本发明专利技术涉及应用天然冷空气或水的冷却设备领域，具体为一种工艺泵组机封冷却水循环复用装置及其使用方法。一种工艺泵组机封冷却水循环复用装置，包括水箱(1)、进水管(31)和出水管(32)，其特征是：还包括泵组单元(2)、冷却水管(33)、回水管(34)、补水管(35)、补水阀(41)、调节阀(42)、水泵(51)、过滤器(52)和冷却器(53)等。一种工艺泵组机封冷却水循环复用装置的使用方法，其特征是：按如下步骤实施：a.水箱补水；b.机封冷却；c.水温控制；d.水压控制。本发明专利技术能耗低，占地面积小，自动化程度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及应用天然冷空气或水的冷却设备领域，具体为一种工艺泵组机封冷却水循环复用装置及其使用方法。
本专利技术涉及冷轧及带钢处理线循环系统的工艺泵组机封冷却水的循环复用系统和装置，包括本系统装置中涉及的控制方法和措施。
技术介绍
目前，在冷轧及带钢处理生产线（包括镀锌机组、镀锡机组、连退机组、酸洗机组、轧机乳化液循环系统等）上，工艺泵组多采用机械密封型式，而机械密封在工作中密封面是相对运动的，温度过高会导致汽化，损坏机械密封，必须采用冷却水对机械密封实施冷却。
现有机组中，冷却水多采用工业水一次使用后直接排入废水地沟后进入废水坑最终至能介废水车间，一方面严重浪费了水资源，另一方面增加废水处理系统的一次投资和运行成本。
目前也有技术试图对冷却水进行回收以循环复用，但在如何保证冷却水循环复用过程中的水质、水量、水压和水温几个方面不能很好的解决，且在故障状态下无法连续不间断供水，这导致冷却水循环复用技术难以适应生产条件，无法推广使用。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，提供一种节省冷却用水又能满足循环复用要求的冷却方法，本专利技术公开了一种工艺泵组机封冷却水循环复用装置及其使用方法。
本专利技术通过如下技术方案达到专利技术目的：
一种工艺泵组机封冷却水循环复用装置，包括水箱、进水管、出水管和机械密封泵组，水箱由顶板、底板和侧板拼合成封闭型壳体，水箱上设有进水口、出水口、回水口和溢水口，水箱的进水口通过进水管连接补水水源，水箱的出水口通过出水管连接机械密封泵组，其特征是：还包括冷却水管、回水管、补水管、泵组水管、补水阀、调节阀、进水阀、水泵、过滤器、冷却器、电导率计、液位传感器、温度传感器、压力传感器和控制器，
水箱的进水口和回水口都设于水箱的顶部，水箱的出水口设于水箱的底部，水箱的回水口和溢水口设于水箱的一侧，水箱的进水口和出水口设于水箱的另一侧，当电导率升高开启补水阀后，补充的新水从水箱的一侧注入，溢流出水从箱体的另一侧流出，使得电导率高的水从水箱内优先排出，从而使得水箱内水的电导率下降；
进水管上串联有补水阀；
水箱的出水口连接出水管的前端，出水管上从前端至后端依次串联水泵、过滤器和冷却器的一组换热单元，冷却器的另一组换热单元串联在冷却水管上，冷却器的两组换热单元互相热交换，冷却水管上还串联有调节阀，冷却水管内循环供应冷却水；
水箱的回水口连接回水管；
进水管和出水管之间用串联有补水阀的补水管连接；
泵组单元包括进水阀、机械密封泵组和泵组水管，进水阀和机械密封泵组依次串联在泵组水管上，各个泵组单元依次并联在出水管和回水管之间；
水箱内设有电导率计和液位传感器，出水管的冷却器和泵组单元之间设有温度传感器和压力传感器；
机械密封泵组、补水阀、调节阀、进水阀、水泵、电导率计、液位传感器、温度传感器和压力传感器都通过信号线连接控制器，控制器内设有水箱水位的上限值HMax和下限值Hmin、水箱内储水电导率的上限值GMax和下限值Gmin、出水管内水温的上限值TMax和下限值Tmin、出水管内水压的上限值PMax和下限值Tmin。
所述的工艺泵组机封冷却水循环复用装置，其特征是：
水泵选用变频电机驱动的液下泵，若水泵的数量多于1台时则各台水泵之间并联连接组成水泵组后再串联在出水管上，水泵和冷却器都固定在水箱的顶板上，形成一体化装置以减少占地面积；
补水阀和进水阀都选用电磁阀，调节阀选用气动阀，过滤器选用Y型，控制器选用可编程控制器。
所述的工艺泵组机封冷却水循环复用装置的使用方法，其特征是：按如下步骤实施：
a.水箱补水：若液位传感器测得水箱内的水位降至下限值Hmin时，或者，若电导率计测得水箱内储水的电导率升至上限值GMax时，控制器控制进水管上的补水阀开启，通过进水管从补水水源向水箱补水，直至水位升至上限值HMax并且电导率降至下限值Gmin时，控制器控制进水管上的补水阀关闭，停止补水，这样保持水箱内的水位在Hmin至HMax之间，并且水的电导率在Gmin至GMax，保证后续的水泵能正常供水，同时保持水质的稳定；
b.机封冷却：机械密封泵组和进水阀、机械密封泵组和水泵都实施联锁控制，当机械密封泵组运行时，控制器控制进水阀开启、水泵运行，当机械密封泵组停运时，控制器控制进水阀关闭、水泵停运；
水泵运行时，水泵从水箱内抽出机封冷却水经出水管输向各个泵组单元向各个机械密封泵组实施冷却，出水管上设有过滤器对机封冷却水实施过滤，若水泵的数量多于1台时则当1台水泵停运时另1台水泵立即启动运行；
机封冷却水对泵组单元的机械密封泵组实施冷却后从回水管流回水箱；
c.水温控制：机封冷却水在吸收了机械密封泵组的热量后温度上升，若温度传感器测得出水管内的水温升至上限值TMax时，控制器控制调节阀开启，冷却水管内循环供应冷却水，冷却器通过两组换热单元互相热交换对出水管内的机封冷却水实施冷却，直至水温降至下限值Tmin时，控制器控制调节阀关闭，停止冷却，这样保持出水管内的水温在Tmin至TMax之间；
d.水压控制：为防止串联了过滤器和冷却器的出水管因堵塞而影响机械密封泵组的正常运行，若压力传感器测得出水管内的水压降至下限值Pmin时，控制器控制补水管上的补水阀开启，补水水源的来水从进水管经补水管直接流至出水管再流至泵组水管对机械密封泵组实施冷却，直至水压升至上限值PMax时，控制器控制补水管上的补水阀关闭，停止直接补水。
所述的工艺泵组机封冷却水循环复用装置的使用方法，其特征是：
步骤b时，水泵采用变频控制，水泵的输入频率根据出水管上的压力传感器测得的水压值由控制器实施PID调节控制，保证出水管内机封冷却水的供水压力，达到节约能耗的效果；
步骤c时，调节阀的开度根据出水管上的温度传感器测得的水温值由控制器实施PID调节控制，从而维持出水管内机封冷却水的温度范围。
本专利技术解决了机封冷却水循环复用过程中的水量、水压、水温、水质以及故障状态的供水等问题，解决了目前系统中机封冷却水直排造成水资源严重浪费和间接使得废水处理系统一次投资和运行成本增加的问题，达到全自动无故障复用的功能，并通过设置变频供水泵使得系统能耗进一步降低，本专利技术除可应用在冷轧及带钢处理线（包括镀锌机组、镀锡机组、连退机组、酸洗机组、轧机乳化液循环系统等）等领域外，还可应用于冶金行业其他工艺泵组系统中，并可进一步推广应用于化工行业的工艺泵组系统中。
本专利技术稳定可靠，具有保证水质、水量和水温等完善的供给功能，并能保证在事故状态下保证不间断供水的能力，并具有能耗低，占地面积小，自动化程度高等优点。本专利技术的有益效果是：
(1)通过液位控制，保证工业水箱的正常自动补水；
(2)通过温度控制，保证机封冷却水循环复用的温度；
(3)通过压力控制，保证机封冷却水循环复用的压力；
(4)通过压力变送器和管道补水阀的联锁控制，确保在故障状态下，自动开启管道补水阀，保证在故障状态下的连续不间断供给；
(5)通过电导率控制，保证机封冷却水循环复用的水质；
(6)一体化集成设计，占地面积小；
(7)采用PLC控制，自动化程度高；
(8)采用变频泵，保证在工艺泵组工作泵减少的情况，对变频泵进行控制，降低能耗。\本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种工艺泵组机封冷却水循环复用装置，包括水箱(1)、进水管(31)、出水管(32)和机械密封泵组(21)，水箱(1)由顶板、底板和侧板拼合成封闭型壳体，水箱(1)上设有进水口、出水口、回水口和溢水口，水箱(1)的进水口通过进水管(31)连接补水水源，水箱(1)的出水口通过出水管(32)连接机械密封泵组(21)，其特征是：还包括冷却水管(33)、回水管(34)、补水管(35)、泵组水管(36)、补水阀(41)、调节阀(42)、进水阀(43)、水泵(51)、过滤器(52)、冷却器(53)、电导率计(61)、液位传感器(62)、温度传感器(63)、压力传感器(64)和控制器(7)，水箱(1)的进水口和回水口都设于水箱(1)的顶部，水箱(1)的出水口设于水箱(1)的底部，水箱(1)的回水口和溢水口设于水箱(1)的一侧，水箱(1)的进水口和出水口设于水箱(1)的另一侧；进水管(31)上串联有补水阀(41)；水箱(1)的出水口连接出水管(32)的前端，出水管(32)上从前端至后端依次串联水泵(51)、过滤器(52)和冷却器(53)的一组换热单元，冷却器(53)的另一组换热单元串联在冷却水管(33)上，冷却器(53)的两组换热单元互相热交换，冷却水管(33)上还串联有调节阀(42)，冷却水管(33)内循环供应冷却水；水箱(1)的回水口连接回水管(34)；进水管(31)和出水管(32)之间用串联有补水阀(41)的补水管(35)连接；泵组单元(2)包括进水阀(43)、机械密封泵组(21)和泵组水管(36)，进水阀(43)和机械密封泵组(21)依次串联在泵组水管(36)上，各个泵组单元(2)依次并联在出水管(32)和回水管(34)之间；水箱(1)内设有电导率计(61)和液位传感器(62)，出水管(32)的冷却器(53)和泵组单元(2)之间设有温度传感器(63)和压力传感器(64)；机械密封泵组(21)、补水阀(41)、调节阀(42)、进水阀(43)、水泵(51)、电导率计(61)、液位传感器(62)、温度传感器(63)和压力传感器(64)都通过信号线连接控制器(7)，控制器(7)内设有水箱(1)水位的上限值HMax和下限值Hmin、水箱(1)内储水电导率的上限值GMax和下限值Gmin、出水管(32)内水温的上限值TMax和下限值Tmin、出水管(32)内水压的上限值PMax和下限值Tmin。...
【技术特征摘要】
1.一种工艺泵组机封冷却水循环复用装置，包括水箱(1)、进水管(31)、出水管(32)和机械密封泵组(21)，水箱(1)由顶板、底板和侧板拼合成封闭型壳体，水箱(1)上设有进水口、出水口、回水口和溢水口，水箱(1)的进水口通过进水管(31)连接补水水源，水箱(1)的出水口通过出水管(32)连接机械密封泵组(21)，其特征是：还包括冷却水管(33)、回水管(34)、补水管(35)、泵组水管(36)、补水阀(41)、调节阀(42)、进水阀(43)、水泵(51)、过滤器(52)、冷却器(53)、电导率计(61)、液位传感器(62)、温度传感器(63)、压力传感器(64)和控制器(7)，
水箱(1)的进水口和回水口都设于水箱(1)的顶部，水箱(1)的出水口设于水箱(1)的底部，水箱(1)的回水口和溢水口设于水箱(1)的一侧，水箱(1)的进水口和出水口设于水箱(1)的另一侧；
进水管(31)上串联有补水阀(41)；
水箱(1)的出水口连接出水管(32)的前端，出水管(32)上从前端至后端依次串联水泵(51)、过滤器(52)和冷却器(53)的一组换热单元，冷却器(53)的另一组换热单元串联在冷却水管(33)上，冷却器(53)的两组换热单元互相热交换，冷却水管(33)上还串联有调节阀(42)，冷却水管(33)内循环供应冷却水；
水箱(1)的回水口连接回水管(34)；
进水管(31)和出水管(32)之间用串联有补水阀(41)的补水管(35)连接；
泵组单元(2)包括进水阀(43)、机械密封泵组(21)和泵组水管(36)，进水阀(43)和机械密封泵组(21)依次串联在泵组水管(36)上，各个泵组单元(2)依次并联在出水管(32)和回水管(34)之间；
水箱(1)内设有电导率计(61)和液位传感器(62)，出水管(32)的冷却器(53)和泵组单元(2)之间设有温度传感器(63)和压力传感器(64)；
机械密封泵组(21)、补水阀(41)、调节阀(42)、进水阀(43)、水泵(51)、电导率计(61)、液位传感器(62)、温度传感器(63)和压力传感器(64)都通过信号线连接控制器(7)，控制器(7)内设有水箱(1)水位的上限值HMax和下限值Hmin、水箱(1)内储水电导率的上限值GMax和下限值Gmin、出水管(32)内水温的上限值TMax和下限值Tmin、出水管(32)内水压的上限值PMax和下限值Tmin。
2.如权利要求1所述的工艺泵组机封冷却水循环复用装置，其特征是：
水泵(51)选用变频电机驱动的液下泵，若水泵(51)的数量多于1台时则各台水泵(51)之间并联连接组成水泵组后再串联在出水管(32)上，水泵(51)和冷却器(53)都固定在水箱(1)的顶板上；
补水阀(41...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴祥，周光升，陆志毅，
申请(专利权)人：宝钢工程技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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