礦熱爐變壓器冷卻裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷卻裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于礦熱爐變壓器的冷卻裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]礦熱爐又稱(chēng)電弧電爐或電阻電爐。它主要用于還原冶煉礦石，碳質(zhì)還原劑及溶劑等原料。主要生產(chǎn)硅鐵，錳鐵，鉻鐵、鎢鐵、硅錳合金等鐵合金，是冶金工業(yè)中重要工業(yè)原料及電石等化工原料。礦熱爐是一種耗電量巨大的工業(yè)電爐，礦熱爐變壓器是礦熱爐的最主要和最關(guān)鍵的供電設(shè)備，變壓器的可靠安全運(yùn)行直接關(guān)系產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。由于礦熱爐變壓器在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致變壓器所有繞組、鐵芯及絕緣材料溫度升高，會(huì)加快變壓器絕緣的老化程度，這些溫度無(wú)法檢測(cè)，最終顯示在可檢測(cè)的變壓器油溫上，溫度超標(biāo)將會(huì)降低變壓器的運(yùn)行效率和使用壽命。大型礦熱爐在設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用一套強(qiáng)油循環(huán)水冷卻裝置解決變壓器溫度過(guò)高的問(wèn)題。但是，在現(xiàn)有礦熱爐變壓器冷卻裝置中還存在許多不足，具體表現(xiàn)為:
[0003]目前，現(xiàn)有礦熱爐變壓器均具有一套冷卻裝置，冷卻裝置長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，冷卻裝置的換熱器內(nèi)壁容易結(jié)垢，冷卻裝置的冷卻能力下降，導(dǎo)致變壓器油溫升高，需要停產(chǎn)處理。
[0004]礦熱爐變壓器可在連續(xù)超負(fù)荷30 %的情況下運(yùn)行，而變壓器冷卻裝置只按照變壓器正常運(yùn)行情況下的參數(shù)設(shè)計(jì)。若要增加產(chǎn)品產(chǎn)量，通過(guò)提高變壓器的負(fù)荷，則變壓器溫度立即升高，目前變壓器冷卻裝置無(wú)法滿(mǎn)足冷卻要求。
[0005]在冶金領(lǐng)域，礦熱爐變壓器的設(shè)計(jì)具有相對(duì)獨(dú)立性，即每種原料和產(chǎn)品不同，也就是冶煉的品種不同，礦熱爐的設(shè)計(jì)參數(shù)也不同，爐料和產(chǎn)品對(duì)變壓器負(fù)荷要求不同。因此，若要改變?cè)虾彤a(chǎn)品品種，一般情況下，原有礦熱爐變壓器的冷卻裝置不能滿(mǎn)足要求，導(dǎo)致油水冷卻器相對(duì)于之前所生產(chǎn)的品種換熱功率過(guò)小，換熱面積過(guò)小，循環(huán)速度慢，不能很好地將變壓器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量傳遞走，從而導(dǎo)致變壓器油溫上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有單套油水冷卻器能力有限，調(diào)節(jié)空間有限，冶煉過(guò)程中，負(fù)荷使用大的情況下不能快速對(duì)變壓器油溫進(jìn)行降溫處理等不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種能靈活調(diào)節(jié)并能增大礦熱爐變壓器冷卻能力的冷卻裝置。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:礦熱爐變壓器冷卻裝置，包括至少兩套水冷裝置，所述水冷裝置包括進(jìn)水口、出水口、進(jìn)油口、出油口和換熱器，其中進(jìn)水口與進(jìn)水管相連，出水口與出水管相連，進(jìn)油口與變壓器出油管相連，出油口與變壓器進(jìn)油口相連，各套水冷裝置相同的閥口連在一起后再分別與各條管道相連，散熱器用于冷卻油與冷卻水的熱換，管道上設(shè)有栗用于提供動(dòng)力。
[0008]進(jìn)一步的是，所述水冷裝置包括兩套，其中一號(hào)水冷裝置的出油口處還設(shè)有一條回油管與二號(hào)水冷裝置的進(jìn)油口相連，所述一號(hào)水冷裝置和二號(hào)水冷裝置與變壓器進(jìn)油管之間分別設(shè)有一號(hào)閥和二號(hào)閥，變壓器出油管與二號(hào)水冷裝置之間設(shè)有三號(hào)閥，回油管上設(shè)有四號(hào)閥，一號(hào)水冷裝置和二號(hào)水冷裝置與進(jìn)水管之間分別設(shè)有五號(hào)閥和六號(hào)閥。
[0009]進(jìn)一步的是，所述進(jìn)水管上設(shè)有水栗，所述各套水冷裝置上均設(shè)有油栗，所述油栗位于水冷裝置的進(jìn)油口與變壓器出油管之間。
[0010]進(jìn)一步的是，所述每套水冷裝置均包括兩個(gè)并聯(lián)的油栗，油栗的兩端均設(shè)有電磁閥。
[0011]進(jìn)一步的是，所述電磁閥為手、電兩用型，可手動(dòng)和遠(yuǎn)程控制。
[0012]進(jìn)一步的是，所述每套水冷裝置的進(jìn)油口與油栗之間的管道上設(shè)有壓力表、流量指示器和溫度計(jì)，變壓器進(jìn)油管上也設(shè)有溫度計(jì)。
[0013]進(jìn)一步的是，還包括控制系統(tǒng)和檢測(cè)單元，所述油栗、水栗、電磁閥、壓力表、流量指示器和溫度計(jì)以及各閥門(mén)均與控制系統(tǒng)和檢測(cè)單元相連，控制系統(tǒng)根據(jù)溫度、流量或壓力等指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。
[0014]該礦熱爐變壓器冷卻裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0015]1、檢測(cè)單元實(shí)時(shí)采集變壓器油箱油溫T和環(huán)境溫度T1;
[0016]Π、計(jì)算出變壓器油溫溫升Δ T，計(jì)算公式為:AT = T-T1;
[0017]m、根據(jù)礦熱爐工況工藝及礦熱爐冶煉過(guò)程不同階段特點(diǎn)，將冶煉過(guò)程分為三個(gè)階段:恢復(fù)階段、冶煉階段、出爐階段，并設(shè)定時(shí)間范圍[0，tl]為恢復(fù)階段、[tl，t2]為冶煉階段、[t2，t3]為出爐階段；
[0018]IV、控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)上述步驟中測(cè)得的Τ、Δ T以及冶煉經(jīng)過(guò)的時(shí)間t所處的時(shí)間范圍來(lái)對(duì)整個(gè)冷卻裝置中的油栗、水栗、閥門(mén)等進(jìn)行控制，根據(jù)不同情況決定采用串聯(lián)、并聯(lián)或單獨(dú)使用。
[0019]進(jìn)一步的是，該使用方法中步驟IV中的具體控制方式為:
[0020](I)當(dāng)0<t < tl或t2<t < t3，或T<55°C時(shí)，兩套水冷裝置中的其中任意一套單獨(dú)運(yùn)行，另一套備用；
[0021](2)當(dāng)tl<t < t2，或55°C < T<75°C及Δ T<45°C時(shí)，兩套水冷裝置串聯(lián)運(yùn)行；
[0022](3)當(dāng)T2 75°C，或Δ T>45°C時(shí)，兩套水冷裝置并聯(lián)運(yùn)行。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)設(shè)置至少兩套水冷裝置，并且采用串聯(lián)、并聯(lián)或單獨(dú)使用等方式，提高了整個(gè)冷卻裝置的靈活性和冷卻性能，避免了因清除冷卻裝置內(nèi)壁結(jié)垢導(dǎo)致的停產(chǎn)問(wèn)題，解決了增加產(chǎn)品產(chǎn)量以及改變?cè)掀贩N和產(chǎn)品品種時(shí)冷卻裝置不能滿(mǎn)足要求導(dǎo)致變壓器油溫升高等問(wèn)題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，冷卻更加合理，并且提高了礦熱爐的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0025]圖2是本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3是兩套水冷裝置串聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4是兩套水冷裝置并聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5是一號(hào)水冷裝置單獨(dú)使用的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖6是二號(hào)水冷裝置單獨(dú)使用的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中標(biāo)記為，1-一號(hào)水冷裝置，2-二號(hào)水冷裝置，3-水栗，4-油栗，5-電磁閥，6_壓力表，7-流量指示器，8-溫度計(jì)，11-進(jìn)水口，12-出水口，13-進(jìn)油口，14-出油口，23-進(jìn)油口，24-出油口，f 1-一號(hào)閥，f 2-二號(hào)閥，f 3-三號(hào)閥，f4-四號(hào)閥，f 5-五號(hào)閥，f 6-六號(hào)閥，gl_進(jìn)水管，g2-出水管，g3-變壓器出油管，g4-變壓器進(jìn)油管，g5-回油管。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0032]礦熱爐變壓器的水冷裝置一般包括進(jìn)水口11、出水口 12、進(jìn)油口 13、出油口 14和換熱器，其中進(jìn)水口 11與進(jìn)水管gl相連，出水口 12與出水管g2相連，進(jìn)油口 13與變壓器出油管g3相連，出油口 14與變壓器進(jìn)油口 g4相連。冷卻原理是將變壓器中的冷卻油導(dǎo)出與冷卻水在換熱器中進(jìn)行熱交換達(dá)到冷卻的作用。傳統(tǒng)的變壓器冷卻裝置一般只有一套水冷裝置，冷卻裝置長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，冷卻裝置的換熱器內(nèi)壁容易結(jié)垢，冷卻裝置的冷卻能力下降，會(huì)導(dǎo)致變壓器油溫升高，需要停產(chǎn)處理。并且一套水冷裝置冷卻能力有限，當(dāng)?shù)V熱爐超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，冷卻裝置不能起到有效的冷卻作用。
[0033]本發(fā)明的改進(jìn)之處是在原冷卻裝置的基礎(chǔ)上增加至少一套水冷裝置，如圖1所示，各套水冷裝置相同的閥口連在一起后再分別與各條管道相連，各管道上設(shè)有栗用于提供動(dòng)力。設(shè)置至少兩套水冷裝置，可以同時(shí)使用，也可單獨(dú)使用，可以在不停產(chǎn)的情況下對(duì)其中一套水冷裝置進(jìn)行清洗，多套水冷裝置同時(shí)工作時(shí)又能提供足夠的冷卻能力，保證變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0034]根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況發(fā)現(xiàn)只用兩套水冷裝置便能提供足夠的冷卻能力，兩套水冷裝置的具體連接方式如圖2所示，在兩套水冷裝置中的一號(hào)水冷裝置I的出油口 14處設(shè)有一條回油管g5與二號(hào)水冷裝置2的進(jìn)油口 23相連，所述一號(hào)水冷裝置I的出油口 14和二號(hào)水冷裝置2的出油口 24與變壓器進(jìn)油管g4之間分別設(shè)有一號(hào)閥fl和二號(hào)閥f2，變壓器出油管g3與二號(hào)水冷裝置2的進(jìn)油口23之間設(shè)有三號(hào)閥f3，回油管g5上設(shè)有四號(hào)閥f4，一號(hào)水冷裝置I的進(jìn)水口和二號(hào)水冷裝置2的進(jìn)水口與進(jìn)水管gl之間分別設(shè)有五號(hào)閥f5和六號(hào)閥f6。
[0035]兩套水冷裝置可以實(shí)現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)和單獨(dú)使用，具體的控制方式是:串聯(lián)時(shí)，如圖3所示，關(guān)閉一號(hào)閥fl和三號(hào)閥f3，打開(kāi)其余閥門(mén)，兩套水冷