一種熱軋除鱗設(shè)備的節(jié)能配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是針對(duì)熱軋?jiān)O(shè)備選型中主要工藝參數(shù)確定的節(jié)能改進(jìn)，尤其針對(duì)熱軋除鱗 設(shè)備參數(shù)確定的方法的節(jié)能優(yōu)化。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前熱軋除鱗設(shè)備主要包括除鱗泵、除鱗電機(jī)、蓄勢(shì)器等。其中除鱗泵與電機(jī)是 相匹配的，除鱗泵型號(hào)確定，就有對(duì)應(yīng)的電機(jī)相匹配。而蓄勢(shì)器的作用是利用現(xiàn)場(chǎng)不除鱗 的間隙，將高壓除鱗水貯存起來(lái)，而現(xiàn)場(chǎng)除鱗投入時(shí)，貯存的高壓水作為除鱗泵的補(bǔ)充，以 保持壓力的穩(wěn)定。一般熱軋除鱗泵要求壓力高，一般達(dá)到20MPa以上，電機(jī)功率一般超過(guò) 2000KW，是工頻電機(jī)，啟動(dòng)后電機(jī)全功率工作，電耗很大。常規(guī)設(shè)計(jì)除鱗泵要滿足現(xiàn)場(chǎng)最大 除鱗要求，蓄勢(shì)器僅作為平衡壓力，防止"水錘"，保護(hù)管道設(shè)備的手段。這種除鱗參數(shù)配置 方法，只有在現(xiàn)場(chǎng)除鱗用水量最大時(shí)，效率較高。其它時(shí)間都會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)能源的浪費(fèi)?？傊?， 這種選型方法，不僅增加了設(shè)備投資，還造成運(yùn)行能耗增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的提供了一種熱軋除鱗設(shè)備的節(jié)能配置方法，主要解決現(xiàn)有除鱗配置 條件下，除鱗泵一直按最大功率工作導(dǎo)致能耗較大的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明在保證各種生產(chǎn)條 件下除鱗效果不降低的基礎(chǔ)上，達(dá)到節(jié)能效果。主要配置思路是根據(jù)最惡劣條件下平均流 量需求，配置除鱗泵；根據(jù)除鱗能力與惡劣條件下階段性流量差，配置蓄勢(shì)器。
[0004] 一種熱軋除鱗設(shè)備的節(jié)能配置方法，包括除鱗泵的配置步驟和蓄勢(shì)器配置步驟， 其中除鱗泵的配置步驟如下： 1、 按最大除鱗用量計(jì)算每塊鋼除鱗用水量Q， 2、 按最快生產(chǎn)節(jié)奏（t秒）計(jì)算單位時(shí)間（1小時(shí)）乳制塊數(shù)：n=3600/t， 3、 計(jì)算最大用水量Q*n (噸/小時(shí))， 4、 確定泵最小總流量：（l+k)Q*n (噸/小時(shí))，k為省耗系數(shù)，一般取0. 1-0. 3,主要考慮 現(xiàn)場(chǎng)噴嘴等磨損造成流量變化，包括噴嘴磨損造成流量增加，包括泵葉片磨損泵能力下降， 5、 初步選取除鱗泵流量：按常規(guī)泵選取Bi，如，400、380、360、300、240， 6、 確定除鱗泵臺(tái)數(shù)mi= (l+k)Q*n/Bi， 7、 比較mi-TRUNC (mi)，優(yōu)先取大值， 8、 比較TRUNC (mi+1)與mi比值，優(yōu)先取小值， 9、 比較TRUNC (mi+1)與對(duì)應(yīng)電機(jī)功率之積，取最小值， 10、 確定除鱗泵臺(tái)數(shù)：TRUNC (mi+1);確定除鱗泵流量Bi。
[0005] TRUNC是取整函數(shù)，由于與TRUNC(mi+1)對(duì)應(yīng)電機(jī)功率之積實(shí)際就是除鱗泵功率 消耗，取最小值實(shí)質(zhì)就是能耗最低。泵數(shù)量及流量考慮的是平均消耗，實(shí)際生產(chǎn)階段性消耗 可能會(huì)遠(yuǎn)大于平均消耗，必須依靠蓄勢(shì)器進(jìn)行補(bǔ)充，蓄勢(shì)器要求能夠有足夠的能力，否則不 滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求，蓄能器配置步驟如下： 1、 確定最惡劣條件最多開(kāi)的除鱗點(diǎn)數(shù)a， 2、 除鱗點(diǎn)j (j=l_a)的流量Nj，最長(zhǎng)噴射時(shí)間為ta， 3、 計(jì)算最大補(bǔ)水量， 1) 假設(shè) tl>t2>t3>t4>......，這時(shí)（1+k) * (N1+N2+......) >TRUNC (mi+l)*Bi， 2) 找 x，（1+k)* (N1+N2+......+Nx)〈TRUNC(mi+l)*Bi，且（1+k)* (N1+N2+......+Nx+1) >TRUNC(mi+l)*Bi， 3) 確定最長(zhǎng)補(bǔ)水時(shí)間：t(x+l)， 4) 計(jì)算實(shí)際最大補(bǔ)水量：（k+1) * (t (x+1) * (N1+N2+......+N (x+1) ) +...... +Na*ta)-t(x+1)*TRUNC(mi+1)*Bi， 5) 確定最大補(bǔ)水量： 最大補(bǔ)水量=(1+y) *實(shí)際最大補(bǔ)水量，y為流速系數(shù)，一般取〇-〇. 3,主要由于各蓄勢(shì)器 之間由于管道小，氣體交換時(shí)間不足，引起的蓄能能力下降， 4、 根據(jù)泵參數(shù)取最高壓力P1，按照工藝要求、取最低壓力P2,計(jì)算壓力變化時(shí)對(duì)應(yīng)氣 體體積VI、V2 P1*V1=P2*V2 V2-V1=最大補(bǔ)水量， 5、 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際空間位置限制，按常規(guī)規(guī)格選取蓄勢(shì)器體積Vb，如，12. 5、10、8,查詢其 對(duì)應(yīng)最小水量Vi和最大補(bǔ)水能力Vp。最小水量主要防止蓄勢(shì)器中空氣跑到管道中，與罐本 身結(jié)構(gòu)有關(guān)；最大補(bǔ)水能力，主要為了防止水罐中空氣太少，水太多，水罐中水進(jìn)入氣罐，也 與罐本身結(jié)構(gòu)有關(guān)， 6、 根據(jù)最大補(bǔ)水能力計(jì)算水罐數(shù)量c，取最小整數(shù)， C*Vp>最大補(bǔ)水量， 7、 初步確定蓄勢(shì)器罐(含氣水罐c個(gè)、氣罐d-c個(gè)）數(shù)量d，d選最小整數(shù)， d*Vb>V2+c*Vi 如現(xiàn)場(chǎng)條件不允許d取值，需重新選取Vb，按5-7步驟確定， 8、 確定水罐數(shù)量c、氣罐數(shù)量（d-c)和體積Vb。
[0006] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果：明確了各除鱗點(diǎn)的除鱗流量，各除鱗點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)間和生產(chǎn) 節(jié)奏要求。根據(jù)最惡劣條件下計(jì)算每塊鋼的最大流量，計(jì)算每小時(shí)的最大用水量，泵能力確 定就根據(jù)小時(shí)最大用水量進(jìn)行考慮，選取總耗能最少的配置。由于除鱗水量消耗波動(dòng)性很 大，最大時(shí)幾個(gè)點(diǎn)同時(shí)啟動(dòng)，消耗水量很大，最小時(shí)沒(méi)有除鱗點(diǎn)啟動(dòng)，不消耗水量。蓄勢(shì)器配 置要保證在除鱗泵和蓄勢(shì)器共同供給條件下，滿足階段性大水量的要求。與常規(guī)按階段性 最大量配置除鱗泵相比，減少了除鱗泵配置數(shù)量，蓄勢(shì)器能力較常規(guī)配置稍微偏大。一般情 況粗軋平均流量只有階段性流量一半，新配置方法節(jié)能效果最大可達(dá)到50%以上。本發(fā)明 實(shí)際應(yīng)用中粗軋除鱗泵由2臺(tái)360 (噸/小時(shí)）優(yōu)化為1臺(tái)380 (噸/小時(shí))，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)后， 熱軋生產(chǎn)時(shí)除鱗壓力始終高于最低壓力要求。產(chǎn)品表面質(zhì)量得到用戶的廣泛認(rèn)可。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 以1780軋線為例，1780熱軋機(jī)組共有7個(gè)除鱗點(diǎn)，最快乳制節(jié)奏85秒，其各點(diǎn)除 鱗流量與時(shí)間及總流量如下表：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種熱軋除鱗設(shè)備的節(jié)能配置方法，其特征是包括除鱗泵的配置步驟和蓄勢(shì)器配置 步驟，其中除鱗泵的配置步驟如下： 1、 按最大除鱗用量計(jì)算每塊鋼除鱗用水量Q， 2、 按最快生產(chǎn)節(jié)奏計(jì)算單位時(shí)間軋制塊數(shù)n=3600/t， 3、 計(jì)算最大用水量Q*n噸/小時(shí)， 4、 確定泵最小總流量：（1+k) Q*n噸/小時(shí)，k為省耗系數(shù)，取0. 1-0. 3， 5、 初步選取除鱗泵流量：按常規(guī)泵選取Bi， 6、 確定除鱗泵臺(tái)數(shù)mi= (l+k)Q*n/Bi， 7、 比較mi-TRUNC (mi)，優(yōu)先取大值， 8、 比較TRUNC(mi+l)與mi比值，優(yōu)先取小值， 9、 比較TRUNC(mi+l)與對(duì)應(yīng)電機(jī)功率之積，取最小值， 10、 確定除鱗泵臺(tái)數(shù)：TRUNC(mi+l);確定除鱗泵流量Bi ; 蓄能器配置步驟如下： 1、 確定最惡劣條件最多開(kāi)的除鱗點(diǎn)數(shù)a， 2、 除鱗點(diǎn)j的流量Nj，最長(zhǎng)噴射時(shí)間為ta，j=l_a， 3、 計(jì)算最大補(bǔ)水量， 1) 假設(shè) tl>t2>t3>t4>……，這時(shí)（1+k)* (N1+N2+……>)泵能力 nBi， 2) 找 x，（1+k) * (N1+N2+......+Nx)〈nBi，且（1+k) * (N1+N2+......+Nx+l)>nBi， 3) 確定最長(zhǎng)補(bǔ)水時(shí)間：t(x+l)， 4) 計(jì)算實(shí)際最大補(bǔ)水量：（k+1) * (t (x+1) * (N1+N2+......+N (x+1) ) +...... +Na*ta)_t(x+1)*nBi, 5) 確定最大補(bǔ)水量 最大補(bǔ)水量=(l+y)*實(shí)際最大補(bǔ)水量 y為流速系數(shù)，一般取〇-〇. 3,主要由于各蓄勢(shì)器之間由于管道小，氣體交換時(shí)間不足， 引起的蓄能能力下降； 4、 根據(jù)泵參數(shù)的最高壓力P1和工藝要求最低壓力P2,計(jì)算壓力變化時(shí)對(duì)應(yīng)氣體體積 VUV2 P1*V1=P2*V2 V2-V1=最大補(bǔ)水量， 5、 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際空間位置限制，按常規(guī)規(guī)格選取蓄勢(shì)器體積Vb，查詢其對(duì)應(yīng)最小水量 Vi和最大補(bǔ)水能力Vp， 6、 根據(jù)最大補(bǔ)水能力計(jì)算水罐數(shù)量c，取最小整數(shù)， C*Vp>最大補(bǔ)水量， 7、 初步確定蓄勢(shì)器罐(含氣水罐c個(gè)、氣罐d-c個(gè)）數(shù)量d，d選最小整數(shù)， d*Vb>V2+c*Vi 如現(xiàn)場(chǎng)條件不允許d取值，需重新選取Vb，按5-7步驟確定， 8、 確定水罐數(shù)量c、氣罐數(shù)量（d-c)和體積Vb。
【專利摘要】本發(fā)明是針對(duì)熱軋?jiān)O(shè)備選型中主要工藝參數(shù)確定的節(jié)能改進(jìn)，尤其針對(duì)熱軋除鱗設(shè)備參數(shù)確定的方法的節(jié)能優(yōu)化。主要解決現(xiàn)有除鱗配置條件下，除鱗泵一直按最大功率工作導(dǎo)致能耗較大的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明技術(shù)方案：一種熱軋除鱗設(shè)備的節(jié)能配置方法，確定各除鱗點(diǎn)的除鱗流量，各除鱗點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)間和生產(chǎn)節(jié)奏要求。根據(jù)最惡劣條件下計(jì)算每塊鋼的最大流量，計(jì)算每小時(shí)的最大用水量，泵能力確定就根據(jù)小時(shí)最大用水量進(jìn)行考慮，選取總耗能最少的配置。蓄勢(shì)器配置要保證在除鱗泵和蓄勢(shì)器共同供給條件下，滿足階段性大水量的要求。本發(fā)明在保證各種生產(chǎn)條件下除鱗效果不降低的基礎(chǔ)上，達(dá)到節(jié)能效果。
【IPC分類】B21B45-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104624676
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310568812
【發(fā)明人】李欣波, 王寧寧, 凌愛(ài)兵
【申請(qǐng)人】上海梅山鋼鐵股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月15日