加热炉的改进

加热炉的改进（精选10篇）

加热炉的改进 篇1

1 概述

我公司是国内最大的空心汽车轮毂轴管专业化生产企业,年产量达150万件。汽车轮毂轴管毛坯生产工艺流程为:下料→中频加热→3道热挤压成形→锻造余热淬火→回火。年需要近3000套热挤压成形模具均由我公司自行锻造,公司现有两台4.6m2室式锻造加热炉,均采用发生炉煤气作燃料,长期超负荷工作。同时,为了获得较高的炉膛温度,在燃料燃烧过程中,炉膛内常保持正压,因此,常在炉口处产生向外喷火的现象。这种状态使长期处于高温中的铸铁炉门导板和炉门常常发生断裂、变形;炉口前温度过高,工作环境恶劣,同时,由于装出料时的碰撞又加快了铸铁炉门和砖砌体的损坏,严重影响了锻造加热炉的正常使用寿命。过去每三个月就需更换一次炉口,有时每月就需要维护1次砌体,炉子平均每年需大修1次,这种频繁的维修既影响了生产又增加了成本。为改变这种现状,结合公司实际情况,在大修炉子时对传统铸铁炉门装置进行改进,设计了如图1所示的钢结构焊接水冷炉口装置,取得了令人满意的效果。

1.水冷炉门导板2.水冷炉门3.炉子砌体4.陶瓷纤维棉5.炉体骨架6.炉门提升机构

2 改进方案

炉口装置由炉门、炉门导板、炉门压紧机构等部分组成。是为了工件装出炉而设计的,起到密封炉口、防止炉内热量散失和大量冷空气被吸入炉内的作用。设计炉口装置的基本要求是:关闭严密、结构强度高,变形小、热量散失少和使用寿命长。中小型室式锻造加热炉的炉门和炉门导板多采用耐热铸铁铸造而成,内敷设耐火衬层,属非水冷结构。钢结构焊接水冷炉口装置整体采用14mm厚Q235钢板焊接而成,工作时,由于水封腔内通入冷却水,利用水循环带走炉口的大量热能,使加热炉炉口在高温环境时形成一个冷氛围,以此来保证炉口在高温下不变形,炉门和炉门导板、砌体间不留缝隙,使之能承受装取料时的机械冲撞,达到保护砌体及延长加热炉使用寿命的目的。

3 关键件设计

水冷炉门导板及水冷炉门均采用开放式排放,不得封闭使用。钢结构室式锻造加热炉水冷炉门导板结构见图2a所示,室式锻造加热炉水冷炉门结构见图2b所示。

4 使用效果

耐热铸铁在其耐热温度范围内优点是变形小,但是一般耐热铸铁的耐热温度不超过650℃,即使是高硅耐热球墨铸铁RQTSi4耐热温度也不过950℃,而锻造加热炉炉口温度常达1200℃,在此温度下,铸铁炉口则容易出现变形和断裂。钢结构焊接水冷炉口装置从根本上解决了这个问题,因为通水后的炉口钢板温度不会超过300℃,钢板变形很小。过去使用铸铁炉口时,新修炉口使用几个班以后,由于变形及碰撞砌体与炉门导板之间就会出现10mm~15mm的缝隙,而钢结构水冷炉口装置使用几个月后,砌体与导板之间仍能紧密贴合。在低于300℃的温度范围内,钢板的强度基本不受影响,所以炉口能承受住装取料时的冲撞。

5 注意事项

(1)各类水冷却构件应独立地成为单一冷却管路,尽量不串联冷却,只有当冷却构件水量很小,管内流速低于0.2~0.3m/s时,可以考虑串联冷却,但串联数不宜多于3件。

(2)回水系统一般采用明水方案,或称重量排水方案,即用排水漏斗或排水箱排水,管路上应有压力指示,贮水箱及冷却水池均为敞开排放,不得封闭使用。

(3)各冷却构件的进水支管上应装有截止阀,进水总管上应装有总阀,作为启闭及调节水量用,回水系统不设阀门。

(4)水冷炉门及水冷导板焊接后需进行水压试验,通常是通入压力0.5MPa的水,在5min内焊缝不漏水为合格。

6 结束语

钢结构焊接水冷炉口装置采用Q235普通钢板焊接而成,结构简单,容易制造;重量轻,安装方便;且水冷炉口安装后,无需更换,炉子维修时,可将水封腔内的水垢及杂质清理后仍可继续使用。钢结构水冷炉口与一般铸铁炉口使用情况对比见表1。

钢结构水冷炉口装置还可以回收余热用于职工洗浴,达到节能的效果。图3所示为水冷炉口装置余热回收系统图。我厂两台4.5m2锻造加热炉每天可提供24t~30t的60℃热水,相当于燃烧760m3~950m3标准发生炉煤气所产生的热量。

希望通过对锻造加热炉在使用过程中的改进所积累的经验,对锻造行业现役加热炉的改造和技术进步起到了一定的推动作用。

参考文献

[1]刘明涛,邹雨合.煤气锻造加热炉的设计与应用[J].锻压装备与制造技术,2008,43(1):34-36.

[2]王秉栓.工业炉设计手册-2版.北京:机械工业出版社,1996-08.

加热炉的改进 篇2

“五个必须”是：炉筋管必须包扎；炉子必须严密；炉体必须绝热；；余热必须利用；必须有可靠的计量检测装置。尽量减少炉膛内的冷却构件的表面积，炉筋管过大过多的要改,包扎不好或绝热材料脱落的要采取措施及时改进和补救；不采用水冷炉底和水冷出料坡；尽量减少水冷设施带走的热量。要设置炉墙钢板，炉墙钢板烧坏的要利用大、中修机会补装。同时钢板表面必须要喷刷红外高温节能涂料，以减少炉衬的辐射传热及延长炉皮钢板的使用寿命。炉门要尽量减少，并能关闭严密。装、出料口要安装能封闭严密、开启灵活的炉门，保证加热炉具有相当好的密封性，使炉膛内随烟气散失的热量降到最底限度。炉顶、炉墙一定要有绝热层，不能绝热的吊顶结构要改，严禁炉顶漏火、漏气的情况发生。要进一步实验采用多层绝热的新结构，使高温段炉墙外表面的温度低于100℃，炉顶低于150℃。炉底也要有绝热层（或空气绝热层），尽量减少砌体的蓄热和传向基础的热量。余热利用要以节约炉用燃料为主，要设置高蓄热能力的换热器。空气和煤气都应该全部预热，其预热温度越高越好，但是在使用换热器的过程中，必须要注意换热器的温度，防止温度过高被烧坏。

为实现科学管理与操作，加热炉必须具备可靠的流量、温度、压力、烟气含氧量等计量和检测装置，应能满足炉子分段进行调节和控制，并能实现自动控制，操作人员要根据仪表所显示的数据进行及时的调整，做到“勤观察、勤联系、勤调整”，逐步降低加热炉的燃料消耗，提高加热炉的的操作水平和可比单耗等级。

加热炉的改进 篇3

【关键词】吊装；低压加热器；发电厂

1.引 言

近年来，随着我国电力行业的飞速发展，大量的大型火电机组(600MW及以上)不断投入运行，加之国际上设备集中化、模块化的发展趋势日益明显；由此，各类大型设备吊装的施工方法的优化改进日益成为火电工程建设中进一步提高效率和降低成本的突破口之一，对电力建设行业的长足发展有着十分重要的意义。

在以往各类火力发电厂的工程建设中，#7/8低压加热器（以下简称“低加”）的吊装就位多采用传统的在机房外由吊车与行车抬吊，而后由行車大小钩换钩以穿装就位的施工方法。该吊装方法在各类中小型机组中尚且适用；但对于大型机组而言，其在机械成本、施工工期和对周边的影响等方面的劣势日益明显。本文以广东梅州宝丽华电厂二期工程中#4机组低加吊装为列，简要叙述了由单台行车直接将低加就位的吊装方法，以望其对电力系统或其他行业中设备的吊装就位起到一个参考借鉴作用。

2.作业流程

广东梅州宝丽华电厂二期工程#4机组的#7/8低压加热器由上海电气集团股份有限公司生产，型号为JD-740-5-2及JD-840-5-1。该次低加吊装工作，采用机房行车的大钩和小钩配合抬吊翻身后，将低加沿低压缸基础孔洞放至0m层凝汽器喉部上，再重新绑扎、提升并临时吊挂，最后将喉部提升并临时悬挂的吊装方案（如图1）。

不难看出，就该吊装方案而言，凝汽器主体的拼装工作需在低压外缸下半就位前完成，因此，凝汽器的设备到货情况和基础交安时间是决定该方案能否实施的前提条件。该前提具备后，即可按以下步骤进行：

2.1吊装准备

a)在凝汽器壳体就位位置完成凝汽器喉部的拼装工作，该过程可充分利用机房行车以降低机械成本。

b)凝汽器喉部前水室侧板和后水室侧板以低加入孔为界向上通长割开。

c)在喉部侧板切割处进行临时加固，以防止其在吊挂过程中产生永久变形。

2.2低加一次就位

将行车大小钩以低加重心为基点进行钢丝绳绑扎并进行翻身作业，在确认小钩完全不受力后，小钩解钩。该操作工程中，行车大小钩绑扎点的负荷分配由低加一次就位过程中能够顺利穿过低压缸基础孔洞而定。以本次吊装为例，大小钩抬吊翻身后吊钩与低加轴向需成30°夹角（如图2）。

以行车大钩单点起吊，将低加沿低压缸基础缓缓放下，而后跨过基础放下小钩进行钢丝绳绑扎并抬吊翻身，直至将低加平稳放置于凝汽器喉部内低加就位的位置（如图3、图4）。该过程中，小钩第二次绑扎点应与起吊时大小钩绑扎点统一考虑，且须在吊装前进行详细的计算和模拟，以保证吊装成功。

2.3低加二次就位

重新对低加进行钢丝绳绑扎，利用行车大钩将其提升至最终就位位置，初找正后利用跨在汽机基础上的临时扁担进行悬挂并松钩。而后，再次利用行车大钩将凝汽器喉部提升至最终就位位置，初找正后临时悬挂并松钩。找正过程中，应将低加和喉部适当提高，以为壳体拼装时留有足够的空间余量。

2.4设备最终就位

完成凝汽器喉部临时吊挂后，即可进行凝汽器壳体的拼装工作；该项工作建议采用24小时工作制来短设备悬挂时间，以达到减少设备（尤其是凝汽器喉部）因长时间悬挂而产生永久变形。

凝汽器壳体拼装并焊接完善后，即可进行喉部和低加的最终就位和找正。

3.实效评价

与低加的常规吊装方法相比，本文所论述的吊装方法具有不利用大型吊机、不与机房A排外主变和封母的施工产生冲突和不需土建单位预留机房A排主梁和墙面缓装等一系列优点（详见表1）。

以广东梅州宝丽华电厂二期工程中#3机组（常规方法）和#4机组（改良方法）的低加吊装的对比为列，新方法的采用节省了#3机组凝汽器喉部和低加吊装所用230t汽车吊（含往返共6个台班）的机械成本十余万元，并完全避免了常规方法对厂用受电节点工期的影响。

4.总 结

在工程建设过程中，新方法的施行往往伴随着技术的成熟性不高，对施工现场的各种外界因素可虑得不够详尽，以及毫无相关经验可以借鉴等一系列不利因素。因此，本文所述的低加吊装方案也突出了如下工作重点：

吊装低加前，必须对吊点的设定及其一次就位的吊装过程进行详细而准确的计算和模拟；

因凝汽器喉部前水室侧板和后水室侧板以低加入孔为界向上通长割开，故必须在吊装前对其进行有效的临时加固，并在喉部悬挂后和凝汽器壳体拼装过程中多次对其各个外形数据进行复核；

临时扁担的选用必须经过准确的计算校核；

各类施工安全防范措施必须落实到位。

此外，因各类型机组实际工况的不同，本文所述的吊装方案亦可通过不断的改良优化而日趋成熟，以达到安全、高效的目的。

参考文献

[1]DL5011-1992，电力建设施工及验收技术规范汽轮机机组篇[S]．

加热炉运行分析及改进 篇4

1 原因分析

加热炉热效率主要是指加热设备对燃料热量的利用率, 受多方面因素的影响, 如燃料燃烧情况、设备换热能力、热量损失等。目前, 影响该厂加热炉效率的因素主要有以下两方面:

1) 加热炉结垢问题[1]。油田加热炉工质成分复杂、杂质多、矿化度高, 极易结垢, 结垢后严重影响加热炉换热管的传热效果。火筒式加热炉烟火管壁面温度高, 工质流动速度缓慢, 相对处于静止状态, 反应垢和沉积垢生成速度快, 不易清理, 且清垢周期长、费用高, 垢的存在严重影响加热炉的传热效果。相变炉和水套炉理论上壳程不结垢, 被加热介质在管程流动, 会在换热管内壁生成反应垢和沉积垢, 但由于其换热管壁面温度较低, 工质流速较快, 垢的生长速度相对较慢, 但同样影响加热炉的传热效果。相比火筒式加热炉, 随着现代清管技术日趋成熟, 相变炉和水套炉换热管垢层的清理相对简单, 周期短、成本低、见效快。

2) 运行参数与加热炉的匹配问题。油田加热炉目前在运行参数控制上大多采用粗犷式管理, 没有按照加热炉的工艺设计参数要求运行, 超负荷、低负荷等情况普遍, 没有充分发挥加热炉的优势。

2 技术对策

通过上述分析可知, 影响加热炉效率的主要因素为结垢, 因此, 有效的除垢防垢技术是提高加热炉炉效行之有效的方法。

2.1 空穴射流清洗技术

空穴射流清洗技术运用的是流体力学领域中的“空穴效应”原理。投放在管线中的清洗器, 在流水和压缩空气的推动下快速向前移动, 清洗器上的叶片产生高频、剧烈振颤, 清洗器被由此产生的急速旋转的涡流所包围, 形成了连续移动的低压区;这个区域的流水始终呈汽化状态, 由此产生的细微汽泡又迅速被压缩直至崩裂, 瞬时激射出强力的微射流, 无数的微射流汇聚成冲击波, 彻底粉碎了沉积物 (图1) 。

2.2 节能涂料涂敷技术

FHC远红外节能涂料是一种涂刷于加热炉炉膛内壁的新型节能涂料 (图2) , 采用辐射吸热原理, 提高了加热炉炉膛吸热能力和加热炉系统效率, 具有耐高温、辐射率高、降低烟垢和水垢生成速度的特点。

3 应用及效果

3.1 空穴射流清洗技术

对第三油矿葡南1#转油站3#真空加热炉、葡四联合站3#、4#真空加热炉进行空穴射流清洗, 3台加热炉参数见表1。

3台试验加热炉均为早期产品, 换热盘管汇集器或内置炉体内、或无清洗接口, 为便于进行物理清洗, 首先对试验炉汇集器进行改造, 从炉体内拉出到炉外, 设置清洗接口, 以便于清洗器可以顺利地进入管路中, 平均改造周期为3天。改造方式如下:

◇将加热炉掺水管线进出口的一端割开, 将进水汇管移到炉外;

◇将炉外掺水管线出口缩径部位更换成同径管线;

◇安装物理清洗仪器的投放和回收接口;

恢复炉体保温。

2013年11月完成了采油七厂三矿葡南1#站3#加热炉、三矿葡四联3#加热炉、4#加热炉的清垢清洗作业。平均清垢清洗作业周期为1天。

由表2可知, 葡南1#转油站3#真空炉炉效提高5.6%, 节气率为6.45%;葡四联合站3#真空炉炉效提高5.53%, 节气率为8.94%;葡四联合站4#真空炉炉效提高5.73%, 节气率为9.16%。按照加热炉平均节气率为8.18%, 单炉耗气量为2000 m3/d计算, 1年运行200天, 年节气9.82×104m3;天然气价格按2.02元/m3计算, 则年节气效益为19.84万元。投入6万元, 产出19.84万元。

3.2 节能涂料涂敷技术

对葡北1#转油站3台二合一加热炉进行节能涂料涂敷, 2014年10月, 完成了3台加热炉节能涂料涂敷工作。根据节能技术监测评价中心的评价报告, 对比涂敷前后加热炉的节能效果 (表3) 。1#中转站加热炉涂敷远红外节能涂料后, 1#加热炉节气率8.01%, 2#加热炉节气率8.28%, 3#加热炉节气率7.95%。

加热炉涂敷节能涂料前按照平均单炉日耗气2000 m3, 涂敷FHC远红外节能涂料后 (平均节气率8.08%) 单炉节气161.6 m3/d。涂敷节气有效期限为1年, 3台加热炉年节气9.7×104m3, 年节气效益19.59万元。投入3万元, 产出19.59万元。

4 结论

1) 应用高效清垢防垢技术是提高加热炉效率的有效方法, 使用后加热炉炉效可提高5%以上。

2) 对于相变加热炉和水套炉, 合理匹配运行参数, 尤其是工质流速, 能在一定程度上降低污垢的生长速度, 延长高效周期, 提高运行效率。

3) 按季节变化合理配置加热炉运行台数, 以提高负荷率。

4) 对排烟温度超标、过剩空气系数较高的加热炉, 应提高监测次数, 实时掌握其运行状态;根据监测结果及时调节配风量, 从而降低各项损失, 减少环境污染, 提高炉效, 节约能源。

摘要：大庆油田第七采油厂开发三十余年, 由于产能递减, 早期安装的加热炉部分出现负荷偏低、加热效率下降、腐蚀结垢严重等问题。因此, 探讨加热系统的特点及寻求对应的提高效率措施成为油田的重要任务。结合厂加热系统现状, 对影响加热炉效率的因素进行了分析, 影响加热炉效率的主要原因是结垢, 因此, 有效的除垢防垢技术是提高加热炉效率的有效方法, 如空穴射流清洗技术、应用节能涂料, 从而达到提高加热炉炉效、降低耗气量的目的。

关键词：加热炉,技术改造,空穴射流清洗,节能涂料,炉效

参考文献

加热炉的改进 篇5

牛奶适度加热是可以的，但是不应长时间高温加热，否则牛奶中的维生素、氨基酸等都会遭到破坏，营养价值大大降低，而且牛奶中的某些营养成分还会变成难以吸收的沉淀物，长期饮用这样的牛奶，是不利于身体健康的。

因此，平时如果用煤气灶加热牛奶的话，通常加热至70℃即可;如果用微波炉，只需加热1分钟左右。

另外需要注意的是，将袋装奶直接放入微波炉�{温加热是不科学的，这是因为袋装奶的包装主要成分是聚乙烯，在115℃就会发生分解和变化，可能产生对人体有害的物质。因此加热袋装奶最好剪开包装，将牛奶倒入玻璃杯等容器中，再放入微波炉中加热。

加热炉的改进 篇6

安阳钢铁集团公司第一轧钢厂现有φ300 mm、φ260 mm和φ400 mm三个轧钢生产机组,其中棒材生产机组两个( 分别为φ300机组和φ260机组) ,型材生产机组一个( φ400 mm) 。棒材机组主要生产φ12 mm - φ32 mm圆钢和热轧带肋钢筋6个品种, 30个规格; 型材机组主要生产角钢、槽钢和中圆钢4个品种33个规格,与其配套的三座加热设备为三段连续推钢式加热炉,加热钢坯为120 mm×120 mm×4 700 - 6 000 mm的连铸坯。三座加热炉设计加热能力分别为70 t/h、65 t/h和70 t/h,炉顶冷却水管冷却方式采 用强制循环水 冷式。纵水管使 用φ127 mm×25 mm的20号无缝钢管,水流方向为炉头进水,炉尾出水的逆流方式。加热段纵水管采用横水管和组合立柱支撑,预热段部位采用整体基墙支撑。三座加热2006年至2014年共发生水管断裂事故22次。主要表现在:

1) 断裂点主要集中在加热段和预热段交界处及预热段水管上方;

2) 非焊接处滑轨下方和两滑块之间;

3) 点火烘炉、正常生产和降温停炉期间都出现过;

4) 正常生产时耗水量升高,水位波动大。

2 水管断裂原因分析

2. 1 冷却水管材质的影响

三个机组加热炉冷却水管均采用20#无缝钢管作为滑轨的冷却水管,虽然塑性比较好,但是强度和硬度比较低。从断口处取样进行了化验分析,发现管道材质的化学成分符合要求,力学性能也在强度范围之内。因此,由于材质问题导致的水管断裂原因判断可以排除在外。水管化学成分和力学性能见表1,表2。

2. 2 软水变质产生水垢,水管壁腐蚀严重

300 mm、400 mm机组共用一个水泵房,一部冷却塔的循环方式,使用工业水预防突发事故的发生, 而260 mm机组使用一个水泵房,一部冷却塔循环方式,并使用一个水塔预防突发事件的发生。由于生产紧张,检修时间短,检修周期比较长,冷却水管绝热包扎层脱落严重,水温较高,尤其是夏天,水温最高可达72℃。正常生产时,随着冷却水温度的升高,某些容易结垢的盐( 如硫酸钙、硫酸镁、硅酸钙) 溶解度与温度成反比,温度升高时溶解度急剧下降。再加上不同盐类相互作用( 如碳酸钠和氯化钙相互作用生成碳酸钙) 或受热分解( 如碳酸氢钙和碳酸氢镁受热分解成碳酸钙和氢氧化镁) 形成沉淀物。由于沉淀物导热性能差,处于水管受热面水侧,水管内壁与水的热阻增加,水管内壁得不到内侧水的很好冷却。水管外壁长期处于1 200℃以上高温加热环境内,加速了水管的腐蚀过程,使水管壁快速变薄。而在高温条件下,金属强度降 低,低碳钢在315℃时机械强度达到其屈服点,450℃后金属开始产生高温蠕变,局部温度过高,变形,鼓泡,破裂甚至爆破,造成应力集中使水管断裂。

2. 3 急冷急热,造成水管应力集中

本厂三个生产机组由于受集团公司经营和生产结构调整的影响,对标挖潜,增产增效,各机组产量大幅度提升至90万吨/年、58万吨/和95万吨/年, 加热炉生产能力也由原来的70 t/h、65 t/h和70 t/h提升至平均120 t/h、130 t/h和105 t/h,加热能力大幅度提高,与轧机生产能力不相匹配的矛盾也日趋显著,就需要强化加热和压缩各种生产停顿,缩短检修时间和工期,延长检修周期,以此来提高作业率和作业时间。在换辊和事故处理过程中,快速升温、降温,加上待轧温度制度的限制,从700℃至1 320℃之间进行升、降温操作,检修停炉和点火烘炉过程中更甚。由于经常急冷急热使金属产生温度差,产生温度应力,过程中应力无法释放,在金属管壁最薄弱处产生应力集中,为冷却水管的变形和断裂埋下了伏笔。

2. 4 整体基墙设计不合理

加热炉设计为三段加热,前半部10米左右为均热段和高温加热段,后12. 62米左右为预热段,均热段采用架空炉炕结构,加热段纵水管采用横水管和组合立柱支撑,预热段部位采用整体基墙支撑。预热段基墙采用下部为粘土砖砌筑,纵水管下方垫管托,管托与基墙之间用斜铁楔紧焊接后包扎耐火材料封闭,纵水管两头固定( 见图1) 。在升温和降温过程中,水管上下两部分温差较大,升降温速度不一致,上半部分受拉应力,下半部分受压应力,从而使水管变形不均,造成断裂。

2. 5 停、点炉过程中掏钢温度过高,出钢操作方法 不当

由于停炉检修受检修时间和生产条件的限制, 为了保证检修工期,节省检修时间,加快降温速度, 停炉时提前将掏钢架顶入炉内,把炉内钢坯推出以供轧机轧制,待炉内钢坯被轧完后再将掏钢架从炉尾拉出来。由于掏钢架是压在炉内中间两根纵水管上,在推钢的中、后期,中间两根水管炉尾部分比炉头部分受载荷轻,两边两根水管炉尾部分处于自由状态; 炉头部分四根水管均承受钢坯的重量,导致水管前后受力不均,变形比较大。而低碳钢在315℃以下,虽然长期承受载荷,但其机械性能基本无明显变化; 而在315℃以上,其机械强度达到其屈服点, 载荷超过极限强度时会发生缓慢塑性变形,继续增大时导致金属开始产生蠕变。因为掏钢时炉温一般都在900℃左右,远远高于315℃,掏钢的中后期,水管受力不均,产生大的变形。检修结束后,装钢过程当中,水管被压平,又产生冷变形。两者共同作用后,水管材质超过其极限强度时机会发生破裂漏水。

2. 6 滑轨与水管材质不同

由于水管使用20号钢,而滑轨使用镍铬合金。加热时二者发生热膨胀,700℃时20号钢的热膨胀系数为12. 28×10- 6/ ℃ ,镍铬合金的热膨胀系数为14. 5×10- 6/ ℃ ,两者的膨胀系数不一样,两块滑轨中间位置受到压应力,滑轨与水管联接处表面上方受拉应力,下方受压应力,受力增加,导致水管受力不均,超过强度极限时产生断裂。

3 技术改进及措施

3. 1 防止软水变质产生水垢,水管壁腐蚀严重的措施

为了防止水管内软水结垢,严格控制供、出水温度,使之小于55℃,; 保证排污的次数和时间,检修时清理冷却塔等供水设备,; 并对水管进行打压冲洗,清除水管内的水垢,同时定期更换炉内水管。

3. 2 防止急冷急热,造成水管应力集中的措施

为了防止换辊和事故处理过程中,快速升温、降温,造成急冷急热使金属产生热应力,过程中应力无法释放,在960℃以上升、降温时,升、降温速度不得超过200℃ /h,300 ~ 960℃时,升、降温速度不得超过100℃ /h,300℃以下,升、降温速度 不得超过50℃ / h。烘炉过程中,严格按照烘炉曲线进行烘炉。小修时烘炉时间不得少于1天,中修时烘炉时间不得少于3天,大修时烘炉时间不得少于5天。同时对水管的绝热包扎要完整,脱落严重时要及时更换, 并将原来的莫来石块包扎改为锚固件、绝热纤维毯和防爆浇注料组合整体浇注,防止水管裸露造成的局部温度过高,产生热应力。

3. 3 基墙的改进

高温段仍然使用纵水管、横水管和组合立柱结构,预热段水管基墙由原来的一体式改为点式基墙, 也就是将原来的基墙拆分成每1. 2米设置一段基墙,基墙的尺寸为580 mm×460 mm。四根水管基墙位置处于同一条直线上,且斜铁楔打紧在管托与基墙中间,并进行焊接。

3. 4 掏钢方式的改进

为了防止掏钢过程中水管受力不均,产生较大的变形,检修结束后压钢负载过大造成水管断裂,在炉温降低到300℃以后再进行掏钢作业。

3. 5 滑轨与冷却水管结构的改进

对滑轨在水管上的布置进行优化,在高温段滑轨交错布置( 见图2) ,预热段滑轨和水管之间使用马鞍式结构( 见图3) 。这样在高温段滑块不再一条直线上,调整了滑轨间距,既减少了“水管黑印”,提高了加热质量,又防止了应力过大; 在预热段使用马鞍式结构,有效的增大了受力面积,降低了应力,防止了应力集中的出现。

4 改进后效果验证

改进后经过一年多的运行,检修中对滑轨进行测量,所有滑轨的标高均在设计标准之内,再没有发生冷却水管严重变形和断裂事故,杜绝了水管断裂事故的发生。同时,由于降低了事故率,提高了生产率和产量,提升了经济和无形效益,取得了良好的结果。

5 结束语

通过控制加热炉冷却水管中水质、升降温速度, 改变掏钢方式,改进基墙的和滑轨与水管结构,有效的防止了冷却水管严重变形和断裂事故的的发生。虽然采用马鞍式结构增加了热损失,但是炉子的实际作业率提高,延长了加热炉冷却水管的使用寿命, 节约了成本,提高了生产率和轧机的日历作业率,提升了经济效益和社会效益。

摘要：在分析了加热炉冷却水管断裂原因的基础上,通过加热炉冷却水管中水质和升降温速度的控制,掏钢方式的改变,基墙和滑轨与水管结构的改进,有效地防止了冷却水管严重变形和断裂事故的发生,提高了生产率,延长了冷却水管的使用寿命,节约了成本,提升了效益。

加热炉的改进 篇7

该设备为ZC30B-13型卧式双室热处理炉 (图1) , 额定功率为30kW, 最高使用温度可达1 320 ℃, 控制柜面板如图2所示。

故障现象如下:

(1) 加热时电极的导线发热异常, 温度太高。

(2) 温度控制误差较大, 温控不精确, 保温时检测到的实际温度高于设定温度7~8 ℃。

(3) 保温期间电流表满偏, 设备配置的电流表量程为800A, 故障出现后, 电流表的指针已远超电流表的额定刻度值, 无法准确显示此时主回路中的工作电流。

2 故障分析及处理方法

针对上述第一个故障现象, 我们从该设备发热体的特殊性判断出应该是发热体连接不紧密, 也就是所谓的接触不良, 然后又有短路现象所致。该设备的加热室由石墨毡制成隔热层, 固定在金属框笼上, 放在炉体中间作为炉膛, 石墨布固定在一对石墨汇流环上作加热体, 环上引出两只钼棒作为电极, 它们穿过炉膛的绝热层插入到水冷金属电极中, 金属电极再穿过容器的最外层, 其末端与外电路连接。加热体的负载为石墨布, 因为石墨布导电性非常好, 如果采用其他加热元件, 如炉丝或加热棒, 在一千多度的高温下早已熔化, 而且温升较慢。以上这些部件如果破坏或松动, 都将造成工作异常现象。

打开炉膛后, 发现两只汇流环都有不同程度的破损, 尤其是前汇流环, 两只立柱与上环架和下环架的连接是线和点连接, 钼螺钉也已熔化了一半, 再测加热体与外壳的绝缘电阻, 只有70Ω, 已属短路, 上述这些现象, 必将引起炉体电流异常。在寻找短路点时, 发现了以前从未见过的现象, 炉体上大部分用于绝缘的瓷套管已被石墨的粉尘渗入, 这样瓷管就变成了导体, 在没有替代品的情况下, 我们用砂纸将瓷套两个截面清理干净, 这样就可以使接触于金属的端面恢复到绝缘状态。

对于第二个故障现象, 控温精度受多种因素影响, 如铂电阻、控制加热体的导电执行元件、温控仪以及真空度。对于这台设备, 以前我们维修的内容基本上是一些继电器、加热体等硬件或强电线路, 这次出现的故障比以往复杂, 须逐一排查每一部件, 这台设备的控温线路在多年前已被改造过, 改造后的电气原理图也没有, 无技术资料可查, 于是尝试着画出它的主电路图。这台设备最初是利用两种控温仪表构成两套独立的温控系统, 改造后, 利用一块较为先进的温控仪表FP21和设备原配的TG-1型可控制硅功率调节器组成了现用的温控系统。

此时的控温情况为: (1) 当设定温度为200~250 ℃时, 系统能在设定的时间内加热到设定温度, 在保温期间, 精度可达±1 ℃, 而且保温期间的功率输出基本符合FP21 型仪表经内部计算所显示的功率大小, 这可在电流表的指针指示体现出来。 (2) 当温度设定为400~450 ℃时, 系统能在设定的时间内达到设定温度, 但精度误差为2~3 ℃。 (3) 当设定温度为600~650 ℃ 时, 误差为4~5 ℃。 (4) 当设定温度为800~1 100 ℃时, 误差为7~8 ℃。以上这些现象有一个规律:温度越高, 误差越大, 而且保温时的功率输出显示与电流表指示值不相符, 表现为FP21 显示输出功率为11% ~12% 时, 电流表指示针在700~800A范围内波动, 使得控温不精确。

我们对能造成这种现象的相关器件做了逐一排查, 采用新标检的铂电阻, 更换可控硅, 最后对TG-1控制仪表内部的相关器件进行更换, 发现问题依然存在。在这种情况下, 必须要对整个线路及控制原理进行清晰的分析, 于是画出仪表内部及外部连接的部分原理图。对于这个电路, 笔者分析两只可控硅反向并联, 就构成了一个交流调压电路, 根据发热体对电压的要求, 用两组独立的触发脉冲信号G1和g去控制交流电压正负两半波的相位进行交流调压, 实现功率调节。在这个电路中, 380V交流电压经变压器变压后输出40V交流电压, 变压器容量为50kVA, 两只反向并联的可控硅与加热体串联后接在变压器次级。可控硅控制角的大小决定了导通角的大小, 控制角越小, 导通角越大, 则输出的平均电压值就越大;反之, 控制角越大, 导通角就越小, 输出的平均电压值就越小。在加热体功率确定的情况下, 也就是该加热体的材料为石墨布, 它的额定功率为30kW, 改变电压的大小, 也就改变了电流大小。这些过程的变化都取决于FP21 和TG-1 两块仪表的输出指令及变化的信号, 采用两只可控硅反向并联, 是为了获得电源在负半周时的电压, 提高电源的利用率。并联在可控硅两端的电阻和电容起保护作用, 在可控硅一端出现过电压时, 电容就被充电, 当可控硅被导通后。电容就通过可控硅放电, 为防止过大的电容放电电流通过可控硅, 串联了电阻进行限流, 这也是在其他很多电子线路中常见的阻容吸收电路。为了理解两块仪表的配合使用和内部向外输出的信号, 笔者拆检了TG-1周波控制器, 试着画出了局部的器件连接图, 这部分是触发可控硅的主要电路。

至于第三个问题, 也就是电流表满偏, 是石墨布的功率变大所致, 以前的石墨布功率较小, 现购的石墨布功率较大, 如果以本设备额定功率30kW来计算, 石墨布的阻值应为P=U2/R, 即R=362/30 000=0.043 2Ω, 经过实验, 利用5根窄石墨布便可达到23kW, 这已能完全满足工作需要, 在满功率工作时, 工作电流已被控制在700A范围内。

3 难点及技术改进

3.1 难点

该设备加热体所有部件均为石墨材料, 在操作过程中必须用手去紧固, 如果利用工具, 则会导致石墨螺杆及汇流环断裂。

3.2 技术改进

(1) 该设备多年前曾被改造过, 原设计的温控系统线路未被解除 (因控制方式不一样, 现已不用) 。将这套线路从现用的系统中剥离出去, 解除相互联系的各接点, 简化了线路和易发生故障的分支线路, 可为日后的维修减少排查线路故障的时间。

(2) 利用钼丝替代原用的石墨绳缝合炉腔的石墨毡, 起到了既耐高温又不易断裂的作用。

(3) 反复试验, 将功率控制在23kW之内, 既保证了工作使用要求, 又减少了石墨布与汇流环之间的隐性故障。

(4) 提高了汇流环的整体紧密度和机构强度。

(5) 对电极输出端改用多股焊靶线进行连接, 消除了高温时电极易松动过热的现象。

4 结语

以上为ZC30B真空加热炉维修心得, 希望能为同类设备维修与改造提供参考。

摘要：叙述了ZC30B-13型卧式双室热处理炉的故障特点, 在此基础上介绍了维修与改进的相关方法和措施。

关键词：热处理炉,短路,过电流

参考文献

[1]张兴.电力电子技术[M].北京:科学出版社, 2010.

洗梗机水加热系统的改进 篇8

关键词：烟梗回潮机,工艺水温,蒸汽管道系统,加热装置

WQ81型水槽式烟梗回潮机又称洗梗机, 是烟草设备梗线的重要组成部分, 具有清洗烟梗和回潮烟梗的功能, 可清除烟梗中夹带的石块、泥沙、梗末、金属等异物, 与其他回潮设备对比, 具有整机体积小, 能耗少等优点。我公司易地技改, 引入水洗梗工艺, 在使用过程中, 发现WQ81型水槽式烟梗回潮机热水加热系统出现噪声、震动和加热盘管结垢现象, 生产中工艺水温下降明显等现象, 严重影响生产的正常进行和产品质量, 有必要进行改进。

1 存在问题及原因分析

我厂易地技改时引入水洗梗工艺, 但在使用过程中, 发现洗梗机的工艺水温波动较大, 体现在补充水时水温上升慢, 时间长;生产过程中水温下降明显, 波动大两个方面, 严重影响到生产的正常进行和产品质量。

1.1 工艺水温上升慢

该洗梗机进行补充工艺水时水温上升慢, 时间较长, 已达30多分钟, 在生产过程中水温下降明显。

1.2 加热能力的现状调查分析

当蒸汽调压阀开到最大0.75 Mpa时, 工艺水温最高只能达到50℃, 当生产开始后水温开始明显下降, 只能在28—38℃之间波动。

现状调查分析结论:由以上分析可以看出, 该洗梗机进行补充工艺水时水温上升慢, 时间长, 已达30多分钟;在生产过程中水温下降明显, 波动大, 生产中实测水温达不到工艺要求。该设备已经对生产的正常运行和产品质量的实现产生了较大的影响。

2 设备存在问题原因分析

2.1 蒸汽系统安装位置维修不便

WQ81型水槽式烟梗回潮机蒸汽系统安装在水槽与出料网带交接处下方, 空间狭小, 设备维修、检查极为不便。当生产过程中发生故障时, 由于受空间限制, 往往造成较长时间停机。

2.2 设备运行过程中, 振动较大

当水槽水位底, 需补充水时, 混合汽包内水汽混合产生水锤效应, 致使整机振动较大, 噪音加剧。

2.3 蒸汽系统设计不合理、故障率高

由于蒸汽系统无安装过滤器、单向阀等元件, 且安装在狭小、密闭的空间内, 散热效果差, 整机运行过程中振动大, 导致电磁阀、减压阀等故障率高。

2.4 设备加热能力不足

蒸汽通过一个混合器, 在混合器内蒸汽和冷水混合成所需的温度后, 再注满水箱, 此时蒸汽与水在混合器中产生水锤现象, 而出现噪音和管路的震动。在生产过程中, 蒸汽通过加热盘管间接加热水, 通过自动控制保持恒定的水温, 加热盘管在使用后由于烟粉末的附着, 增加加热盘管的厚度, 影响加热效率, 导致生产过程中时常发生水温下降幅度大, 无法及时加热循环水至工艺要求水温, 不能满足工艺要求。

3 确认改造方案及实施情况

通过现场调查及查阅技术资料, 目前我公司使用的蒸汽系统设备、元器件基本是使用斯派莎克公司产品, 目前该公司的蒸汽和水直接混合成热水主要有两种方法:一是采用专业的斯派莎克MK11蒸汽/水混合阀, 这种蒸汽和水在阀内进行混合成热水;二是采用蒸汽喷射器将蒸汽喷射到冷水中, 从而加热成热水, 如斯派莎克IN型蒸汽喷射器。因此我们确定洗梗机蒸汽系统改造方案如下:1) 淘汰原旁管加热装置, 外购一蒸汽喷射器, 进行工艺水的加热。2) 将原蒸汽系统中的混合汽包改用蒸汽/水混合站, 实现补偿水温度可调。3) 将蒸汽管道系统从设备内部移到设备外部。

3.1 实施改造

3.1.1 蒸汽喷射器的原理及选型

斯派莎克蒸汽喷射器设计用于蒸汽直接加热冷水或其它流体, 工作时, 蒸汽的喷射将液体从环形孔吸入、混合, 在喷到水槽中。喷射器引起的循环确保了蒸汽/水充分的混合, 避免了水箱的温度分层差异。IN型喷射器结构设计紧凑, 采用不锈钢材质;加热、混合和循环等部件均无运动部件, 可以将噪声和振动最小化。可以采用单个或多个喷射器平行安装来满足不同流量的要求。最高加热温度到90℃。

根据水槽高位时槽内水的体积V=1.3m3, 温差△T每升高1℃时所需热量Q=5.44×103 kj, 设定控制要求为在减压阀出口蒸汽压力0.4Mpa条件下, 生产过程中, 1分钟内可将水温提高1℃。如选择IN25M型不锈钢蒸汽喷射器, 该喷射器在0.4Mpa工作压力下饱和蒸汽流量为200kg/h, 经计算单个IN25型蒸汽喷射器在0.4Mpa工作压力下加热该水箱水每升高1℃所需时间为0.6分钟, 满足设计要求。

3.1.2 蒸汽/水混合站的原理及选型

斯派莎克蒸汽/水混合阀MK11是设计用于快速混合蒸汽和冷水以达到需要的使用温度, 从而能较经济的提供热水。此产品的特点是小巧, 一体化设计 (包括温度调节和混合系统) , 辅助设备少, 操作简单, 只需转动调节手柄就能调节热水的温度。它的工作原理是混合阀的活塞上升, 打开蒸汽阀门。由于供给冷水的作用, 活塞上升;如果停止冷水供应, 活塞将下降, 并且关闭蒸汽阀。

3.2 系统改造方案具体实施

我们对洗梗机蒸汽系统进行改造, 采用MK11蒸汽/水混合阀和IN型蒸汽喷射器相结合的方案。如图改造后洗梗机管道系统图

1、截止阀2、电磁阀3、调压阀4、过滤器5、压力表6、单向阀7、汽水混合阀8、气动开关阀9、减压阀10、蒸汽喷射器11、温度传感器12、浮子开关

首先, 对蒸汽进行减压, 从1.0Mpa减至0.4Mpa, 采用斯派莎克DP17导阀型隔膜式减压阀。然后, 加热过程还是分为两步骤:

第一, 开机时, 热水通过MK11蒸汽/水混合阀在10分钟内, 将冷水和蒸汽混合成工艺要求的热水 (温度直接在混合阀调温旋钮上设定) , 注满洗梗机的水箱;

第二, 在生产过程中, 热水水温的保持不通过加热盘管来间接加热, 而是采用斯派莎克IN型直接喷射器, 温度控制通过气动调节阀来控制。这样既能利用到蒸汽的全部热量, 节约能源, 又保持水箱的温度恒定, 而且由于喷射器喷射时产生的循环, 使整个水箱的温度达到平衡。

将所有控制元件和管路到改装在洗梗机一侧, 便于安装、调试和维护。具体实施如下:1) 淘汰原旁管加热装置, 根据选择的蒸汽喷射器型号IN25M, 进行工艺水的加热。2) 将原蒸汽系统中的混合汽包改用蒸汽/水混合站, 实现补偿水温度可调。改造后, 加水时间控制在15分钟内将水槽内的水由空槽加至高水位, 同时补偿水温度可在25℃~60℃之间设定。3) 将蒸汽管道系统从设备内部移到设备外部。根据车间设备布局, 将蒸汽系统从设备内部移到与水槽平行、靠内侧布置, 改变原来管道系统控制元器件工作温度高, 湿度大的恶劣环境。

4 改造实施后的效果检查

4.1 工艺水温控制精度的对比

在完成上述改造实施后, 我们对洗梗循环水温进行了一段时间的跟踪, 改造前工艺平均水温值为35.532℃, 改造后温度值稳定在40.23℃, 在设定值的偏差范围内, 满足工艺要求。

4.2 生产时从补偿循环水到水温上升到设定值所需时间的对比

改造前工艺水温上升到设定值所需平均时间为33.4分钟, 改造后只需要10.1分钟, 节约生产前的预热时间。

4.3 设备加工工艺能力对比

4.4 设备运行经济效益分析

通过改造后, 近半年时间的正常运行, 设备故障停机率为零, 取得明显的效果。无论在汽水混合器还是直接喷射器, 都没有水锤现象, 运行平稳;混合器的热水产生速度快, 缩短了起机时间, 温度控制稳定;直接喷射器不会产生烟叶末结垢现象, 无须清洗, 减少了维护时间, 同时也提高了加热效率;由于采用蒸汽直接喷射加热冷水, 利用了蒸汽的全部热量2748.8Kj/kg[2] (在0.4Mpa饱和蒸汽压力下) ;如果采用盘管间接加热, 利用的是蒸汽的潜热2108.1Kj/kg[2] (同样在0.4Mpa饱和蒸汽压力) 。在同样产量的情况下, 改造后的系统可以比原来的节约30%的能源。

5 总结

经过这次改造使得洗梗机工艺水温得到很好控制, 工艺水温可实现在25℃-65℃自由设定, 生产中水温波动小, 基本控制在±2℃之间, 工艺水温上升到设定值响应快, 上升时间在10分钟左右, 并可在1分钟内将水温提高1℃, 噪声、振动明显降低。改造后的系统运行可靠, 稳定。同时, 控制阀每月故障率由改造前的0.2%下降到改造后的0, 挡车工、维修工反映调整、维修方便。取得了良好的经济效益和社会效益, 保障了车间生产和产品质量的有效实现, 达到预期效果, 实践证明此次的改造是成功的。

参考文献

[1]许将日.SIEMENS可编程控制器在WQ822型水槽式烟梗回潮机自动控制中的应用.延边大学农学学报, 2004.

[2]蒸汽和冷凝水系统手册.斯派莎克工程 (中国) 有限公司.上海科技文献出版社.

加热器的冻结问题及改进措施 篇9

在通风空调系统中, 表面式换热器是非常关键而又常用的热工处理设备;在空调机组中, 通热媒的表面式换热器-加热器是常用的换热设备之一。

在北方寒冷地区或冬季, 加热器中的水或蒸汽凝结水会结冻。结冻的结果, 轻则影响设备的正常运行, 重则使加热器冻裂, 必须更新或修理, 导致空调系统停止运行, 影响生产及生活。因此, 解决加热器的冻结问题便成了设计及制造加热器时应着重考虑的问题。

2 加热器冻结的实例和原因分析

2.1 实例1

某工厂, 春节休假6天, 室外-20℃～-10℃, 空调机组停止运行。节日过后, 开机时发现加热器漏汽。

原因分析:由于空调机组连续六日未运转, 加热器中蒸汽凝结水未能完全排出, 室外冷空气进入, 加热器中蒸汽凝结水结冻, 使加热器管束冻裂。

2.2 实例2

在我公司为哈飞汽车制造有限公司喷漆车间生产的22.5万组合式空调机组中 (蒸汽加热器截面尺寸宽4000mm×高1044mm, 共三台并联) , 发现底层加热器存在以下问题: (1) 当加热器进汽阀门开大时, 加热量大, 车间温度高, 此时加热器回水温度适宜; (2) 当加热器进汽阀门关小时, 加热量小, 车间温度适宜, 但加热器回水温度偏低, 导致加热器绕片管冻裂。

原因分析:出现上述问题主要是由于加热器的设计加热量偏大, 加热面积余量过大的原因。

加热量Q=GCp (t2-t1)

式中:G-空气量, kg/s;t1-加热前空气温度, ℃;t2-加热后空气温度, ℃。

供热量Q′=kFΔtm

式中:k-加热器的传热系数, W/ (m2·℃) ;F-加热器的传热面积, m2;Δtm-热媒与空气间的对数平均温差, ℃。

供热量Q′≥ηQ

一般情况下, 加热器的加热量是根据室内外的最大温差Δt (哈尔滨冬季空调室外温度-26℃, 室内温度20℃) 计算得出的, 此时加热器的工作点是处于满负荷状态下的;但如果工作在过渡季节, 由于加热器供热量大, 加热面积余量大, 便会出现上述问题。另外, 由于加热器管程长, 绕片管长4m, 回水阻力大, 管内流速低, 是加热器容易冻结的原因之一;同时加热器三台并联, 底层加热器蒸汽流量小, 也是加热器容易冻结的原因。

2.3 加热器冻结的几种情况

(1) 加热器选择时安全系数太大 (η>1.2) , 结果使热媒造成过大的温降, 回水温度低, 加热器边角处容易冻结;

(2) 加热器管程长, 管内流速低, 回水温度低, 加热器容易冻结。

(3) 系统停止运行时, 由于未装密闭保温阀, 加热器内积水未放干净而冻结;

(4) 两组或多组加热器并联, 由于水路系统不平衡, 一组加热器流量大, 一组加热器流量小, 则流量小的加热器就容易冻结。

2.4 加热器冻结的原因

2.4.1 设计方面的错误

(1) 加热器的加热面积选择不当, 加热面积余量大 (或加热器管程长) , 使加热器水 (蒸汽) 流量、翅片管内水 (蒸汽) 流速、回水温度降低。这些因素都有导致加热器冻结的危险。

(2) 热媒的接管方式不好, 将直接影响加热器内介质的流动方向、流量及流速, 造成回水温度及出口空气温度的不均匀性, 从而导致加热器冻结。

(3) 目前通常采用的变流量控制法控制加热量的大小, 虽然节省了能量, 但当水 (蒸汽) 流量小时, 由于空气温度的分层, 将使最低几排翅片管因室外冷风而冻结。

2.4.2 制造方面的错误

表现为加热器盘管内部集存空气, 形成气堵, 妨碍了加热器内介质的正常循环等。

3 防止加热器冻结的改进措施

(1) 设计加热器时, 在满足Q′=ηQ的情况下, 安全系数η应不大于1.1, 减小传热面积F;

(2) 设计加热器时, 单管程应控制在2m以内, 若所需加热器截面尺寸太大, 应考虑多台串联或并联;

(3) 空调系统中, 在新风口后设置电动对开密闭保温阀及电预加热器, 并使电动阀与电预加热器连锁控制;

(4) 空调机组中, 应把表冷器置于加热器后, 防止冷风直接吹到加热器;

(5) 全新风空调系统中, 应把新风风速控制在2～6m/s之内;

(6) 空调系统中, 采用“防冻保护控制”, 即在加热器回水处加温度控制器, 当回水温度为4℃～6℃时发出低温报警信号, 使风机停转;

(7) 改进加热器结构设计, 使加热器结构可调, 具体结构如图1所示。

此种加热器结构可以参考国外厂家的产品Integra Face and By-pass Heating Coil (整体式面对和旁通加热盘管) 。具体结构为加热器和电动 (气动) 调节阀合为一体, 并在加热器后加温控器, 利用温控器反馈的控制信号来控制电动 (气动) 调节阀的开度。

4 结语

综上所述, 只要我们在设计、制造、管理上采取切实可行的办法, 防止在北方地区加热器出现冻结现象应不是一个难题。

参考文献

正压加注机加热装置分析及改进 篇10

汽车总成装配线上4台正压加注机其主要作用是用来给车辆发动机、车桥桥包、车桥轮边及平衡轴加注齿轮润滑油。针对生产线上不同的车型产品,该加注机具备多种车型的选择及加注参数的设置功能,并能够进行油品的自动补加和定量加注。考虑到冬季齿轮油黏度过大,加注机对加注的供应能力及工艺节拍保证,加注机具有冬季油品预加热(油品耐热温度范围之内)装置及温度检测功能。该加热装置能有效地降低油品黏度,提高了流体速度和加注节拍,以保证整条生产线的运行节拍不受影响。

2. 正压加注机现状

该机自投入生产使用后,加注节拍一直制约着该工位油品的顺利加注,影响到整条生产线的生产节拍。经过多次的论证分析,其原因主要为该加注机冬季采用加热带外敷(即缠裹油箱)方式对油液进行间接加热,其对外环境热辐射大,油箱内部油液热循环不良,加热效果差,不能及时改变暂存储油粘度,提高流速,使得抽液加注缓慢影响工艺节拍,同时油液加注量受到影响,不能保证产品车油品加注质量,需要进行人工补油操作,使得整个油品加注过程不能受控。

2.1 加注机加热方式分析

加注机采用1000W的两条加热带缠裹(类似于电热毯)储液箱桶壁来间接对内部油品加热,如图示。

(1)该加热方式内部油液间接受热,其热循环、热交换差,同时大量的热量辐射到外界,热利用率低,仅为30%,油品加热升温慢,温度最高加热至28-30℃左右,导致油品加热速度慢,每辆车加注时间在4-4.6min,尤其8x4产品车及铸钢大容量车桥上线后则直接出现停线等待加注现象,影响到加注节拍及生产秩序。

(2)该加热方式使得加热带损耗严重,其连续使用寿命仅1个冬季,更新维护费用较高。

(3)该加热方式在长时间持续加热过程中,加热线路发热量大,绝缘材质接触到油品后老化快,出现绝缘材料被烧毁起火现象,存在一定安全隐患。

(4)温度监测不能真实反映当前油液被加热的温度。因为温度传感器伸入到油液中心位置,油液热循环不良,油液中心层温度要低于靠近桶壁周边温度,等检测中心温度达到25℃时,桶壁周边温度已经达到40℃以上,很容易导致润滑油品改性,影响产品品质。

3. 改进方案的确定

分析:

利用2条1000W的加热带缠裹在储液桶外壁上进行加热(如图一),内部油品加热后热循环效果不佳,尤其桶中心油液热循环差,使得加热油品中心温度远低于桶壁周边油品温度,而加注机温度检测及虹吸管恰处于油桶中心位置处,油品实际加热温度检测不准,油液受热不佳。

方案:

将原有加热带拆除,在加注机储液桶底部加工开口,将设计加工制作的法兰焊接安装到此开口处。该法兰具有加热棒安装口,热传感器安装口。法兰焊接好后,将法兰盖涂密封胶安装至法兰口,同时将加热器,热传感器安装到位,接入加热线路及检测线路,改进基本完成,即外敷式加热带加热改为内部加热器加热方式(如图二)。

4. 主要改进结构

4.1 法兰设计;

⑴长方形的法兰设计充分考虑与圆形桶壁的结合(图三法兰设计);

⑵法兰独特的油液密封槽设计;

⑶法兰敞口,可拆卸结构,便于内部积碳杂质及加热管的更换等设备自身维护;

4.2 加热方式:

⑴油桶内部直接加热,油液快速升温;

4.3 加热及检测元件合理布置;

⑴桶内加热管置底,利于热循环及热量的交换,符合热力学原理;

⑵加热管,温度检测一字竖立接近排列,温度检测直接可靠;

5. 改进后效果

①热量集中、快速加热,提高加注速度、提高工艺节拍。改进后加注工艺节拍基本保持在每辆车3.1-3.4min左右,完全解决了油品温度过低,油品黏度大,抽取加注慢的问题。

②节约维护成本,专用加热管使用寿命长达2-3年。以1年内6台加注机加热维护费用计算;加热带每过1冬季需更换,费用为6x2x86=1032元,加热管无需更换,每年可节约资金1032元;在一个加热管使用寿命周期内即3年内可以节约资金3096元。

③大法兰口的设计,便于加热管,温度检测器的更换维护和桶内焦炭的清理;

④加热稳定,电器线路发热小,使用安全可靠。

6. 结论

通过对正压加注机冬季油液加注节拍不能满足生产要求的现状问题分析,进而找出加注机加热装置出厂存在的弊病,结合热学原理及信号监测传感知识,对加注机实施改进性维修,并取得良好的收益。

摘要：本文简要地介绍了成都西屋科技有限公司生产的正压加注机所存在的主要问题,对其加注机加热工作原理和加热方式进行分析和探讨。重点是针对加注机加热问题,结合实际生产维护提出改进方案,并进行加热方式改进,使得加注机加热效果取得显著效果。

关键词：正压加注机,温度传感,加热管,加热带,法兰,热循环

参考文献

[1]廉乐明,谭羽非,吴家正,朱彤.工程热力学:中国建筑工业,2007-1-1.

[2]武淑萍.工程热力学:重庆大学出版社,2006-08.

[3]闻邦椿.机械设计手册﹝第5版:第1卷﹞:机械工业出版社,2010-1-1.

[4]孔凌嘉.简明机械设计手册:北京理工大学出版社,2008-2-1.