一种立式连退退火炉快冷风机负荷平衡装置与平衡方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种立式连续退火炉快冷风机负荷平衡装置与方法，该装置包括传动侧水冷换热器、操作侧水冷换热器、传动侧快冷风箱、操作侧快冷风箱、加热炉PLC控制系统以及与PLC控制系统相连接的传动侧变频快冷风机、操作侧变频快冷风机、传动侧压力变送器和操作侧压力变送器。快冷风机负荷平衡方法采用两个相互关联的压力调节回路分别控制两台变频快冷风机的转速，以快冷风机实际转速是否超过其转速上限值为依据，来选择使用正常压力设定值或正常压力设定值和超速风机侧的压力检测值中的较小者作为压力调节回路的设定值。本发明专利技术能在保证快冷段保护气氛抽出和鼓入平衡的同时，使两台快冷风机吹向带钢两侧保护气氛风量即负荷保持基本平衡一致。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，特别是。
技术介绍
立式连续退火炉快冷段的作用是通过向带钢两侧喷吹保护气氛以带走带钢的热量，使带钢被快速冷却，固定带钢内部晶体结构。氮氢保护气氛由两台大功率变频快冷风机从快冷炉膛内抽出后，分别经由两台水冷换热器冷却后，再经由两套快冷风箱重新吹入快冷炉膛内，从带钢两侧同时冷却带钢。 现有的立式连退炉快冷风机控制装置一般通过两个相互独立的压力控制器分别控制两台变频快冷风机的转速，即用传动侧压力变送器的压力检测值PVms为反馈变量控制传动侧快冷风机的转速，操作侧压力变送器的压力检测值PVre为反馈变量控制操作侧快冷风机的转速。为使吹向带钢两侧的保护气氛流量基本一致，传动侧快冷风机压力控制回路的压力设定值SPms和操作侧快冷风机压力控制回路的压力设定值SPqs均使用相同的压力设定值SPN?。 但即使两个快冷风机压力控制器使用相同的压力设定值，但由于受工艺管道布置的制约，两台快冷风机分支管道的长度、分支管道的阻力(比如由于分支管道转弯的次数、转弯的角度不同造成的管道阻力差异)不同，两台快冷风机的保护气氛吹出量即快冷风机的负荷也会不平衡，即两台快冷风机吹向带钢两侧保护气氛的风量不一致，使带钢在快冷段中走行冷却时发生来回抖动的“震颤”现象，更严重时会有一台快冷风机处于超负荷状态，而另一快冷风机处于欠负荷状态，而快冷风机超负荷工作将严重影响快冷风机的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种立式连退炉快冷风机负荷平衡装置及平衡方法，能在保证快冷段保护气氛抽出和鼓入平衡的同时，使两台快冷风机吹向带钢两侧保护气氛风量即负荷保持基本平衡一致。 本专利技术解决上述问题的技术方案为: —种立式连续退火炉快冷风机负荷平衡装置，包括:传动侧水冷换热器、操作侧水冷换热器、传动侧快冷风箱、操作侧快冷风箱、加热炉PLC控制系统以及与PLC控制系统相连接的传动侧变频快冷风机、操作侧变频快冷风机、传动侧压力变送器和操作侧压力变送器； 所述传动侧水冷换热器分别与快冷炉膛和传动侧变频快冷风机连接；所述传动侧压力变送器分别与快冷炉膛和传动侧快冷风箱连接；所述操作侧水冷换热器分别与快冷炉膛和操作侧变频快冷风机连接；所述操作侧压力变送器分别与快冷炉膛和操作侧快冷风箱连接。按上述方案，所述加热炉PLC控制系统包括模拟量输入模块，所述模拟量输入模块与传动侧压力变送器和操作侧压力变送器连接。按上述方案，所述传动侧变频快冷风机和操作侧变频快冷风机由交流变频器控制，所述交流变频器通过硬接线连接方式或现场总线通讯方式与PLC控制系统连接。 一种立式连续退火炉快冷风机负荷平衡方法，包括以下步骤: I)传动侧压力变送器采集快冷炉膛和传动侧快冷风箱的压差，操作侧压力变送器采集快冷炉膛和操作侧快冷风箱的压差；并将两个压差检测信号通过模拟量输入模块(Al模块)接入加热炉PLC控制系统； 2)压力控制器对压力设定值和压力检测信号的偏差执行常规的PID比例积分微分运算，对计算出的压力控制器输出进行限幅后用于控制快冷风机的转速； 3) PLC系统检测各快冷风机实际转速，并判断各快冷风机实际转速是否超过其转速上限值； 4)根据各快冷风机实际转速是否超过其转速上限值的情况，选择使用正常压力设定值或正常压力设定值和超速风机侧压力检测值中的较小者作为压力调节控制回路的设定值； 按上述方案，所述压力调节控制回路的设定值选择方法具体如下: (4.1)传动侧快冷风机实际转速nMS未超过其转速上限值n_maxMS，操作侧快冷风机实际转速Iiffi未超过其转速上限值n_maX()S，此时传动侧快冷风机压力控制回路压力设定值SPms和操作侧快冷风机压力控制回路压力设定值SPqs均采用正常压力设定值SPnm SPms = SPnoiii SPos = SPnodi (4.2)传动侧快冷风机实际转速nMS超过其转速上限值n_maxMS，操作侧快冷风机实际转速Iiffi未超过其转速上限值n_maX()S，此时传动侧快冷风机压力控制回路压力设定值SPms采用正常压力设定值SPta，操作侧快冷风机压力控制回路压力设定值SPqs取正常压力设定值SPnmi和传动侧压力检测值PVms中的较小者 SPms = SPnodi SPos = MIN (SPNoffl, PVms) (4.3)传动侧快冷风机实际转速nMS未超过其转速上限值n_maxMS，操作侧快冷风机实际转速Iiffi超过其转速上限值n_maX()S，此时传送侧快冷风机压力控制回路压力设定值SPms取正常压力设定值SPnmi和操作侧压力检测值PVqs中的较小者，操作侧快冷风机压力控制回路压力设定值SPqs取正常压力设定值SPta SPms = MIN(SPiwPVos) SPos = SPnodi (4.4)传动侧快冷风机实际转速nMS超过其转速上限值n_maxMS，操作侧快冷风机实际转速Iiffi超过其转速上限值n_maX()S，此时传动侧快冷风机压力控制回路压力设定值SPms取正常压力设定值SPnm和操作侧压力检测值PVqs中的较小者，操作侧快冷风机压力控制回路压力设定值SPqs取正常压力设定值SPta和传动侧压力检测值PVms中的较小者； SPms = MIN(SPiwPVos) SPos = MIN(SPiwPVms) 按上述方案，所述步骤3)中判断快冷风机实际转速超过其转速上限值需满足快冷风机实际转速超过其转速上限值且保持时间大于设定时间阈值。 按上述方案，所述步骤3)中加热炉PLC控制系统不断比较两台快冷风机实际转速的偏差，当转速偏差超过允许的偏差阈值并保持时间大于设定时间阈值后，发出“快冷风机转速偏差大”报警。 本专利技术带来的有益效果是:本专利技术考虑了两台快冷风机同时工作时的耦合效应，有效克服两台快冷风机的负荷差异，从而使吹向带钢两侧的保护气氛风量基本平衡一致，防止带钢在快冷段中走行时来回抖动，延长快冷风机的使用寿命。 【附图说明】 图1是本专利技术实施例的装置的结构示意图； 图2是本专利技术实施例的负荷平衡方法流程图； 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 如图1所示，本专利技术一种立式连续退火炉快冷风机负荷平衡装置，其包含有快冷炉膛2、传动侧水冷换热器31、操作侧水冷换热器32、传动侧快冷风箱51、操作侧快冷风箱52、加热炉PLC控制系统7以及由PLC控制系统7所控制的传动侧变频快冷风机41、操作侧变频快冷风机42、传动侧压力变送器61、操作侧压力变送器62、以及连接上述设备的管道等。所述传动侧压力变送器61检测传动侧快冷风箱51和快冷炉膛2之间的压差，所述操作侧压力变送器62检测操作侧快冷风箱52和快冷炉膛2之间的压差。 所述传动侧压力变送器61、操作侧压力变送器62选用差压变送器，其压差检测信号通过模拟量输入模块(Al模块)接入加热炉PLC控制系统7 ;所述传动侧变频快冷风机41、操作侧变频快冷风机42分别由交流变频器控制，而交流变频器可通过硬接线连接方式或现场总本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立式连续退火炉快冷风机负荷平衡装置，其特征在于，其包括有：传动侧水冷换热器、操作侧水冷换热器、传动侧快冷风箱、操作侧快冷风箱、加热炉PLC控制系统以及与PLC控制系统相连接的传动侧变频快冷风机、操作侧变频快冷风机、传动侧压力变送器和操作侧压力变送器；所述传动侧水冷换热器分别与快冷炉膛和传动侧变频快冷风机连接；所述传动侧压力变送器分别与快冷炉膛和传动侧快冷风箱连接；所述操作侧水冷换热器分别与快冷炉膛和操作侧变频快冷风机连接；所述操作侧压力变送器分别与快冷炉膛和操作侧快冷风箱连接。

【技术特征摘要】
1.一种立式连续退火炉快冷风机负荷平衡装置，其特征在于，其包括有:传动侧水冷换热器、操作侧水冷换热器、传动侧快冷风箱、操作侧快冷风箱、加热炉PLC控制系统以及与PLC控制系统相连接的传动侧变频快冷风机、操作侧变频快冷风机、传动侧压力变送器和操作侧压力变送器； 所述传动侧水冷换热器分别与快冷炉膛和传动侧变频快冷风机连接；所述传动侧压力变送器分别与快冷炉膛和传动侧快冷风箱连接；所述操作侧水冷换热器分别与快冷炉膛和操作侧变频快冷风机连接；所述操作侧压力变送器分别与快冷炉膛和操作侧快冷风箱连接。2.根据权利要求1所述的快冷风机负荷平衡装置，其特征在于，所述传动侧变频快冷风机和操作侧变频快冷风机由交流变频器 控制，所述交流变频器通过硬接线连接方式或现场总线通讯方式与PLC控制系统连接。3.—种立式连续退火炉快冷风机负荷平衡方法，包括以下步骤: 1)传动侧压力变送器采集快冷炉膛和传动侧快冷风箱的压差，操作侧压力变送器采集快冷炉膛和操作侧快冷风箱的压差；并将两个压差检测信号通过模拟量输入模块接入加热炉PLC控制系统； 2)压力控制器对压力设定值和压力检测信号的偏差执行常规的PID比例积分微分运算，对计算出的压力控制器输出进行限幅后用于控制快冷风机的转速； 3)PLC系统检测各快冷风机实际转速，并判断各快冷风机实际转速是否超过其转速上限值； 4)根据各快冷风机实际转速是否超过其转速上限值的情况，选择使用正常压力设定值或正常压力设定值和超速风机侧压力检测值中的较小者作为压力调节控制回路的设定值。4.根据权利要求3所述的快冷风机负荷平衡方法，其特征在于，所述压力调节控制回路的设定值选择具体如下: (4.1)传动侧快冷风机实际转速ηΒ未超过其转速上限值n_maxMS，操作侧快冷风机实际转速Iiffi未超过其转速上限值n_maX()S，此时传动侧快冷风机压力控制回路压力设定值SPms和操作侧快冷风机压力控制回路压力设定值SPqs均采用正常压力设定值SPta S...

【专利技术属性】
技术研发人员：周登科，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42