CN211371929U

CN211371929U - 一种蒸汽真空泵的输入蒸汽压力调节装置

Info

Publication number: CN211371929U
Application number: CN201922124485.6U
Authority: CN
Inventors: 刘峰; 赵秀娟; 李俊慧; 马玉强; 刘丽娟; 刘阔宇
Original assignee: Shijiazhuang Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shijiazhuang Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2020-08-28
Anticipated expiration: 2029-12-02

Abstract

一种蒸汽真空泵的输入蒸汽压力调节装置，属于蒸汽真空泵设备技术领域，用于对蒸汽真空泵使用的过饱和蒸汽压力进行调节。其技术方案是：蒸汽进气主管道与高压蒸汽管道相连接，四条蒸汽分配管道的进气端分别与蒸汽进气主管道相连接，四条蒸汽分配管道的输出端分别与蒸汽收集输出管道相连接，蒸汽收集输出管道与多个蒸汽真空泵通过输气管道相连接，四条蒸汽分配管道中分别安装有液压控制蝶阀，四个压力变换开关分别安装在蒸汽收集输出管道的管壁上，四个压力变换开关分别与四个液压控制蝶阀的相连接。本实用新型原理简单、操作便捷，大大提高了真空泵所用蒸汽压力稳定性，在保证真空泵安全运行和生产顺行、产品质量稳定的同时，降低了蒸汽消耗。

Description

一种蒸汽真空泵的输入蒸汽压力调节装置

技术领域

本实用新型涉及一种VD真空炉和RH真空炉的蒸汽真空泵使用的过饱和蒸汽压力调节设备，属于蒸汽真空泵设备技术领域。

背景技术

VD真空炉和RH真空炉一般采用五级蒸汽喷射泵工作使系统真空度达到67Pa以下。使用过程中，要求压力大于0.7Mpa的过饱和蒸汽通过蒸汽喷嘴进入真空泵内,并与被抽气体碰撞、混合，并将速度头传给被抽气体，在通过扩散器的时候转换为压力头。在扩散器喉部之前的混合气体是超音速的，在喉部入口处产生垂直压缩冲击波而被压缩成为亚音速，在扩散器的渐扩部分继续被压缩，当压力大于排气口的反压强时便排出泵体，从而实现抽气功能。

实际工业生产中往往几台真空泵共用一套蒸汽供应系统，且每套真空泵在不同工作阶段所需蒸汽从3吨~15吨/小时连续变化，当出现几台VD真空炉或RH真空炉同时抽真空的情况时，现场过饱和蒸汽压力极易低于真空泵要求数值（0.7Mp），真空泵的抽气能力就会下降，并出现真空度反弹现象，从而造成真空度不达标影响VD真空炉或RH真空炉的冶炼效果。

为了满足使用多台VD真空炉及RH真空炉进行冶炼的需求，保证真空泵抽真空过程顺利完成，冶金企业大都将蒸汽系统设计压力提升到0.9~1.5Mpa来保证真空泵系统正常工作。由于真空泵蒸汽使用量和蒸汽压力存在线性关系，当蒸汽压力超出真空泵要求压力后都会造成蒸汽的浪费。随着节能环保要求的提高，十分有必要针对不同真空泵工况需求来实时调节蒸汽管网压力，实现在保证真空泵正常运行的同时避免蒸汽的浪费，满足低碳节能要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种蒸汽真空泵的输入蒸汽压力调节装置，这种蒸汽压力调节装置可以根据工艺需求设定目标压力，能够实现蒸汽压力的调节及稳定控制，从而提高真空泵运行效率，还能有效地降低蒸汽消耗，达到节能减排、低碳环保。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种蒸汽真空泵的输入蒸汽压力调节装置，它包括蒸汽进气主管道、蒸汽收集输出管道和四条蒸汽分配管道，蒸汽进气主管道与高压蒸汽管道相连接，四条蒸汽分配管道的进气端分别与蒸汽进气主管道相连接，四条蒸汽分配管道的输出端分别与蒸汽收集输出管道相连接，蒸汽收集输出管道与多个蒸汽真空泵通过输气管道相连接，四条蒸汽分配管道中分别安装有液压控制蝶阀，四个压力变换开关分别安装在蒸汽收集输出管道的管壁上，四个压力变换开关分别与四个液压控制蝶阀的相连接。

上述蒸汽真空泵的输入蒸汽压力调节装置，所述四条蒸汽分配管道对应的四个压力变换开关的压力关闭上限位于0.90-1.20 Mpa之间，呈阶梯式逐渐增加，四个压力变换开关的压力关闭下限位于0.80-0.92 Mpa之间，呈阶梯式逐渐增加。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的四个压力变换开关同时监测蒸汽收集输出管道中的蒸汽压力数值，根据监测数值分别控制各自连接的液压控制蝶阀进行关闭和打开，以调节蒸汽收集输出管道中的蒸汽压力，最终实现蒸汽收集输出管道的蒸汽输出压力在0.80~0.95MPa。

本实用新型原理简单、操作便捷，大大提高了VD真空炉和RH真空炉所使用的过饱和蒸汽压力稳定性，在保证真空炉系统安全运行和生产顺行、产品质量稳定的同时，满足低碳节能要求。应用后蒸汽管网压力稳定，满足多台真空泵同时工作需求。统计显示：VD真空炉和RH真空炉蒸汽消耗平均节约12~21%，抽气能力在500kg/小时的真空炉可节约蒸汽3吨/小时，快速锅炉煤气使用量和烟气排放量能够下降15%~20%，属于节能、环保、低碳新技术。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是压力变换开关与液压控制蝶阀的连接示意图。

图中标记如下：蒸汽进气主管道1、第一蒸汽分配管道2、第二蒸汽分配管道3、第三蒸汽分配管道4、第四蒸汽分配管道5、蒸汽收集输出管道6、第一压力变换开关7、第一液压控制蝶阀8、第二压力变换开关9、第二液压控制蝶阀10、第三压力变换开关11、第三液压控制蝶阀12、第四压力变换开关13、第四液压控制蝶阀14、压力变换开关15、液压控制蝶阀16、上限17、下限18。

具体实施方式

本实用新型由蒸汽进气主管道1、第一蒸汽分配管道2、第二蒸汽分配管道3、第三蒸汽分配管道4、第四蒸汽分配管道5、蒸汽收集输出管道6、第一压力变换开关7、第一液压控制蝶阀8、第二压力变换开关9、第二液压控制蝶阀10、第三压力变换开关11、第三液压控制蝶阀12、第四压力变换开关13、第四液压控制蝶阀14组成。

图1、2显示，本实用新型包括蒸汽进气主管道1和蒸汽收集输出管道6，蒸汽进气主管道1与高压蒸汽管道相连接，蒸汽收集输出管道6与多个蒸汽真空泵通过输气管道相连接。蒸汽进气主管道1将高压蒸汽输送到蒸汽收集输出管道6中，再由蒸汽收集输出管道6输送给多个蒸汽真空泵。

图1、2显示，为了控制蒸汽进气主管道1输送到蒸汽收集输出管道6的高压蒸汽压力，本实用新型在蒸汽进气主管道1和蒸汽收集输出管道6之间安装了第一蒸汽分配管道2、第二蒸汽分配管道3、第三蒸汽分配管道4、第四蒸汽分配管道5。通过这四条蒸汽分配管道的分别开启和组合开启来增加或减少蒸汽进气主管道1输送到蒸汽收集输出管道6的高压蒸汽，从而保持蒸汽收集输出管道6中的高压蒸汽压力在所需要的范围。

图1、2、3显示，四条蒸汽分配管道中分别安装有液压控制蝶阀16，四个压力变换开关15分别安装在蒸汽收集输出管道6的管壁上，四个压力变换开关15分别与四个液压控制蝶阀16的相连接。通过压力变换开关15控制液压控制蝶阀16的开关，当压力变换开关15受到的蒸汽压力大于压力变换开关15的上限时，压力变换开关15关闭相连接的液压控制蝶阀16；当压力变换开关15受到的压力小于压力变换开关13的下限时，压力变换开关15打开相连接的液压控制蝶阀16。

图1、2、3显示，四条蒸汽分配管道对应的四个压力变换开关15的压力关闭上限位于0.90-1.20 Mpa之间，呈阶梯式逐渐增加，四个压力变换开关15的压力关闭下限位于0.80-0.92 Mpa之间，呈阶梯式逐渐增加。

具体数值为：

第一压力变换开关7的压力开关上限为0.9Mpa，下限为0.80Mpa；

第二压力变换开关 9的压力开关上限为1.0Mpa，下限为0.80Mpa；

第三压力变换开关11压力开关上限为1.1Mpa，下限为0.88Mpa；

第四压力变换开关13压力开关上限为1.2Mpa，下限为0.92Mpa。

图3显示，四个压力变换开关15与四个液压控制蝶阀16的连接方式为压力变换开关15的上限17和下限18分别通过导线与液压控制蝶阀16的液压控制端相连接。

本实用新型的工作过程如下：

由蒸汽锅炉输送过来的蒸汽通过管道到达真空泵的蒸汽进气主管道1，蒸汽压力为0.9~1.5Mpa，经过四条蒸汽分配管道，蒸汽汇总至蒸汽收集输出管道6。蒸汽压力流量调节系统是根据后续真空泵不同工况对蒸汽流量的需求进行实时调节，冶金企业的设备类型及型号都不同，以下是两台VD双工位真空冶炼炉的蒸汽流量调节方法：

四个压力变换开关同时监测蒸汽收集输出管道6中的蒸汽压力。

当第一压力变换开关7监测到的压力大于0.90MPa时，第一液压控制蝶阀8失电，关闭第一蒸汽分配管道2；当第二压力变换开关9监测到的压力大于1.0MPa，第二液压控制蝶阀10失电，关闭第二蒸汽分配管道3；当第三压力变换开关11监测到的压力为大于1.1MPa时，第三液压控制蝶阀12失电，关闭第三蒸汽分配管道4；当第四压力变换开关13监测到的压力为大于1.2MPa时，第四液压控制蝶阀14失电，关闭第四蒸汽分配管道5。

反之，当第四压力变换开关13监测到的压力小于0.92MPa时，第四液压控制蝶阀14得电，打开第四蒸汽分配管道5；当第三压力变换开关11监测到的压力小于0.88MPa时，第三液压控制蝶阀12得电，打开第三蒸汽分配管道4，当第二压力变换开关9监测到的压力小于0.84MPa时，第二液压控制蝶阀10得电，打开第二蒸汽分配管道3；当第一压力变换开关7监测到的压力小于等于0.80MPa时，第一液压控制蝶阀8得电，打开第一蒸汽分配管道2。

当输入压力为1.2~1.4Mpa时，不同的工作环境中液压控制蝶阀控制蒸汽调分配管道情况如下：

1）当单台真空炉在刚开始运行抽真空时，五级喷射泵只开最后两级预抽泵，蒸汽消耗最小约为3~4吨/小时，蒸汽收集输出管道6压力为0.94Mpa能满足工艺要求。此时第一蒸汽分配管道2处于关闭状态，其余蒸汽分配管道处于开启状态；若压力上升，当压力大于1.0MPa时，第二液压控制蝶阀10失电，关闭第二蒸汽分配管道3；若压力大于1.1MPa时，第三液压控制蝶阀12失电，断开第三蒸汽分配管道4，只有第四蒸汽分配管道14打开，第四蒸汽分配管道5向蒸汽收集输出管道6送汽。

2）当真空泵后面三级真空泵逐步打开时，蒸汽消耗约逐步上升为6~12吨/小时，此时由于流量低，整体压力降低。当蒸汽收集输出管道6内的压力降为0.92Mpa以下时，第四蒸汽分配管道5处于打开状态；当蒸汽收集输出管道6内的压力降低到0.88Mpa，第三压力变换开关11触发第三液压控制蝶阀12打开第三蒸汽分配管道4；当蒸汽收集输出管道6内的压力降低到0.84Mpa时，第二压力变换开关9触发第二液压控制蝶阀10开启第二蒸汽分配管道3，使蒸汽收集输出管道6内压力逐步上升，保证工作正常进行；当蒸汽收集输出管道6压力降为0.80Mpa以下时，触发第一液压控制蝶阀8打开，全部四条蒸汽分配管道打开，保证蒸汽收集输出管道6内压力逐步上升；当蒸汽收集输出管道6内压力超过0.9Mpa时，又开始新一轮蒸汽调节过程。

3）当两台真空炉都全部启动真空泵时，蒸汽消耗约为10~15吨/小时。此时由于流量低整体压力降低，蒸汽进气主管道1压力降为0.8~ 1.0Mpa，此时若当前真空泵只开预抽两级泵，蒸汽消耗量为3~4吨，蒸汽收集输出管道6内压力为0.80MPa即能满足多台真空泵同时抽真空的工艺要求。当流量低整体压力降低，蒸汽收集输出管道6压力降为0.92Mpa以下时，第四蒸汽分配管道5处于打开状态；压力降低到0.88Mpa，第三压力变换开关11触发第三液压控制蝶阀12打开第三蒸汽分配管道4；当压力降低到0.84Mpa时，第二压力变换开关9触发第二液压控制蝶阀10开启第二蒸汽分配管道3，使蒸汽收集输出管道6内压力逐步上升，保证工作正常进行；当蒸汽收集输出管道6压力降为0.80Mpa以下时，触发第一液压控制蝶阀8打开，全部四条蒸汽分配管道打开，保证蒸汽收集输出管道6内压力逐步上升。

本实用新型的一个实施例如下：

蒸汽进气主管道1的直径为600mm；

蒸汽收集输出管道6的直径为800mm；

第一蒸汽分配管道2的直径为500mm，长度为1500mm；

第二蒸汽分配管道3、第三蒸汽分配管道4、第四蒸汽分配管道5的直径分别为400mm，长度分别为1500mm；

第一压力变换开关7、第二压力变换开关9、第三压力变换开关11、第四压力变换开关13的型号分别为YX-150TQ；

第一液压控制蝶阀8的型号为F4-100Y-7700SR；

第二液压控制蝶阀10、第三液压控制蝶阀12、第四液压控制蝶阀14的型号分别为F4-100Y-4050SR。

Claims

1.一种蒸汽真空泵的输入蒸汽压力调节装置，其特征在于：它包括蒸汽进气主管道（1）、蒸汽收集输出管道（6）和四条蒸汽分配管道，蒸汽进气主管道（1）与高压蒸汽管道相连接，四条蒸汽分配管道的进气端分别与蒸汽进气主管道（1）相连接，四条蒸汽分配管道的输出端分别与蒸汽收集输出管道（6）相连接，蒸汽收集输出管道（6）与多个蒸汽真空泵通过输气管道相连接，四条蒸汽分配管道中分别安装有液压控制蝶阀（16），四个压力变换开关（15）分别安装在蒸汽收集输出管道（6）的管壁上，四个压力变换开关（15）分别与四个液压控制蝶阀（16）相连接。

2.根据权利要求1所述的蒸汽真空泵的输入蒸汽压力调节装置，其特征在于：所述四条蒸汽分配管道对应的四个压力变换开关（15）的压力关闭上限位于0.90-1.20 Mpa之间，呈阶梯式逐渐增加，四个压力变换开关（15）的压力关闭下限位于0.80-0.92 Mpa之间，呈阶梯式逐渐增加。