CN206846318U - 具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统。它包检测压力用智能压力开关传感器、电气控制系统。所述交联管路氮气压力自动监测装置，利用智能压力开关传感器对交联冷却管路里氮气压力进行实时检测，当管路里氮气压力变化超过预定值时，声光报警，提示操作工采取应对措施；所述电气控制系统包括：相应的控制电路和安装电控系统的电气柜。
Description
技术领域
本实用新型涉及电线电缆生产过程中的辅助装置，尤其涉及一种交联电缆生产过程中具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统。
背景技术
交联聚乙烯绝缘电力电缆生产过程中，电缆内、外屏及绝缘层由各挤塑机一次同时挤制，然后通过充满高温氮气的冷却管路逐渐冷却、交联。冷却管路中的氮气由氮气罐经过气体减压阀注入，氮气罐氮气压力在1.20-1.70MPa，冷却管路里氮气压力一般为0.70-1.00MPa。气体减压阀的输出端压力调整设定为一个固定的值，作为工作压力，比如0.80MPa。
参照图1，交联冷却管路氮气系统由氮气罐1、输气管2、减压阀3、冷却管路4组成。生产过程中，冷却管路4里的氮气会慢慢泄漏，压力会随之降低，当低于减压阀3调定值时，减压阀3开度增加，输出的氮气增加，压力上升；而当压力高于调定值时，减压阀3开度减小，氮气输出减弱，压力下降。交联电缆生产过程中，冷却管路4中氮气压力过高或过低，都会对电缆7的质量造成很大的影响。气体减压阀3对冷却管路4中氮气的压力起到平衡调节的作用。
交联聚乙烯绝缘电力电缆的生产，是一个24小时不间断、连续数日的过程，冷却管路压力是众多需关注的生产线参数之一。由于是连续生产，操作工极易因疲劳而忽视管路压力的变化。因此，交联生产线生产过程中，如何自动监测交联冷却管路中的氮气压力，对交联电缆的生产起着关键的作用。
目前采用的办法就是依靠气体减压阀3的作用，保持冷却管路4里氮气的压力在一个调定值上。但如果生产过程中减压阀3出现故障，而操作工又不能及时发现的话，就会给生产造成重大损失。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是，提供一种具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统，该系统组成简单、成本低、使用方便，能够实现交联电缆生产过程中，冷却管路氮气压力自动监测。
为达到以上目的，本实用新型的技术方案为：
一种具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统，包括氮气罐、减压阀、冷却管路、压力传感器和电气柜；所述的氮气罐通过输气管与冷却管路连通，减压阀设置在输气管上；压力传感器安装在与冷却管路直通的一段输气管上，用于实时检查冷却管路里氮气压力信号，并经过信号线将压力信号传送到电气柜，电气柜内设置有对冷却管路的压力进行实时监测的控制电路。
所述的压力传感器为两回路压力值设定的压力传感器。
所述的控制电路包括声光报警装置。
所述的控制电路包括指示灯D0、指示灯D1、指示灯D2、蜂鸣器B0和蜂鸣器B1，控制电路的L端设置有开关S0，指示灯D0一端与开关S0连接，另一端与控制电路的N端连接；指示灯D1与中间继电器K0串联后与指示灯D0两端并联，蜂鸣器B0与开关S1串联后与指示灯D1两端并联；指示灯D2与中间继电器K1串联后与指示灯D0两端并联，蜂鸣器B1与指示灯D2两端并联；所述的压力传感器与指示灯D0两端并联，且压力传感器的第一回路控制连接中间继电器K0，第二回路控制连接中间继电器K1。
所述的减压阀的输入端和输出端通过旁路管道连接，旁路管道上设置有第一手动阀门；减压阀的两端还分别设置第二手动阀门、第三手动阀门，减压阀的输出端上还设置有排气管，排气管上设置第四手动阀门。
所述的氮气罐和输气管上均设置有压力表。
与现有技术比较，本实用新型有益效果为：
本实用新型采用智能压力开关传感器，实现对交联聚乙烯绝缘电力电缆生产过程中，冷却管路内氮气压力最低和最高允许值的自动检测。管路内氮气压力监测系统以压力开关传感器为核心组成，利用智能压力开关多压力切换值的特点，分别调定最低和最高管路压力值，实现了管路最低和最高压力值的监测。配以相应的控制电路，组成了交联电缆生产过程中，冷却管路氮气压力自动监测装置，解决了因冷却管路内压力异常而可能对生产的影响问题。整个装置组成简单，安全可靠，调试方便，可维护性好。
附图说明
图1为冷却管路注氮气路组成示意图。
图2为本实用新型组成及检测过程示意框图。
图3为本实用新型电气控制原理框图。
图中：1、氮气罐；2、输气管；3、气体减压阀；4、冷却管路；5、压力传感器；6、压力表；7、电缆；8、电气柜；9、信号线；10、氮气罐、冷却管支架；11、12、13、14、手动阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
参照图2，本实用新型的具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统，，包括氮气罐1、减压阀3、冷却管路4、压力传感器5和电气柜8；所述的氮气罐1通过输气管2与冷却管路4连通，减压阀3设置在输气管2上；压力传感器5安装在与冷却管路4直通的一段输气管2上，用于实时检查冷却管路4里氮气压力信号，并经过信号线9将压力信号传送到电气柜8，电气柜8内设置有对冷却管路4的压力进行实时监测的控制电路。减压阀3的输入端和输出端通过旁路管道连接，旁路管道上设置有第一手动阀门11；减压阀3的两端还分别设置第二手动阀门12、第三手动阀门12，减压阀3的输出端上还设置有排气管，排气管上设置第四手动阀门14。氮气罐1和输气管2上均设置有压力表6。
如图3所示，控制电路包括指示灯D0、指示灯D1、指示灯D2、蜂鸣器B0和蜂鸣器B1，控制电路的L端设置有开关S0，指示灯D0一端与开关S0连接，另一端与控制电路的N端连接；指示灯D1与中间继电器K0串联后与指示灯D0两端并联，蜂鸣器B0与开关S1串联后与指示灯D1两端并联；指示灯D2与中间继电器K1串联后与指示灯D0两端并联，蜂鸣器B1与指示灯D2两端并联；所述的压力传感器5与指示灯D0两端并联，且压力传感器5的第一回路控制连接中间继电器K0，第二回路控制连接中间继电器K1。
具体的控制过程如下：
氮气罐1里的氮气压力在1.20-1.70MPa之间，通过输气管2输送；正常工作时，手动阀门11、14关闭，手动阀门12、13打开；输气管2里的氮气通过手动阀门12进入气体减压阀3，氮气压力降低为调定的工作压力0.80MPa，然后通过手动阀门13、输气管2输入到冷却管路4里面；挤制完成各护层和绝缘层的电缆7慢慢经过冷却管路4被冷却；压力表6分别指示氮气罐1以及冷却管路4里面氮气的压力；压力传感器5实时测量冷却管路4里氮气压力，同时经过信号线9将压力信号传送到电气柜8，再经过相应的控制电路完成冷却管路压力的实时监测。
正常生产时，手动阀门11、14关闭，手动阀门12、13打开。生产过程中，如果气体减压阀3出现故障，可关断手动阀门12、13，打开手动阀门11实现旁路注气。手动阀门14为冷却管路氮气排放阀门。
压力传感器5安装在与冷却管路4直通的一段输气管2上，检测的压力为冷却管路4里氮气的压力。
依据交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺要求，交联冷却管路里氮气压力在0.70-1.00MPa之间都可满足生产要求，为了减少氮气损耗，一般冷却管路的氮气压力都会尽量给的小一点。我们通过调整气体减压阀3，将减压阀3输出压力调定在0.80MPa，作为冷却管路里氮气的工作压力。
交联冷却管路里氮气工作压力范围，不同的生产线有略微的不同或差异，本装置所涉及的冷却管路里氮气允许的工作压力范围0.70-1.00MPa，最低、最高设定值可根据工艺要求，参考工作压力范围任意选定。压力最高设定值大于最低设定值。
本实用新型所选智能压力传感器5，两路继电器输出，可以分别检测管路内的两个压力值，两个压力值可按要求预先调定好。氮气特性相对比较稳定，对检测传感器没有特殊要求。本实用新型所选传感器的额定量程为0-2.00MPa。按照生产过程中允许的冷却管路内压力的波动范围，我们将管内压力的最低值调定为0.75MPa，将压力的最高值调定为1.05MPa。管路的工作压力，由气体减压阀调定位0.80MPa。最低工作压力值为0.75MPa，没有选0.70MPa作为下限值，主要是为操作工采取应对措施，做一个提前准备。最高压力值设定为1.05MPa，这是冷却管路里氮气的最高允许压力。据此，智能压力传感器5设定的最低和最高压力值分别为0.75MPa和1.05MPa。
交联聚乙烯绝缘电力电缆生产过程中，冷却管路内的氮气压力，通过气体减压阀维持在0.80MPa。而当气体减压阀异常，冷却管路内的压力低于最低值0.75MPa，或高于最高值1.05MPa时，压力传感器动作——输出信号，经过相应的电路，控制报警器件报警，提示操作工及时应对出现的问题。
正常生产时，气体减压阀3将冷却管路4里的氮气压力维持在0.80MPa；压力传感器5实时检测冷却管路4里氮气的压力。如果气体减压阀3出现异常，冷却管路4里的氮气压力不能维持在调定的0.80MPa而发生大的变化，压力传感器5会及时捕捉压力异常的情况，并将信息经过信号线9传输到电气柜8进行处理。
所述电气柜8安装有电气控制系统和与之相对应的控制电路。电气控制系统由传感器、中间继电器、开关、指示灯、蜂鸣器等器件按设计工作原理组成。当压力传感器检测到压力异常时，控制系统通过指示灯闪亮、蜂鸣器鸣响提示操作工。本系统组成简单，使用方便，成本很低，易于维护。
参照图3，本实用新型电气控制部分以智能压力传感器TXZ为核心组成，还包括中间继电器、两位开关、指示灯、蜂鸣器等，组成系统的控制。
所述智能压力传感器，目前市场上已有标准化、系列化的各种产品，质量较好一般为采用国外先进技术生产的产品，如常州天利、天津领宇、上海CATO、上海万奉等。本实用新型采用了一只常州天利公司出品的智能压力传感器，其主要技术参数为：
量程：0-2.00MPa； 精度：0.5％FS； 过载：180％FS；
电源：220VAC； 显示：4为LCD；
输出：两路开关量。可进行两回路压力值设定，实现管路最低及最高压力的检测。
其中，控制系统供电为220VAC电源；压力传感器TXZ检测管路里氮气压力；工作灯D0提示装置工作状态；报警灯D1(低压报警)提示压力低于设定最低工作压力；报警灯D2(高压报警)提示压力达到设定最高允许压力于；电源开关S0开合系统电源。
参照图3，电气控制部分工作原理：扳动S0给系统通电；指示灯D0(工作灯)亮提示系统在工作状态；压力传感器TXZ检测实时监测冷却管路里氮气压力(压力检测)；启车阶段，在冷却管路中氮气压力达到设定最低工作压力0.75MPa之前，断开S1开关，蜂鸣器B0不工作；但在压力达到设定最低工作压力0.75MPa之前，压力传感器检测管路里氮气压力低于最低设定值，第一回路切换触点闭合，控制中间继电器K0得电动作，K0触点控制指示灯D1亮，提示管路压力低；当冷却管路氮气压力达到设定最低工作压力0.75MPa时，第一回路触点断开，中间继电器K0断电，K0触点断开，D1断电熄灭；闭合S1开关，为正常报警做好准备；此时，管路里氮气压力到达正常工作状态。
如果维持冷却管路4里氮气压力平衡的气体减压阀3出现异常状态，冷却管路4里的氮气压力就会发生异常变化。
当冷却管路里氮气压力变化到低于我们设定的管路压力下限值0.75MPa时，压力传感器TXZ第一回路触点闭合，中间继电器K0得电工作，K0触点控制指示灯D1闪亮，同时控制蜂鸣器B0鸣响，提示操作工及时应对。如果氮气压力又回升到下限值0.75MPa以上，压力传感器第一回路触点断开，K0继电器断电，K0触点断开，指示灯D1熄灭，蜂鸣器B0停止鸣响。而当管路里氮气压力变化到高于我们设定的管路压力上限值1.05MPa时，压力传感器TXZ第二回路触点动作，中间继电器K1得电工作，K1触点控制指示灯D2闪亮，同时控制蜂鸣器B1鸣响，提示操作工及时应对。如果氮气压力又回落到上限值1.05MPa以下，压力传感器第二回路触点复位，K1继电器断电，K1触点断开，指示灯D2熄灭，蜂鸣器B1停止鸣响。
本实用新型交联管路压力自动监测装置，采用智能压力传感器组成交联电缆生产过程中，冷却管路内氮气压力最低和最高允许值的自动检测。配以相应的控制电路，组成了交联电缆生产过程中，冷却管路氮气压力自动监测装置，解决了因冷却管路内压力异常而可能对生产的影响问题。它可以帮助解决交联聚乙烯绝缘电力电缆生产过程中，冷却管路里氮气压力异常而可能对生产造成的影响，降低不合格产品的产生率，减少因此而产生的浪费。
尽管以上结合附图对本实用新型的优选实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。由于压力传感器型号规格选用的不同，传感器测量安装位置的不同，整体电气控制电路的不同，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型的保护之列。
Claims (6)
1.一种具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统，其特征在于，包括氮气罐(1)、减压阀(3)、冷却管路(4)、压力传感器(5)和电气柜(8)；所述的氮气罐(1)通过输气管(2)与冷却管路(4)连通，减压阀(3)设置在输气管(2)上；压力传感器(5)安装在与冷却管路(4)直通的一段输气管(2)上，用于实时检查冷却管路(4)里氮气压力信号，并经过信号线(9)将压力信号传送到电气柜(8)，电气柜(8)内设置有对冷却管路(4)的压力进行实时监测的控制电路。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统，其特征在于，所述的压力传感器(5)为两回路压力值设定的压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统，其特征在于，所述的控制电路包括声光报警装置。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统，其特征在于，所述的控制电路包括指示灯D0、指示灯D1、指示灯D2、蜂鸣器B0和蜂鸣器B1，控制电路的L端设置有开关S0，指示灯D0一端与开关S0连接，另一端与控制电路的N端连接；指示灯D1与中间继电器K0串联后与指示灯D0两端并联，蜂鸣器B0与开关S1串联后与指示灯D1两端并联；指示灯D2与中间继电器K1串联后与指示灯D0两端并联，蜂鸣器B1与指示灯D2两端并联；所述的压力传感器(5)与指示灯D0两端并联，且压力传感器(5)的第一回路控制连接中间继电器K0，第二回路控制连接中间继电器K1。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统，其特征在于，所述的减压阀(3)的输入端和输出端通过旁路管道连接，旁路管道上设置有第一手动阀门(11)；减压阀(3)的两端还分别设置第二手动阀门(12)、第三手动阀门(12)，减压阀(3)的输出端上还设置有排气管，排气管上设置第四手动阀门(14)。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种具有自动监测装置的交联冷却管路氮气系统，其特征在于，所述的氮气罐(1)和输气管(2)上均设置有压力表(6)。
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