之间的水循环管路2上分别安装离心泵12。
换热器组动态监测分析及控制器13分别与加热换热器组3、冷却换热器组5、水循环管路2和混合水池7的测温探头8相连接，换热器组动态监测分析及控制器13分别与热储水池4和冷储水池6的水位计9相连接。
温度流量动态调节控制器14分别与热储水池4和冷储水池6的测温探头8、电动控制阀10、转子流量计11相连接。
换热器组动态监测分析及控制器13和温度流量动态调节控制器14分别采用单片机或可编程序控制器。
本实用新型的工作过程如下：
水循环管路2中的测温探头8将检测到的温度信号传递给换热器组动态分析及控制装置13，换热器组动态分析及控制器13进行温度信号初分析与处理，并结合目标温度，输出控制信号传输至加热换热器组3及冷却换热器组5，以确定以上两组换热器组开的台数。运行过程中，热储水池4的水位计9与冷储水池6的水位计9将检测到的水位信号反馈给换热器组动态分析及控制器13，进行换热器组过程控制，通过关闭换热器调节换热能力以防止水溢出水池。
热储水池4和冷储水池6的测温探头8将所检测到的温度信号传递给温度流量动态调节控制器14，该装置结合目标温度，确定流量分配，输出控制信号至热储水池4和冷储水池6的电动控制阀10，调节其开度。热储水池4和冷储水池6的转子流量计11将检测到的流量数据反馈给换热器组动态分析及控制器13，对热储水池4和冷储水池6的电动控制阀10进行动态控制，确保流量数据的准确。
冷热水进入混合水池7进行混合，混合水池7的测温探头8将所检测得的温度信号反馈至换热器组动态分析及控制器13，以动态微调其流量分配。
本实用新型的实施例如下
实施例1
某连铸机结晶器水的流量为400m3/h，有200m3/h的水通过加热换热器组3，另外200m3/h的水通过冷却换热器组5，加热换热器组3为4台，每台换热器的加热能力为将流量为50m3/h的水加热20℃，冷却换热器组5为4台，每台换热器的冷却能力为将流量为50m3/h的水冷却20℃，热储水池4可储水的量为200m3，冷储水池6可储水的量为200m3。运行时，水循环管路2中的测温探头8测得水温为20℃，目标温度为26℃，将信号传统给换热器组动态分析及控制器13，通过计算，加热换热器组3开3台，冷却换热器组5不开，由于加热换热器3加热能力比所需能力较高，会导致热储水池4的水量增加，当达到某个数值时，水位计9传递信号给换热器组动态分析及控制器13，该装置将加热换热器组3运行的换热器关闭一台，使其加热能力低于所需，从而使热储水池4的水位下降，当下降到某一值时，水位计9传递信号给换热器组动态分析及控制器13，该装置将加热换热器组3运行的换热器多运行一台，从而起到防止水池溢水的作用。通过测温探头8测得热储水池4的温度与冷储水池6的温度信号，传输给温度流量动态调节控制器14，制定水量分配制度，结合转子流量计11调节电动控制阀10的开度，使冷热水在混合水池7混合，另外通过测温探头8测得混合水池7的水温，反馈给温度流量动态调节控制器14，动态微调水量比，达到水温恒定的目的。
实施例2
某连铸机结晶器水的流量为400m3/h，有200m3/h的水通过加热换热器组3，另外200m3/h的水通过冷却换热器组5，加热换热器组3为4台，每台换热器的加热能力为将流量为50m3/h的水加热20℃，冷却换热器组5为4台，每台换热器的冷却能力为将流量为50m3/h的水冷却20℃，热储水池4可储水的量为200m3，冷储水池6可储水的量为200m3,运行时，测温探头8测得水温为43℃，目标温度为35℃，将信号传给换热器组动态分析及控制器13，通过计算，加热换热器组3不开，冷却换热器组5开4台，由于冷却换热器组5的冷却能力比所需能力较高，会导致冷储水池6的水量增加，当达到某个数值时，水位计9传递信号给换热器组动态分析及控制器13，该装置将冷却换热器组5运行的换热器关闭一台，使其冷却能力低于所需，从而使冷储水池6的水位下降，当下降到某一值时，水位计9传递信号给换热器组动态分析及控制器13，该装置将冷却换热器组5运行的换热器多运行一台，从而起到防止水池溢水的作用。通过测温探头8测得热储水池4的温度与冷储水池6的温度信号，传输给温度流量动态调节控制器14，制定水量分配制度，结合转子流量11计调节电动控制阀10的开度，使冷热水在混合水池7混合，另外通过测温探头8测得混合水池7的水温，反馈给温度流量动态调节控制器14，动态微调水量比，达到水温恒定的目的。
Claims (6)
1.一种连铸机结晶器水温恒定控制装置，它包括结晶器（1）和水循环管路（2），其特征在于：在水循环管路（2）中连接有加热换热器组（3）、热储水池（4）、冷却换热器组（5）、冷储水池（6）、混合水池（7）、换热器组动态监测分析及控制装置、温度流量动态调节控制装置，加热换热器组（3）与热储水池（4）相连接，冷却换热器组（5）与冷储水池（6）相连接，加热换热器（3）和冷却换热器（5）的进水口并联后通过水循环管路（2）连接到结晶器（1）的一端，热储水池（4）和冷储水池（6）的出水口并联后通过水循环管路（2）连接到混合水池（7）的进水口，混合水池（7）的出水口通过水循环管路（2）连接到结晶器（1）的另一端，换热器组动态监测分析及控制装置和温度流量动态调节控制装置分别与加热换热器组（3）、热储水池（4）、冷却换热器组（5）、冷储水池（6）、混合水池（7）相连接。
2. 根据权利要求1所述的连铸机结晶器水温恒定控制装置，其特征在于：所述换热器组动态监测分析及控制装置包括换热器组动态监测分析及控制器（13）、测温探头（8）、水位计（9），测温探头（8）分别安装在水循环管路（2）和混合水池（7）中，在热储水池（4）、冷储水池（6）中分别安装有水位计（9），换热器组动态监测分析及控制器（13）分别与加热换热器组（3）、冷却换热器组（5）、水循环管路（2）和混合水池（7）的测温探头（8）相连接，换热器组动态监测分析及控制器（13）分别与热储水池（4）和冷储水池（6）的水位计（9）相连接。
3.根据权利要求2所述的连铸机结晶器水温恒定控制装置，其特征在于：所述温度流量动态调节控制装置包括温度流量动态调节控制器（14）、测温探头（6）、电动控制阀（10）、转子流量计（11），在热储水池（4）、冷储水池（6）中安装测温探头（8），在热储水池（4）、冷储水池（6）的水出口管路中分别依次安装电动控制阀（10）、转子流量计（11），温度流量动态调节控制器（14）分别与热储水池（4）和冷储水池（6）的测温探头（8）、电动控制阀（10）、转子流量计（11）相连接。
4.根据权利要求3所述的连铸机结晶器水温恒定控制装置，其特征在于：所述加热换热器组（3）、冷却换热器组（5）为板式换热器，或管壳式换热器，或空冷式换热器，或其它类型的换热器，加热换热器组（3）、冷却换热器组（5）分别由多台换热器组成。
5.根据权利要求4所述的连铸机结晶器水温恒定控制装置，其特征在于：所述热储水池（4）与电动控制阀（10）之间的管路上、冷储水池（6）与电动控制阀（10）之间的管路上、以及混合水池（7）与结晶器（1）之间的水循环管路（2）上分别安装离心泵（12）。
6.根据权利要求5所述的连铸机结晶器水温恒定控制装置，其特征在于：所述换热器组动态监测分析及控制器（13）和温度流量动态调节控制器（14）分别采用单片机或可编程序控制器。
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