一种加热炉冷却保护系统及其应用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种加热炉冷却保护系统及其应用方法。该系统包括循环冷却水系统、应急冷却水系统；应急冷却水系统包括意外信号收集装置及阀门；所述阀门设置在循环冷却水系统和应急冷却水系统的管道上，意外信号收集装置的输出端与阀门连接。在该系统中，当出现意外情况时，循环冷却水系统失效，应急冷却水系统可以瞬间响应，自动冷却加热炉。该系统实现了突发情况下的应急冷却，避免了由于冷却水中断导致炉体温度过高而造成的设备损坏。该系统无需设置水箱供水、无需进行人工干预，具有响应速度快、系统可靠、成本低廉、自动化程度较高等优势。在增强加热炉作业区的安全性，降低保安水系统的管理和使用成本方面具有一定的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种加热炉冷却保护系统及其应用方法
本专利技术属于加热炉冷却系统领域，涉及一种加热炉冷却保护系统及其应用方法。
技术介绍
在材料热加工领域，加热炉及其配套装置被广泛应用。加热炉在工作时，炉膛内会产生上千度的高温。为了确保加热炉除炉膛外的其它部位不会水温过高，炉膛和炉体之间需用保温材料隔开。此外，加热炉工作过程中还需要不断地对炉体进行冷却，常用方法是通入循环冷却水进行冷却。其中，由水冷机等组成的循环冷却水系统是常见的冷却方式之一。但是，若出现断电、水冷机故障等意外情况时，冷却水循环系统无法工作，导致炉体温度升高。严重时，炉体产生变形、开裂，密封圈、塑胶管道等部件会起火燃烧，进而酿成严重事故。加热炉的正常冷却与安全生产运营息息相关，为了防止循环冷却水系统故障酿成事故，很多工厂的设计会另外预留一套应急保安水系统，在循环冷却水系统出现故障后仍能保证冷却水系统的正常工作和炉体的正常冷却。但是实际使用中存在诸多问题：比如保安水系统与循环水系统相互影响、保安水系统建设维护成本高、操作繁琐、紧急状态下保安水系统无法及时投入使用等。如专利CN205843396U所提供的冷却水系统的保安应急装置中需要设置高位水箱储存冷却水，这既增加了成本，又对场地空间提出了要求，或水箱储水有限，可能存在应急冷却水用尽的情况。又如CN101476805B所提供的保安应急装置中，循环冷却水路与保安水路相联通，中间由单向压力阀门控制通断。当系统正常工作时，循环冷却水管路水压比保安水管路大，阀门关闭，炉体的冷却由循环水负责。当发生断电、管道破裂、水泵停转等紧急事故时，循环水管路的水压比保安水管路小，阀门打开，由保安水负责炉体的应急冷却。然而，可能出现的情况是：对加热炉进行冷却时，循环冷却水的水温和水压并不总是处于稳定状态，可能会造成保安水阀(单向压力阀)并不处于理想状态，导致应急情况下保安水不能及时有效地投入使用。但是，在非应急情况下，保安水又与循环水一起参与循环冷却，导致循环水系统紊乱。为了确保循环水系统的平衡，实际使用中不得不通过人工开闭保安水阀门的方法对其水路通断进行干预。这样即增加了人工管理成本，又使紧急事件得不到及时响应，导致加热炉得不到即时有效的冷却，可能会造成炉膛开裂、起火等难以挽回的损失。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种加热炉冷却保护系统及其应用方法。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。本专利技术提供的加热炉冷却(应急)保护系统及其装置，能实时根据水冷机及其循环冷却水的工作状态做出响应。若出现断电、水冷机水压过低、水温过高或水冷机故障报警时能有效解决循环冷却水和应急冷却水之间进行自动连通和断开的控制难题，确保加热炉安全，避免加热炉水温过高酿成事故。本专利技术提供的加热炉冷却保护系统，包括循环冷却水系统和应急冷却水系统；所述循环冷却水系统包括水冷机；所述水冷机通过第一管道与加热炉连接；所述应急冷却水系统包括意外信号收集装置、阀门(水阀)；所述意外信号收集装置的输入端与水冷机连接；所述意外信号收集装置的输出端与阀门(水阀)连接；所述加热炉通过第二管道与自来水管网连接，加热炉还通过第四管道与排水池连接；所述阀门包括循环管道阀门、应急系统进水阀门和应急系统排水阀门；所述循环管道阀门设置在第一管道上；所述应急管道阀门设置在第二管道上；所述应急系统排水阀门设置在第四管道上。本专利技术提供的加热炉冷却保护系统是由循环冷却水系统和应急冷却水系统组成。循环冷却水系统管网与应急冷却水系统管网(包括进水管道和排水管道)并联，自来水管网分出两条支路分别与循环冷却水系统管网和应急冷却水系统管网相连。循环管道阀门和应急管道阀门能够接收水冷机控制系统的断电、水压过低、水温过高、水冷机故障等意外信号。进一步地，所述第二管道上除了应急系统进水阀门还设置有应急管道第一控制阀，所述应急管道第一控制阀为手动阀；所述应急管道第一控制阀与应急系统进水阀门为串联状态。进一步地，所述第一管道(循环管道)与自来水管网通过第三管道(补水管道)连接。进一步地，所述第三管道上设置有补水管道阀门。打开补水管道阀门可以为水冷机补水。进一步地，所述应急系统进水阀门包括应急管道第二控制阀和应急管道第三控制阀；所述应急管道第二控制阀为手动阀，所述应急管道第三控制阀为电磁阀；所述应急管道第二控制阀和应急管道第三控制阀以并联方式设置在第二管道(应急系统的进水管道)上。当电磁阀无法正常工作时，可以手动打开手动阀，使第二管道连通，正常工作。进一步地，所述应急系统排水阀门包括排水管道第一控制阀和排水管道第二控制阀；所述排水管道第一控制阀为手动阀，所述排水管道第二控制阀为电磁阀；所述排水管道第一控制阀和排水管道第二控制阀以并联方式设置在第四管道(应急系统的排水管道)上。当电磁阀无法正常工作时，可以手动打开手动阀，使第四管道连通，正常工作。优选地，所述循环管道阀门和应急管道阀门为电磁阀。循环管道阀门处于常开状态，应急管道阀门处于常闭状态。当水冷机产生异常工作状态信号时候，循环管道阀门改变状态，变成闭合状态；应急管道阀门改变状态，变成开启状态。系统所述电磁阀为任何符合使用要求的水用电磁阀，电磁阀控制电路与意外信号收集装置的输出端相连以接收水冷机断电、水温过高、水压过低、水冷机故障等意外信号。进一步优选地，所述循环管道阀门包括循环管道第一控制阀和循环管道第二控制阀。进一步地，所述意外信号收集装置收集水冷机的工作状态信号；所述工作状态信号包括正常工作状态信号及异常工作状态信号。进一步地，所述异常工作状态信号为水冷机断电信号、水压过低信号、水温过高信号、水冷机故障信号中的一种以上。进一步地，所述意外信号收集装置的输出端与报警装置连接；当意外信号收集装置收集到水冷机的异常工作状态信号时，报警装置开启。本专利技术提供的加热炉冷却保护系统的应用方法，包括如下步骤：(1)当意外信号收集装置检测到水冷机正常工作时，第一管道处于连通状态，第二管道、第三管道及第四管道处于关闭状态，冷却水在第一管道中从水冷机与加热炉之间循环；(2)当意外信号收集装置收集到水冷机的断电信号、水温过高信号、水冷机故障信号中的一种以上时，第一管道、第三管道处于关闭状态，第二管道、第四管道处于连通状态，冷却水从自来水管网流动至加热炉处，然后从第四管道排出，以实现应急冷却水系统对加热炉进行冷却；报警装置开启；(3)当意外信号收集装置收集到水冷机的水压过低信号时，第一管道和第三管道处于关闭状态，第二管道及第四管道处于连通状态，冷却水从自来水管网流动至加热炉处，然后从第四管道排出，报警装置开启；然后，第三管道处于连通状态，自来水从第三管道流动至第一管道中，待水冷机水压恢复正常后，第一管道重新连通，第二管道、第三管道及第四管道重新关闭，系统恢复到正常工作状态。本专利技术提供的应用方法。首先，水冷机实时自检是否处于正常状态，是否有事故报警，并将这一电信号反馈到各阀门上；当水冷机正常工作时，由水冷机往加热炉冷却水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加热炉冷却保护系统，其特征在于，包括循环冷却水系统和应急冷却水系统；所述循环冷却水系统包括水冷机；所述水冷机通过第一管道与加热炉连接；所述应急冷却水系统包括意外信号收集装置、阀门；所述意外信号收集装置的输入端与水冷机连接；所述意外信号收集装置的输出端与阀门连接；所述加热炉通过第二管道与自来水管网连接，加热炉还通过第四管道与排水池连接；所述阀门包括循环系统阀门、应急系统进水阀门和应急系统排水阀门；所述循环管道阀门设置在第一管道上；所述应急系统进水阀门设置在第二管道上；所述应急系统排水阀门设置在第四管道上。/n

【技术特征摘要】
1.一种加热炉冷却保护系统，其特征在于，包括循环冷却水系统和应急冷却水系统；所述循环冷却水系统包括水冷机；所述水冷机通过第一管道与加热炉连接；所述应急冷却水系统包括意外信号收集装置、阀门；所述意外信号收集装置的输入端与水冷机连接；所述意外信号收集装置的输出端与阀门连接；所述加热炉通过第二管道与自来水管网连接，加热炉还通过第四管道与排水池连接；所述阀门包括循环系统阀门、应急系统进水阀门和应急系统排水阀门；所述循环管道阀门设置在第一管道上；所述应急系统进水阀门设置在第二管道上；所述应急系统排水阀门设置在第四管道上。


2.根据权利要求1所述的加热炉冷却保护系统，其特征在于，所述第二管道上除了应急系统进水阀门还设置有应急管道第一控制阀，所述应急管道第一控制阀为手动阀；所述应急管道第一控制阀与应急系统进水阀门为串联状态。


3.根据权利要求1所述的加热炉冷却保护系统，其特征在于，所述第一管道与自来水管网通过第三管道连接。


4.根据权利要求3所述的加热炉冷却保护系统，其特征在于，所述第三管道上设置有补水管道阀门。


5.根据权利要求1所述的加热炉冷却保护系统，其特征在于，所述应急系统进水阀门包括应急管道第二控制阀和应急管道第三控制阀；所述应急管道第二控制阀为手动阀，所述应急管道第三控制阀为电磁阀；所述应急管道第二控制阀和应急管道第三控制阀以并联方式设置在第二管道上。


6.根据权利要求1所述的加热炉冷却保护系统，其特征在于，所述应急系统排水阀门包括排水管道第一控制阀和排水管道第二控制阀；所述排水管道第一控制阀为手动阀，所述排水管道第二控制阀为电磁阀；所述排水管道第一控制阀和排...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维平，樊浩仑，陈凌，付志强，朱德智，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44