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乳化液過濾系統適應性改造
2019-04-30 11:07:52 來源：冷軋廠改造工程投產后，單位時間內軋機軋制產生的鐵粉量比酸軋聯機改造前增加了1.4倍，現有乳化液系統的冷卻及過濾能力已明顯不足，乳化液清潔度不能滿足要求，乳化液噴射位置及軋機空氣吹掃效果也不理想，軋機出口帶鋼表面總殘留物量超標，帶鋼溫度偏高。尤其在大電機改造后，軋機機組設計產量有所增加，將超設計產量，上述問題將更加突出，為此對乳化液自動控制系統進行適應性改造。
軋機乳化液系統由A、B兩個主系統及其配套的配液系統、排污系統和污泥系統組成。A系統為1～3號軋機服務，B系統為4號軋機服務。這兩個主系統是本次改造的重點。
原有乳化液系統工作原理：主油箱中的乳化液由噴射泵加壓送出，經反沖洗過濾器過濾和板式熱交換器冷卻后送往軋機機組。軋機使用后的乳化液在自重作用下經粗顆粒分離器分離粗大雜質后進入回流油箱。乳化液在回流油箱中經一定時間的靜置，沉淀出一些雜質。然后由返送泵將乳化液經霍夫曼過濾器過濾送回到主油箱中。油箱中有磁鏈過濾器，分離鐵磁雜質；有鏈式撇油器將乳化液中的上浮的雜油撇出；有攪拌器將乳化液混合均勻。經過處理的較為干凈的乳化液將被繼續循環利用。由于原有的乳化液系統中霍夫曼過濾器的過濾能力和過濾精度均不能滿足要求，故引進了乳化液系統真空帶式過濾機。
真空帶式過濾機的基本參數
乳化液系統中有真空帶式過濾機、磁鏈式過濾器、反沖洗過濾器。其中真空帶式過濾機是關鍵過濾設備。A、B系統各設1臺，均布置在系統返送泵之后，主油箱之前。A系統真空過濾器安裝在乳化液間的地面；B系統真空過濾器安裝在原有霍夫曼過濾器的鋼結構臺架上。兩個系統的真空帶式過濾機原理相同。
真空帶式過濾機的工作原理
(1)結構組成：真空帶式過濾機是一個全自動間歇動作的過濾機，主要由過濾箱、頂部儲液箱、刮片式輸送器、卷筒、電氣控制系統組成。過濾箱是一個方形箱體，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裝置驅動。箱外有一個由氣動馬達驅動的卷筒，用于卷取從過濾箱中出來臟濾紙。
（2）工作原理：真空過濾機刮片式輸送器，由齒輪電機通過鏈條鏈輪帶動傳動軸旋轉；傳動軸兩端有兩個鏈輪，分別帶動兩根鏈條運行；鏈條之間用多根刮片連接。油箱內壁上有滑槽，壓在濾紙上的刮片平行移動時帶動濾紙移動，當過濾箱內的乳化液液面達到高液位時，過濾系統離心泵啟動，抽吸過濾箱下腔乳化液，在過濾箱下部形成真空。在其自重及大氣壓力的作用下，乳化液從上部臟油腔通過中間過濾紙進入下部真空腔。過濾后的乳化液由泵通過管道送入干凈的系統主油箱，過濾掉的雜質則吸附在過濾紙上。隨著系統的運行，濾紙上的雜質不斷增加，對乳化液產生的阻力也逐漸加大，在上下兩腔之間形成壓差。當壓差達到設定值時，濾紙置換工作自動開始運行。
首先，打開連接管道上的連通控制閥，使頂部儲液箱內儲備的乳化液進入過濾箱下腔，消除其真空，過濾工作暫停。接著，鏈條傳動裝置啟動，將臟的過濾紙從過濾箱中輸送出來，將新的過濾紙拉進過濾箱。與此同時，從過濾箱中出來的廢紙由卷筒卷取，卷筒由氣動馬達驅動。過濾紙置換的長度可事先設定。隨著過濾紙置換次數的增加，廢紙卷直徑逐漸增大，達到設定極限時，發出報警信號，提醒操作工將廢紙割斷，卸下廢紙卷，重新將從過濾箱出來的廢紙纏在卷筒上，以便于下一次置換工作時卷取濾紙。當一卷濾紙用完后，由操作工重裝一卷新紙。
真空帶式過濾機為機電一體設備，自帶現場控制箱，通過直接I/O與原有PLC進行通訊。控制模式有手動和自動兩種。
手動模式
(1)預先設定好離心泵啟動速度，然后在現場操作箱上直接進行操作。
(2)通過人工確認連鎖條件，手動操作控制閥的打開與關閉。
(3)由人工確定濾紙置換長度。
自動模式
通過在主操作臺上將控制模式設置為“自動模式”后，真空過濾機系統則按照自動控制和置換控制要求進行工作。置換是指將用過的過濾紙換出，裝入新過濾紙的過程。
自動控制
過濾狀態：真空過濾機處于過濾狀態，連通閥關閉，頂部儲液箱中的乳化液不能進入過濾箱下腔。由于離心泵不斷抽吸乳化液，使得過濾箱下部形成一定的真空度，過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，乳化液穿過濾紙，雜質留在濾紙上。在離心泵的作用下，過濾后的凈液從過濾箱下腔通過管道被輸送到乳化液系統主油箱中。
主油箱液位控制：在運行過程中，液位計檢測過濾器箱的液位，當液位低于低液位時，離心泵停止運行，以避免從回流泵站來的乳化液直接沖擊濾紙。當液位高于高液位時，發出報警信號，提醒操作人員注意。如果液位繼續升高，至溢流口時，乳化液通過溢流管直接流入系統主油箱。
頂部儲液箱液位控制：過濾狀態下，關閉連通控制閥，保持高液位；置換濾紙時，打開連通控制閥，將儲液箱中的乳化液排入過濾箱下腔，消除其真空，便于濾紙移動。頂部儲液箱中裝有液位計。在過濾狀態下，如果儲液箱中的液位低于上限液位，則打開加液控制閥注入干凈的乳化液，使其液位上升；當油箱液位達到上限時，關閉加液控制閥。
狀態轉換：隨著過濾工作的進行，濾紙上的雜質越來越多，堵塞越來越嚴重，在濾紙上形成的壓差越來越大。系統設置了一個壓力開關用于檢測過濾箱上下兩腔之間的壓差，如果壓差達到設定值，就自動進入置換程序。
置換控制啟動
在置換期間，頂部儲液箱的連通控制閥打開，乳化液流入過濾箱下腔，從而消除真空便于更換過濾紙，同時過濾器泵開始工作，繼續將清潔乳化液送到系統主油箱中。在置換過程完成后，頂部儲液箱的連通控制閥再次關閉，過濾箱被旁通管道填滿乳化液，一旦達到*大液位，安全閥同時關閉。為在真空過濾機中保持正常液位水平同時防止溢流，過濾系統泵必須人為調節速度。當液位上升時，泵高速運行，相反，液位降低時泵就低速運行。當過濾器油箱液位達到溢出液位時，自動啟動備用泵，直至過濾器油箱恢復到正常液位，自動停止備用泵。過濾器泵的工作泵和備用泵按一定時間自動切換，互為備用；當工作泵發生機械或電氣故障時發出報警信號，則備用泵自動啟動投入運行。
調試過程中的問題
在調試過程中，走紙機構不能正常工作：濾紙堆積在過濾箱出口方向的斜坡上，不能移出箱外。經多次人工處理重新試車，故障依然存在。阻礙了調試工作的繼續進行。
原因分析
在消化外方設備資料的基礎上，經過觀察和分析比較認為：外方隨機提供的濾紙在出廠時卷取方向不正確，導致濾紙在傳動時受到的摩擦阻力大于動力，不能正常移動。
解決辦法
將濾紙裁斷，調換方向后重新連接；紙卷上方的走紙長度檢測裝置作相應的位置改變；調試時提高油箱中液位的高度；將調試用介質由新水改為乳化液。經試車取得成功。
通過使用新的真空帶式過濾機，增大了系統過濾能力，提高了乳化液清潔度，達到了預期效果，乳化液系統的冷卻及過濾能力已明顯提高。
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