CN218349245U - 一种用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，它包括热工用炉、内循环冷却水***和外循环冷却水***两组冷却水***、可编程控制器、控制模块、检测模块和执行模块；检测模块包括分别用于检测水箱液位、冷却水***的热工用炉进出口水压、外循环冷却水***的进水温度和流量的传感器；控制模块连接有中间继电器，中间继电器分别连接有电磁阀和接触器；接触器与执行模块信号连接，执行模块用于控制切换水泵组中的水泵。控制***具有能根据室温的变化控制最低炉子出水温度，避免出现炉内及烧结产品的结露现象，还可以防止结水垢现象，并在解决冷凝水、水垢现象的同时，能提高热工用炉发热效率及炉内保温材料寿命的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及循环水***的控制***技术领域，本实用新型涉及一种用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***。
背景技术
在现代企业生产设备运转中，有大量的场合需要使用到循环水***，循环水***的可靠运行及合理布局，不仅关系到设备的正常运转，还关系到设备的安全、产品质量及节能减排等问题。现有技术中的循环水***主要采用外置冷却塔集中供应给设备，这样不管设备是否处在低温状态还是停机状态，循环水***都需要正常运转，这将导致外部冷却塔及水泵需要保持持续性工作，这样将损失大量能耗，使企业生产承担能源损耗压力，亟需改进。
针对这一技术问题，现有技术中公开的一项专利申请号为 201620332293.8，专利名称为一种压力烧结炉循环水冷却***的实用新型专利公开了一种压力烧结炉循环水冷却***。该***的特征在于：采用内外循环两套冷却水***，内循环通入超纯水，包括依次连接的内循环水泵、出口单向阀、出口隔离阀、板式换热器、过滤器、经过压力烧结炉后再循环到水泵入口，外循环采用公共循环水，通过板式换热器冷侧出水阀到公共循环水回水。内循环采用超纯水高位水箱自动补水，外循环采用公共循环水高位水箱不间断补水。
同时本专利申请的申请人也有提出一种多炉群组的水冷却节能***的专利申请，该专利申请中公开了多炉群组的水冷却节能***，包括多个加热炉，每个加热炉上连接根据炉体水温调节状态的内循环冷却管路，多炉群组旁铺设可吸收内循环冷却管路热量且可调节输出功率的外循环冷却管路，内循环冷却管路和外循环冷却管路均由控制***控制，所述的内循环冷却管路通过热交换器并联至外循环冷却管路中，内循环冷却管路连通热交换器的放热流动通道，外循环冷却管路连通热交换器的吸热流动通道，使外循环冷却管路和内循环冷却管路的流动路径相互独立等内容。
综上所述，现有技术中已经公开的技术方案虽然有提及采用内外循环两组冷却水***来防止结水垢现象以提高冷却水控制***的稳定性。但是，现有技术中公开的技术方案中并没有针对性的对控制***进行优化，即直接采用的传统的控制***。而传统的控制***一直是按固定的流量进行循环控制，无法动态调整循环水的流量；同时也无法根据室温的变化控制最低炉子出水温度，即智能化程序低，节能效果差，且烧结炉的使用寿命不长。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能根据室温的变化控制最低炉子出水温度，避免出现炉内及烧结产品的结露现象，还可以防止结水垢现象，并在解决冷凝水、水垢现象的同时，能提高热工用炉发热效率及炉内保温材料寿命的用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，它包括热工用炉、内循环冷却水***和外循环冷却水***两组冷却水***；它还包括可编程控制器、控制模块、检测模块和执行模块；所述的内循环冷却水***设有独立水箱和水泵组；所述的水泵组包含至少一个高流量泵和一个低流量泵；所述的检测模块和控制模块均与可编程控制器信号连接；所述的检测模块包括分别用于检测水箱液位、冷却水***的热工用炉进出口水压、外循环冷却水***的进水温度和流量的传感器；所述的控制模块连接有中间继电器，中间继电器分别连接有电磁阀和接触器；所述的接触器与执行模块信号连接，执行模块用于控制切换水泵组中的水泵；所述的可编程控制器根据循环水的进出水温度，控制内循环冷却水***中水泵组的切换，以及外循环冷却水***中电磁阀的开和关，从而维持外循环冷却水***中冷却塔及水泵机组持续处于高效且节能的工作状态。
作为优选，所述的可编程控制器为PLC控制器。
作为优选，所述的检测模块包括分别安装于热工用炉进水口与出水口处的温度传感器、安装于热工用炉进水口的进水压力传感器、安装于内循环冷却水***的独立水箱内的水箱液位传感器、安装在外循环冷却水***的进水管道上外循环进水温度传感器和流量传感器、安装在***所在处外部环境中的环境温度传感器；上述各个传感器均与PLC控制器模块信号连接。
作为优选，所述的内循环冷却水***的独立水箱通过水管依次连接有电磁阀、用于驱动内循环的水泵组、热工用炉水***、过滤器和板式换热器。
作为优选，所述的独立水箱内加注的水为纯净水。
作为优选，所述的可编程控制器连接有远程控制模块。
作为优选，所述的执行模块连接有本地控制开关。
作为优选，它支持多台热工用炉、多个冷却塔组合而成的群控模式，群控模式下，可编程控制器为工控机，所述的工控机通信连接有至少一个工业交换机，每个工业交换机连接一组子控制器，每组子控制器控制一组对应的内循环冷却水***和外循环冷却水***。
采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果：循环水***主要采用内、外两组水***，通过PLC智能控制，有效的控制循环水***，达到节能减排，烧结炉在低温和长期不运行时，不需要大流量的水冷却，这时开启小功率水泵可起到节能的作用，冷却塔的水由于长期暴露在室外，冬天温度会低于室内温度，如果长期用这种冷却水对炉壳散热，将导致炉壁温度低于室温，在开炉时会产生冷凝水，影响产品质量、影响烧结炉部分材料的使用寿命，而智能节能独立冷却水***能根据室温的变化控制最低炉子出水温度，避免出现炉内及烧结产品的结露现象，智能节能独立冷却水***的内循环是独立的，内循环的水可以采用纯净水，这样就可以防止结水垢现象，根据国家双碳目标，通过该***，在解决冷凝水、水垢现象的同时，可提高烧结炉发热及保温材料的寿命。
综上所述，本专利申请公开了一种能根据室温的变化控制最低炉子出水温度，避免出现炉内及烧结产品的结露现象，还可以防止结水垢现象，并在解决冷凝水、水垢现象的同时，能提高热工用炉发热效率及炉内保温材料寿命的用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***。
附图说明
图1是本实用新型中用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***的控制结构图。
图2是本实用新型中用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***的内部独立循环水***示意图。
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说明。
结合附图1和附图2，一种用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，它包括热工用炉、内循环冷却水***和外循环冷却水***两组冷却水***；它还包括可编程控制器、控制模块、检测模块和执行模块；所述的内循环冷却水***设有独立水箱和水泵组；所述的水泵组包含至少一个高流量泵和一个低流量泵；所述的检测模块和控制模块均与可编程控制器信号连接；所述的检测模块包括分别用于检测水箱液位、冷却水***的热工用炉进出口水压、外循环冷却水***的进水温度和流量的传感器；所述的控制模块连接有中间继电器，中间继电器分别连接有电磁阀和接触器；所述的接触器与执行模块信号连接，执行模块用于控制切换水泵组中的水泵；所述的可编程控制器根据循环水的进出水温度，控制内循环冷却水***中水泵组的切换，以及外循环冷却水***中电磁阀的开和关，从而维持外循环冷却水***中冷却塔及水泵机组持续处于高效且节能的工作状态。
作为优选，所述的可编程控制器为PLC控制器。
作为优选，所述的检测模块包括分别安装于热工用炉进水口与出水口处的温度传感器、安装于热工用炉进水口的进水压力传感器、安装于内循环冷却水***的独立水箱内的水箱液位传感器、安装在外循环冷却水***的进水管道上外循环进水温度传感器和流量传感器、安装在***所在处外部环境中的环境温度传感器；上述各个传感器均与PLC控制器模块信号连接。
作为优选，所述的内循环冷却水***的独立水箱通过水管依次连接有电磁阀、用于驱动内循环的水泵组、热工用炉水***、过滤器和板式换热器。
作为优选，所述的独立水箱内加注的水为纯净水。
作为优选，所述的可编程控制器连接有远程控制模块。
作为优选，所述的执行模块连接有本地控制开关。
作为优选，它支持多台热工用炉、多个冷却塔组合而成的群控模式，群控模式下，可编程控制器为工控机，所述的工控机通信连接有至少一个工业交换机，每个工业交换机连接一组子控制器，每组子控制器控制一组对应的内循环冷却水***和外循环冷却水***。
具体实施时，以采用PLC控制器和两个水泵的结构为例，本实用新型控制原理是根据循环水的进出水温度，智能的控制内循环大小水泵的切换，以及外循环上电磁阀的开和关，从而解决外循环冷却塔及水泵机组持续处于高效且节能的工作状态。对应的循环水***主要采用内、外两组水***，通过PLC智能控制，有效的控制循环水***，达到节能减排，烧结炉在低温和长期不运行时，不需要大流量的水冷却，这时开启小功率水泵可起到节能的作用，冷却塔的水由于长期暴露在室外，冬天温度会低于室内温度，如果长期用这种冷却水对炉壳散热，将导致炉壁温度低于室温，在开炉时会产生冷凝水，影响产品质量、影响烧结炉部分材料的使用寿命，而智能节能独立冷却水***能根据室温的变化控制最低炉子出水温度，避免出现炉内及烧结产品的结露现象，智能节能独立冷却水***的内循环是独立的，内循环的水可以采用纯净水，这样就可以防止结水垢现象，通过该***，在解决冷凝水、水垢现象的同时，可提高烧结炉发热及保温材料的寿命，特别是在能源降本方向有重大提升。
所述的用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***对应的基础结构包括内外循环两组冷却水***，内循环通过内部独立水箱，水箱内加注纯净水，通过水管依次连接内循环的大、小水泵、电磁阀、热工用炉水***、过滤器、板式换热器、通过板式换热器冷侧流入水箱，形成独立的内循环***。
所述的控制***的控制部分包括了PLC控制器、检测模块和执行模块，检测模板包括了热工用炉进出水温度传感器、进水压力传感器、水箱液位传感器、环境温度传感器、电能检测装置、外循环进水温度传感器、流量传感器，热工用炉进出水温度传感器、进水压力传感器均安装在内循环主水管上外循环进水温度传感器和流量传感器安装在外循环的进水管道上，检测模块将检测到的数据信息发送给PLC控制器，PLC控制器的输入和输出端口连接中间继电器，中间继电器可控制直接控制电磁阀的开、关，也可控制接触器输出给执行模块。
具体实施时可以按附图2中的结构图，分成ABCD四个单元，其中A为冷却循环水主体单元，B为热交换器单元，C为AE控制箱单元，D为发电机单元，发电机单元属于外接电力单元，其他单元中则包含有本控制***的相关模块与传感器，单元化管理则有利于日常运维。
本控制***还可以进行群控模式的扩展，群控模式下每个热工用炉对应一套控制***，然后所有控制***统一集成连接到一个主控制器上，主控制器升级为工控机，同时水泵组增加变频器，通过变频器调节水泵转速，使水压控制在2KG左右。主控制器通过每台烧结炉所需的外循环水制冷量，计算匹配出合适的冷却塔的容量，再配置冷却塔数量，根据流量匹配出泵组功能，通过流量和压力反馈数据调整变频水泵的转速，保持外循环水恒压持续运转，将泵组能量损耗降至最小。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，其特征在于：它包括热工用炉、内循环冷却水***和外循环冷却水***两组冷却水***；它还包括可编程控制器、控制模块、检测模块和执行模块；所述的内循环冷却水***设有独立水箱和水泵组；所述的水泵组包含至少一个高流量泵和一个低流量泵；所述的检测模块和控制模块均与可编程控制器信号连接；所述的检测模块包括分别用于检测水箱液位、冷却水***的热工用炉进出口水压、外循环冷却水***的进水温度和流量的传感器；所述的控制模块连接有中间继电器，中间继电器分别连接有电磁阀和接触器；所述的接触器与执行模块信号连接，执行模块用于控制切换水泵组中的水泵；所述的可编程控制器根据循环水的进出水温度，控制内循环冷却水***中水泵组的切换，以及外循环冷却水***中电磁阀的开和关，从而维持外循环冷却水***中冷却塔及水泵机组持续处于高效且节能的工作状态。
2.根据权利要求1所述的用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，其特征在于：所述的可编程控制器为PLC控制器。
3.根据权利要求1所述的用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，其特征在于：所述的检测模块包括分别安装于热工用炉进水口与出水口处的温度传感器、安装于热工用炉进水口的进水压力传感器、安装于内循环冷却水***的独立水箱内的水箱液位传感器、安装在外循环冷却水***的进水管道上外循环进水温度传感器和流量传感器、安装在***所在处外部环境中的环境温度传感器；上述各个传感器均与PLC控制器模块信号连接。
4.根据权利要求1所述的用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，其特征在于：所述的内循环冷却水***的独立水箱通过水管依次连接有电磁阀、用于驱动内循环的水泵组、热工用炉水***、过滤器和板式换热器。
5.根据权利要求1所述的用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，其特征在于：所述的独立水箱内加注的水为纯净水。
6.根据权利要求1所述的用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，其特征在于：所述的可编程控制器连接有远程控制模块。
7.根据权利要求1所述的用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，其特征在于：所述的执行模块连接有本地控制开关。
8.根据权利要求1所述的用于热工烧结装备上的智能节能冷却水控制***，其特征在于：它支持多台热工用炉、多个冷却塔组合而成的群控模式，群控模式下，可编程控制器为工控机，所述的工控机通信连接有至少一个工业交换机，每个工业交换机连接一组子控制器，每组子控制器控制一组对应的内循环冷却水***和外循环冷却水***。
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|---|---|---|---|---|
| CN116857977A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-10-10 | 潍坊凯华碳化硅微粉有限公司 | 一种高温烧结炉冷却***及冷却方法 |
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2022
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