[發明專利]精確控制煉鋼中壓泵組水壓流量的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710596736.3
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107143492B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 張金龍;張義春;李建軍;張向英
• 申請（專利權）人: 唐山國豐第二冷軋鍍鋅技術有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B49/20;C21C5/46
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 張云和

本發明涉及一種精確控制煉鋼中壓泵組水壓流量的裝置及方法，包括PLC控制器、水泵電機、水泵，冷卻水總管道上設置水泵出口流量及壓力傳感器，通向被冷卻設備的水分支管道上設置分口冷卻水流量及壓力傳感器，通過流量及壓力傳感器將總口和分口冷卻水的流量和壓力作為PLC控制器輸入信號，各分口額定冷卻水流量和壓力為PLC控制器的給定信號，變頻器、水泵電機、水泵為PLC控制器的反饋信號，通過輸入信號、給定信號和反饋信號結合數學模型計算分析出所需要的頻率，作為變頻器的輸入頻率，從而控制水泵電機和水泵的轉速；并設定當冷卻水閥門全部打開，水泵電機和水泵恢復為額定轉速。本發明在保證設備冷卻要求下，可實現節能降耗。

技術領域

本發明涉及冶金系統煉鋼冷卻水供水節能降耗方法，具體是一種精確控制煉鋼中壓泵組水壓流量的裝置及方法。

背景技術

目前，煉鋼中壓泵組系統的水泵采用閥門調節的方式控制水壓和流量。存在的問題是：（1）無論系統工況怎樣變化電動機仍處于工頻態運行，造成一定的能源浪費，用閥門控制負載流量時，有ΔN功率被損耗浪費掉了，且隨著閥門開度的減小這個損耗還要增加；（2）由于采用人為調節閥門，不能夠及時準確地調節閥門開度，很有可能出現調整不及時，這樣就會造成電能損失，或者調整不合適導致設備冷卻不足等狀況發生；（3）由于現場水泵閥門多且較為分散，均處于人為控制，有時會出現閥門關閉不及時等情況，不能根據現場的實際情況進行有效的調節；（4）啟動時對電網沖擊大，設備長期高速運轉，磨損嚴重，壽命短，工作噪音大。

發明內容

本發明旨在解決背景技術所述的問題，而提供一種精確控制煉鋼中壓泵組水壓流量的裝置及方法，其根據冷卻水分支管道上的冷卻水壓力和流量的變化，由PLC控制器控制變頻器進而控制水泵電機，改變電機轉速和水泵轉速，自動調節冷卻水總管道的流量及壓力，在保證設備冷卻要求的情況下，降低水泵轉速，節能降耗。尤其利用profibus網絡和工業以太網連接PLC與變頻器之間的通訊，自動調整變頻器頻率，從而改變電機轉速和水泵轉速，達到無極調速方式進行調節。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

一種精確控制煉鋼中壓泵組水壓流量的裝置，包括PLC控制器、水泵電機、水泵，水泵的冷卻水總管道上設置有水泵出口流量及壓力傳感器，通向被冷卻設備的冷卻水分支管道上設置有分口冷卻水流量及壓力傳感器，水泵出口流量及壓力傳感器和分口冷卻水流量及壓力傳感器與PLC控制器的信號輸入端連接，PLC控制器的信號輸出端通過變頻器連接水泵電機，水泵電機通過變頻調節水泵轉速，水泵轉速信號反饋至PLC控制器。

進一步的，被冷卻設備包括1#轉爐、1#轉爐煙道、2#轉爐、2#轉爐煙道、1#LF爐、2#LF爐、1#RH爐、2#RH爐，通向1#轉爐的冷卻水分支管道上設置有1#轉爐冷卻水流量及壓力傳感器，通向1#轉爐煙道的冷卻水分支管道上設置有1#轉爐煙道冷卻水流量及壓力傳感器，通向2#轉爐的冷卻水分支管道上設置有2#轉爐冷卻水流量及壓力傳感器，通向2#轉爐煙道的冷卻水分支管道上設置有2#轉爐煙道冷卻水流量及壓力傳感器，通向1#LF爐的冷卻水分支管道上設置有1#LF爐冷卻水流量及壓力傳感器，通向2#LF爐的冷卻水分支管道上設置有2#LF爐冷卻水流量及壓力傳感器，通向1#RH爐的冷卻水分支管道上設置有1#RH爐冷卻水流量及壓力傳感器，通向2#RH爐的冷卻水分支管道上設置有2#RH爐冷卻水流量及壓力傳感器。

進一步的，1#轉爐的冷卻水分支管道上設置有1#轉爐冷卻水調節閥門，2#轉爐的冷卻水分支管道上設置有2#轉爐冷卻水調節閥門，1#轉爐煙道的冷卻水分支管道上設置有1#轉爐煙道冷卻水調節閥門，2#轉爐煙道的冷卻水分支管道上設置有2#轉爐煙道冷卻水調節閥門，1#LF爐的冷卻水分支管道上設置有1#LF爐冷卻水調節閥門，2#LF爐的冷卻水分支管道上設置有2#LF爐冷卻水調節閥門，1#RH爐的冷卻水分支管道上設置有1#RH爐冷卻水調節閥門，2#RH爐的冷卻水分支管道上設置有2#RH爐冷卻水調節閥門。

上述裝置的控制方法，包括如下步驟：