乳化液過(guò)濾系統(tǒng)適應(yīng)性改造
2019-04-30 11:07:52 來(lái)源：
冷軋廠改造工程投產(chǎn)后，單位時(shí)間內(nèi)軋機(jī)軋制產(chǎn)生的鐵粉量比酸軋聯(lián)機(jī)改造前增加了1.4倍，現(xiàn)有乳化液系統(tǒng)的冷卻及過(guò)濾能力已明顯不足，乳化液清潔度不能滿足要求，乳化液噴射位置及軋機(jī)空氣吹掃效果也不理想，軋機(jī)出口帶鋼表面總殘留物量超標(biāo)，帶鋼溫度偏高。尤其在大電機(jī)改造后，軋機(jī)機(jī)組設(shè)計(jì)產(chǎn)量有所增加，將超設(shè)計(jì)產(chǎn)量，上述問(wèn)題將更加突出，為此對(duì)乳化液自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)性改造。
軋機(jī)乳化液系統(tǒng)由A、B兩個(gè)主系統(tǒng)及其配套的配液系統(tǒng)、排污系統(tǒng)和污泥系統(tǒng)組成。A系統(tǒng)為1～3號(hào)軋機(jī)服務(wù)，B系統(tǒng)為4號(hào)軋機(jī)服務(wù)。這兩個(gè)主系統(tǒng)是本次改造的重點(diǎn)。
原有乳化液系統(tǒng)工作原理：主油箱中的乳化液由噴射泵加壓送出，經(jīng)反沖洗過(guò)濾器過(guò)濾和板式熱交換器冷卻后送往軋機(jī)機(jī)組。軋機(jī)使用后的乳化液在自重作用下經(jīng)粗顆粒分離器分離粗大雜質(zhì)后進(jìn)入回流油箱。乳化液在回流油箱中經(jīng)一定時(shí)間的靜置，沉淀出一些雜質(zhì)。然后由返送泵將乳化液經(jīng)霍夫曼過(guò)濾器過(guò)濾送回到主油箱中。油箱中有磁鏈過(guò)濾器，分離鐵磁雜質(zhì)；有鏈?zhǔn)狡灿推鲗⑷榛褐械纳细〉碾s油撇出；有攪拌器將乳化液混合均勻。經(jīng)過(guò)處理的較為干凈的乳化液將被繼續(xù)循環(huán)利用。由于原有的乳化液系統(tǒng)中霍夫曼過(guò)濾器的過(guò)濾能力和過(guò)濾精度均不能滿足要求，故引進(jìn)了乳化液系統(tǒng)真空帶式過(guò)濾機(jī)。
真空帶式過(guò)濾機(jī)的基本參數(shù)
乳化液系統(tǒng)中有真空帶式過(guò)濾機(jī)、磁鏈?zhǔn)竭^(guò)濾器、反沖洗過(guò)濾器。其中真空帶式過(guò)濾機(jī)是關(guān)鍵過(guò)濾設(shè)備。A、B系統(tǒng)各設(shè)1臺(tái)，均布置在系統(tǒng)返送泵之后，主油箱之前。A系統(tǒng)真空過(guò)濾器安裝在乳化液間的地面；B系統(tǒng)真空過(guò)濾器安裝在原有霍夫曼過(guò)濾器的鋼結(jié)構(gòu)臺(tái)架上。兩個(gè)系統(tǒng)的真空帶式過(guò)濾機(jī)原理相同。
真空帶式過(guò)濾機(jī)的工作原理
(1)結(jié)構(gòu)組成：真空帶式過(guò)濾機(jī)是一個(gè)全自動(dòng)間歇?jiǎng)幼鞯倪^(guò)濾機(jī)，主要由過(guò)濾箱、頂部?jī)?chǔ)液箱、刮片式輸送器、卷筒、電氣控制系統(tǒng)組成。過(guò)濾箱是一個(gè)方形箱體，上部為臟油腔，下部為真空腔，
中間為放置在多孔板上的濾紙。濾紙的置換由鏈條傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。箱外有一個(gè)由氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的卷筒，用于卷取從過(guò)濾箱中出來(lái)臟濾紙。
（2）工作原理：真空過(guò)濾機(jī)刮片式輸送器，由齒輪電機(jī)通過(guò)鏈條鏈輪帶動(dòng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)；傳動(dòng)軸兩端有兩個(gè)鏈輪，分別帶動(dòng)兩根鏈條運(yùn)行；鏈條之間用多根刮片連接。油箱內(nèi)壁上有滑槽，壓在濾紙上的刮片平行移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)濾紙移動(dòng)，當(dāng)過(guò)濾箱內(nèi)的乳化液液面達(dá)到高液位時(shí)，過(guò)濾系統(tǒng)離心泵啟動(dòng)，抽吸過(guò)濾箱下腔乳化液，在過(guò)濾箱下部形成真空。在其自重及大氣壓力的作用下，乳化液從上部臟油腔通過(guò)中間過(guò)濾紙進(jìn)入下部真空腔。過(guò)濾后的乳化液由泵通過(guò)管道送入干凈的系統(tǒng)主油箱，過(guò)濾掉的雜質(zhì)則吸附在過(guò)濾紙上。隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，濾紙上的雜質(zhì)不斷增加，對(duì)乳化液產(chǎn)生的阻力也逐漸加大，在上下兩腔之間形成壓差。當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，濾紙置換工作自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)行。
首先，打開(kāi)連接管道上的連通控制閥，使頂部?jī)?chǔ)液箱內(nèi)儲(chǔ)備的乳化液進(jìn)入過(guò)濾箱下腔，消除其真空，過(guò)濾工作暫停。接著，鏈條傳動(dòng)裝置啟動(dòng)，將臟的過(guò)濾紙從過(guò)濾箱中輸送出來(lái)，將新的過(guò)濾紙拉進(jìn)過(guò)濾箱。與此同時(shí)，從過(guò)濾箱中出來(lái)的廢紙由卷筒卷取，卷筒由氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。過(guò)濾紙置換的長(zhǎng)度可事先設(shè)定。隨著過(guò)濾紙置換次數(shù)的增加，廢紙卷直徑逐漸增大，達(dá)到設(shè)定極限時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒操作工將廢紙割斷，卸下廢紙卷，重新將從過(guò)濾箱出來(lái)的廢紙纏在卷筒上，以便于下一次置換工作時(shí)卷取濾紙。當(dāng)一卷濾紙用完后，由操作工重裝一卷新紙。
真空帶式過(guò)濾機(jī)為機(jī)電一體設(shè)備，自帶現(xiàn)場(chǎng)控制箱，通過(guò)直接I/O與原有PLC進(jìn)行通訊。控制模式有手動(dòng)和自動(dòng)兩種。
手動(dòng)模式
(1)預(yù)先設(shè)定好離心泵啟動(dòng)速度，然后在現(xiàn)場(chǎng)操作箱上直接進(jìn)行操作。
(2)通過(guò)人工確認(rèn)連鎖條件，手動(dòng)操作控制閥的打開(kāi)與關(guān)閉。
(3)由人工確定濾紙置換長(zhǎng)度。
自動(dòng)模式
通過(guò)在主操作臺(tái)上將控制模式設(shè)置為“自動(dòng)模式”后，真空過(guò)濾機(jī)系統(tǒng)則按照自動(dòng)控制和置換控制要求進(jìn)行工作。置換是指將用過(guò)的過(guò)濾紙換出，裝入新過(guò)濾紙的過(guò)程。
自動(dòng)控制
過(guò)濾狀態(tài)：真空過(guò)濾機(jī)處于過(guò)濾狀態(tài)，連通閥關(guān)閉，頂部?jī)?chǔ)液箱中的乳化液不能進(jìn)入過(guò)濾箱下腔。由于離心泵不斷抽吸乳化液，使得過(guò)濾箱下部形成一定的真空度，過(guò)濾箱上部與下部之間形成一定的壓力差。在此壓差的作用下，乳化液穿過(guò)濾紙，雜質(zhì)留在濾紙上。在離心泵的作用下，過(guò)濾后的凈液從過(guò)濾箱下腔通過(guò)管道被輸送到乳化液系統(tǒng)主油箱中。
主油箱液位控制：在運(yùn)行過(guò)程中，液位計(jì)檢測(cè)過(guò)濾器箱的液位，當(dāng)液位低于低液位時(shí)，離心泵停止運(yùn)行，以避免從回流泵站來(lái)的乳化液直接沖擊濾紙。當(dāng)液位高于高液位時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒操作人員注意。如果液位繼續(xù)升高，至溢流口時(shí)，乳化液通過(guò)溢流管直接流入系統(tǒng)主油箱。
頂部?jī)?chǔ)液箱液位控制：過(guò)濾狀態(tài)下，關(guān)閉連通控制閥，保持高液位；置換濾紙時(shí)，打開(kāi)連通控制閥，將儲(chǔ)液箱中的乳化液排入過(guò)濾箱下腔，消除其真空，便于濾紙移動(dòng)。頂部?jī)?chǔ)液箱中裝有液位計(jì)。在過(guò)濾狀態(tài)下，如果儲(chǔ)液箱中的液位低于上限液位，則打開(kāi)加液控制閥注入干凈的乳化液，使其液位上升；當(dāng)油箱液位達(dá)到上限時(shí)，關(guān)閉加液控制閥。
狀態(tài)轉(zhuǎn)換：隨著過(guò)濾工作的進(jìn)行，濾紙上的雜質(zhì)越來(lái)越多，堵塞越來(lái)越嚴(yán)重，在濾紙上形成的壓差越來(lái)越大。系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)過(guò)濾箱上下兩腔之間的壓差，如果壓差達(dá)到設(shè)定值，就自動(dòng)進(jìn)入置換程序。
置換控制啟動(dòng)
在置換期間，頂部?jī)?chǔ)液箱的連通控制閥打開(kāi)，乳化液流入過(guò)濾箱下腔，從而消除真空便于更換過(guò)濾紙，同時(shí)過(guò)濾器泵開(kāi)始工作，繼續(xù)將清潔乳化液送到系統(tǒng)主油箱中。在置換過(guò)程完成后，頂部?jī)?chǔ)液箱的連通控制閥再次關(guān)閉，過(guò)濾箱被旁通管道填滿乳化液，一旦達(dá)到*大液位，安全閥同時(shí)關(guān)閉。為在真空過(guò)濾機(jī)中保持正常液位水平同時(shí)防止溢流，過(guò)濾系統(tǒng)泵必須人為調(diào)節(jié)速度。當(dāng)液位上升時(shí)，泵高速運(yùn)行，相反，液位降低時(shí)泵就低速運(yùn)行。當(dāng)過(guò)濾器油箱液位達(dá)到溢出液位時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)備用泵，直至過(guò)濾器油箱恢復(fù)到正常液位，自動(dòng)停止備用泵。過(guò)濾器泵的工作泵和備用泵按一定時(shí)間自動(dòng)切換，互為備用；當(dāng)工作泵發(fā)生機(jī)械或電氣故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，則備用泵自動(dòng)啟動(dòng)投入運(yùn)行。
調(diào)試過(guò)程中的問(wèn)題
在調(diào)試過(guò)程中，走紙機(jī)構(gòu)不能正常工作：濾紙堆積在過(guò)濾箱出口方向的斜坡上，不能移出箱外。經(jīng)多次人工處理重新試車，故障依然存在。阻礙了調(diào)試工作的繼續(xù)進(jìn)行。
原因分析
在消化外方設(shè)備資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)觀察和分析比較認(rèn)為：外方隨機(jī)提供的濾紙?jiān)诔鰪S時(shí)卷取方向不正確，導(dǎo)致濾紙?jiān)趥鲃?dòng)時(shí)受到的摩擦阻力大于動(dòng)力，不能正常移動(dòng)。
解決辦法
將濾紙裁斷，調(diào)換方向后重新連接；紙卷上方的走紙長(zhǎng)度檢測(cè)裝置作相應(yīng)的位置改變；調(diào)試時(shí)提高油箱中液位的高度；將調(diào)試用介質(zhì)由新水改為乳化液。經(jīng)試車取得成功。
通過(guò)使用新的真空帶式過(guò)濾機(jī)，增大了系統(tǒng)過(guò)濾能力，提高了乳化液清潔度，達(dá)到了預(yù)期效果，乳化液系統(tǒng)的冷卻及過(guò)濾能力已明顯提高。
