專利名稱：一種退火爐蒸汽發(fā)生器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蒸汽發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種退火爐蒸汽發(fā)生器及其控制方 法。
背景技術(shù)：
線材在退火爐內(nèi)進(jìn)行退火時(shí)，為了防止線材在高溫下被氧化，通常采用蒸汽對(duì)線 材進(jìn)行保護(hù)。退火爐的蒸汽一般來自外部電加熱蒸汽發(fā)生器，或者來自漆包機(jī)烘爐余熱蒸 汽發(fā)生器。常用的外部電加熱蒸汽發(fā)生器包括蒸汽發(fā)生室和水位調(diào)節(jié)水箱，電加熱蒸汽發(fā)生 器的水位以下位置設(shè)置有一定功率的電加熱管，蒸汽發(fā)生室和水位調(diào)節(jié)水箱之間連接有兩 根管道，一根連通水下部分，一根連通水上部分。因?yàn)樗徽{(diào)節(jié)水箱的維護(hù)問題較多，通常 不能設(shè)置足夠的保溫層，這種電加熱蒸汽發(fā)生器的能耗較大。常用的漆包機(jī)烘爐余熱蒸汽發(fā)生器結(jié)構(gòu)與電加熱蒸汽發(fā)生器類似，不同的是以吸 收烘爐排廢氣體的熱量取代了電加熱。本發(fā)明人在申請(qǐng)?zhí)枮椤?200920059267. 2 ”的中國實(shí) 用新型專利中提出一種退火爐無水封蒸汽保護(hù)裝置，其包括內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器，內(nèi)置式蒸 汽發(fā)生器取消了水位調(diào)節(jié)水箱，并將內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器安裝在保溫性能較好的退火爐爐體 內(nèi)，較好地解決了節(jié)能及可靠性的問題，但在控制上也出現(xiàn)了一些難題1)內(nèi)置式蒸汽發(fā) 生器中的蒸汽通過退火爐爐管與大氣是連通的，雖然爐管有較長路徑但阻力還是不大，所 以在內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器內(nèi)不能建立較大的蒸汽壓力，飽和蒸汽溫度只能達(dá)到100. 5度左 右，采用控制飽和蒸汽溫度的方法就需要非常高精度的溫度控制，雖然采用本發(fā)明人在申 請(qǐng)?zhí)枮椤?00910038926. 9”的中國發(fā)明專利中提出的一種應(yīng)用PID算法的控制方法進(jìn)行控 制可達(dá)到所需的控制精度，但長期的實(shí)踐使用中發(fā)現(xiàn)還是會(huì)受到熱電偶精度不夠而發(fā)生漂 移的影響，不宜在工業(yè)生產(chǎn)中使用；2)內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器安裝在退火爐內(nèi)對(duì)應(yīng)于線材已完 成加熱退火而需要冷卻降溫的區(qū)域，內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器可以吸收線材熱量以幫助線材冷 卻，同時(shí)內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器還可減少電加熱用電量，因此若不能采用控制飽和蒸汽溫度的 方法，而采用設(shè)定加熱量的方法，將受到吸收線材熱量隨生產(chǎn)狀況變化帶來的干擾；3)往 內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器加水流量的控制沒有科學(xué)可靠的方法，要保證內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器中的水 位還需要科學(xué)可靠的溢流檢測(cè)方法。退火爐需要的蒸汽量按重量計(jì)算大約是1 6公斤/小時(shí)，也就是需要能在1 6 升/小時(shí)的流量范圍內(nèi)控制加水流量。通常添加液體的方法是采用泵，尤其在控制流量時(shí) 可采用變頻器驅(qū)動(dòng)泵來實(shí)現(xiàn)。常用的葉片泵，齒輪泵等泵的額定流量都在150升/小時(shí)以 上，低于此流量就進(jìn)入了計(jì)量泵的范圍，但計(jì)量泵不但造價(jià)高，還不能適應(yīng)在工業(yè)環(huán)境下長 期運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明人在申請(qǐng)?zhí)枮椤?00920059267. 2”的中國實(shí)用新型專利中提出的一種退火 爐無水封蒸汽保護(hù)裝置，其內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器內(nèi)膽中必須保持一定水位，因此必須控制有 一定的溢流量。溢流量的大小取決于加水流量以及加熱量，加水流量是可以控制的，但加熱量除電熱管的可控加熱來源外，還有從退火爐爐管傳過來以及線材從高溫區(qū)帶過來的熱 量，這部分熱量來源特別是線材帶過來的熱量是應(yīng)當(dāng)利用的，但它是不可預(yù)期且無法控制 的。為此，必須設(shè)置溢流量檢測(cè)裝置，本發(fā)明人提出了以下溢流量檢測(cè)裝置該溢流量檢測(cè)裝置設(shè)置一個(gè)量杯承接溢流管流出的液體。量杯底部連接一根上彎 管，上彎管進(jìn)口與量杯底部連接，上彎到上彎拐點(diǎn)后向下通到出口，出口必須低于進(jìn)口，上 彎拐點(diǎn)不高于量杯杯口，等于量杯的液位上限。溢流液體 注入量杯后，量杯內(nèi)液位不斷升 高，上彎管內(nèi)的液位也不斷升高。當(dāng)上彎管內(nèi)的液位達(dá)到上彎拐點(diǎn)時(shí)，因?yàn)樯蠌澒軆?nèi)的液面 不能與量杯內(nèi)的液面同步上升，雖然兩個(gè)液面承受了同樣的大氣壓力，但兩個(gè)液面的高度 差形成了壓力差，使上彎管內(nèi)的液體流向出口。由于上彎管的出口低于位于量杯底部的進(jìn) 口，且從上彎拐點(diǎn)到出口的管徑較小，液體在管內(nèi)的表面張力足以阻止空氣突破管內(nèi)液體 從出口流到上彎拐點(diǎn)，所以一旦上彎管內(nèi)的液面越過拐點(diǎn)就會(huì)快速移到上彎管出口，量杯 內(nèi)的液體在液面高度差形成的壓力差作用下通過上彎管從上彎管出口流出，直到量杯中的 液面降低到上彎管進(jìn)口處，上彎管進(jìn)口進(jìn)入空氣后形成新的液面，液面高度差消失后重新 得到平衡并停止流出。如此，每當(dāng)溢流液體裝滿量杯時(shí)，量杯內(nèi)液體將快速全部排空，并重 新承接下一杯，只要計(jì)算量杯每次裝滿后流出的體積和每次裝滿的時(shí)間間隔，就可檢測(cè)溢 流的流量。量杯由空到滿和由滿到空的重量變化可用來驅(qū)動(dòng)一個(gè)開關(guān)的閉合和斷開，開關(guān) 閉合和斷開所需要的力及其誤差若位于重量差范圍內(nèi)，即可保證PLC從開關(guān)得到基本準(zhǔn)確 的每次裝滿的時(shí)間間隔，若開關(guān)閉合和斷開所需的力誤差很小，則可得到精確的每次裝滿 的時(shí)間間隔。經(jīng)過試驗(yàn)，以上裝置可使PLC獲得溢流量的信息，但制作精度要求較高，且實(shí)時(shí)性 不強(qiáng)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)不得不使加水流量偏大，保持較大的溢流量，避免線材帶過來的熱量較多 時(shí)使水位降低，造成燒干的事故。這樣做的結(jié)果是，在溢流水流出造成水的浪費(fèi)的同時(shí)，溢 流水還帶走了一些熱量，造成電能的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的其中一個(gè)目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能更好地利用線材帶 過來的熱量，避免溢流帶來的水及電能浪費(fèi)，提高蒸汽的穩(wěn)定性，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，易于操作，降低 制造成本和維修成本的退火爐蒸汽發(fā)生器。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能更好地利用線材帶過 來的熱量，避免溢流帶來的水及電能浪費(fèi)，提高蒸汽的穩(wěn)定性，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，易于操作，可靠性 高，可實(shí)現(xiàn)最大限度節(jié)能的退火爐蒸汽發(fā)生器控制方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種退火爐蒸汽發(fā)生器，它包括設(shè)有絞合電阻絲的電加熱裝置，它還包括內(nèi)置式 干燒內(nèi)膽、PLC控制器、加水裝置、熱電偶，以及與蒸汽鍋內(nèi)室連通的蒸汽分配器；所述內(nèi)置式干燒內(nèi)膽包括干燒鍋和蓋設(shè)于干燒鍋頂部的不銹鋼鍋蓋，干燒鍋和不 銹鋼鍋蓋形成內(nèi)置式干燒內(nèi)膽的內(nèi)膽腔，干燒鍋底部設(shè)置有導(dǎo)熱底板，導(dǎo)熱底板底部設(shè)有 用于包裹退火爐管排的導(dǎo)熱折彎卡板；所述加水裝置包括二位三通電磁閥、管狀量杯，以及與水源連通的恒液位儲(chǔ)水箱； 二位三通電磁閥的公共接口朝上，且公共接口安裝有所述管狀量杯；二位三通電磁閥的常通接口與恒液位儲(chǔ)水箱的底部連通，二位三通電磁閥的常斷接口通過進(jìn)水管口連通內(nèi)置式 干燒內(nèi)膽的內(nèi)膽腔；所述電加熱裝置的絞合電阻絲卷繞于干燒鍋的外壁，干燒鍋的左右兩側(cè)均設(shè)有所 述熱電偶，蒸汽分配器連通內(nèi)置式干燒內(nèi)膽的內(nèi)膽腔，內(nèi)膽腔設(shè)有傾斜設(shè)置的接水板，接水 板位于進(jìn)水管口下方；PLC控制器控制連接電加熱裝置、熱電偶和加水裝置。
進(jìn)一步的，所述干燒鍋為鑄鐵鍋或鋁鍋。進(jìn)一步的，所述加水裝置還包括管加水下彎管，以及帶標(biāo)尺的電磁閥高度調(diào)節(jié)裝 置；所述恒液位儲(chǔ)水箱設(shè)有浮球閥水位控制組件；二位三通電磁閥的常斷接口通過加水下 彎管連接進(jìn)水管口 ；電磁閥高度調(diào)節(jié)裝置包括電磁閥安裝底座、高度調(diào)節(jié)螺絲、底板鎖緊螺 絲，二位三通電磁閥通過底板鎖緊螺絲與電磁閥安裝底座連接，高度調(diào)節(jié)螺絲穿過二位三 通電磁閥與電磁閥安裝底座觸接。進(jìn)一步的，所述內(nèi)置式干燒內(nèi)膽的干燒鍋設(shè)置有法蘭邊，法蘭邊上均布有螺絲孔， 法蘭邊與不銹鋼鍋蓋之間設(shè)置有密封墊，不銹鋼鍋蓋對(duì)應(yīng)密封墊的位置設(shè)置有壓緊板，不 銹鋼鍋蓋通過壓緊螺絲穿過壓緊板壓緊不銹鋼鍋蓋和密封墊；干燒鍋外壁包裹有絕緣層。更進(jìn)一步的，所述電加熱裝置的絞合電阻絲卷繞于所述絕緣層的外周，絞合電阻 絲套有絕緣瓷珠。進(jìn)一步的，所述干燒鍋傾斜放置，熱電偶設(shè)置于干燒鍋靠近鍋底的位置。進(jìn)一步的，所述蒸汽分配器包括與退火爐管排的爐管數(shù)量相等的蒸汽引入管，以 及開設(shè)于每根爐管相應(yīng)位置的蒸汽進(jìn)入孔，蒸汽引入管的下端垂直焊接于蒸汽進(jìn)入孔，蒸 汽引入管的上端插入干燒鍋的法蘭邊，且蒸汽引入管的上端穿入內(nèi)膽腔；蒸汽引入管的上 端設(shè)置有密封圈或密封墊，密封圈或密封墊上設(shè)有壓緊板，壓緊板通過壓緊螺絲穿過密封 圈或密封墊連接于干燒鍋的法蘭邊；在不銹鋼鍋蓋的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有蒸汽分配腔體，蒸汽 分配腔體將蒸汽鍋內(nèi)室與蒸汽引入管的內(nèi)孔上部連通。進(jìn)一步的，在位于內(nèi)置式干燒內(nèi)膽遠(yuǎn)離退火爐高溫退火區(qū)的一側(cè)，導(dǎo)熱折彎卡板 的相應(yīng)位置設(shè)置有相變保溫區(qū)加熱裝置。進(jìn)一步的，在加水裝置和內(nèi)置式干燒內(nèi)膽之間設(shè)置有漆包烘爐廢氣加熱裝置；漆 包烘爐廢氣加熱裝置包括第二進(jìn)水管口、安裝于漆包烘爐排廢風(fēng)道中的余熱蒸汽干燒鍋和 余熱不銹鋼鍋蓋，余熱蒸汽干燒鍋的法蘭邊和余熱不銹鋼鍋蓋之間設(shè)置有密封墊；余熱蒸 汽干燒鍋的鍋口向側(cè)面安裝，余熱蒸汽干燒鍋的下部側(cè)板呈內(nèi)高外低狀；第二進(jìn)水管口從 余熱不銹鋼鍋蓋插入到接近余熱蒸汽干燒鍋鍋底的上部，第二進(jìn)水管口的下方設(shè)置有第二 接水板；余熱不銹鋼鍋蓋的下部通過進(jìn)水管口連通內(nèi)置式干燒內(nèi)膽的內(nèi)膽腔，進(jìn)水管口的 外周包設(shè)有保溫套；所述加水裝置連通第二進(jìn)水管口。一種退火爐蒸汽發(fā)生器控制方法，它包括以下步驟步驟A，設(shè)定PLC控制器的參數(shù)，所述參數(shù)包括內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度，加水流 量控制模式，設(shè)定加水流量，電磁閥最大頻率，電磁閥最小頻率，電磁閥組數(shù)，每組電磁閥個(gè) 數(shù)，量杯裝水體積，其中內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度表示干燒鍋?zhàn)笥覂蓚?cè)設(shè)置的熱電偶測(cè)得的鍋壁溫度的 控制目標(biāo)，即內(nèi)置式干燒內(nèi)膽實(shí)際溫度的控制目標(biāo)；加水流量控制模式表示加水流量是手動(dòng)模式還是自動(dòng)模式；
設(shè)定加水流量表示設(shè)定的加水流量；在手動(dòng)模式下，PLC控制器執(zhí)行的執(zhí)行加水 流量=設(shè)定加水流量；在自動(dòng)模式下，根據(jù)內(nèi)置式干燒內(nèi)膽實(shí)際溫度超過內(nèi)置式干燒內(nèi)膽 設(shè)定溫度的幅度，用PID算法計(jì)算出加水流量增量，PLC控制器執(zhí)行的執(zhí)行加水流量=設(shè)定 加水流量+加水流量增量；電磁閥最大頻率表示二位三通電磁閥每小時(shí)的最多加水循環(huán)次數(shù)； 電磁閥最小頻率表示二位三通電磁閥每小時(shí)的最少加水循環(huán)次數(shù)；電磁閥組數(shù)表示PLC控制器輸出點(diǎn)可分別控制的二位三通電磁閥組數(shù)；在同樣組 數(shù)內(nèi)PLC控制器通過改變二位三通電磁閥通斷頻率來改變加水流量，當(dāng)通斷頻率受電磁閥 最小頻率和電磁閥最大頻率限制不能達(dá)到改變加水流量要求時(shí)，可改變投入使用的二位三 通電磁閥組數(shù)來改變加水流量，不同組的二位三通電磁閥可使用不同的通斷頻率；每組電磁閥個(gè)數(shù)表示PLC控制器每個(gè)輸出點(diǎn)控制的二位三通電磁閥個(gè)數(shù)；量杯裝水體積表示管狀量杯水位與恒液位儲(chǔ)水箱水位持平時(shí)管狀量杯內(nèi)裝水的 體積；步驟B，當(dāng)PLC控制器接收到開始提供蒸汽指令后，如果加水流量控制模式為手動(dòng) 模式，PLC控制器根據(jù)左右兩個(gè)熱電偶測(cè)得的最低溫度以內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度為基準(zhǔn) 進(jìn)行PID算法的計(jì)算；溫度低時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加熱量來控制電加熱裝置，溫 度高時(shí)電加熱裝置的加熱量=0，任何情況下執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量；同時(shí)，PLC控制器計(jì)算加水流量可調(diào)節(jié)范圍最小加水流量=單組電磁閥最小加水流量=電磁閥最小頻率X每組電磁閥個(gè) 數(shù)X量杯裝水體積；單組電磁閥最大加水流量=電磁閥最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體 積；最大加水流量=電磁閥組數(shù)X單組電磁閥最大加水流量=電磁閥組數(shù)X電磁閥 最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量小于最小加水流量，PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最小加 熱流量；若執(zhí)行加水流量大于最大加水流量，則PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最大加水 流量；出現(xiàn)以上超出可調(diào)范圍的情況時(shí)輸出報(bào)警，提示手動(dòng)調(diào)節(jié)量杯裝水體積并輸入新的 量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流量X電磁閥組數(shù)，則電 磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/電磁閥組數(shù)/每組電磁閥個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控 制器按此通斷頻率控制所有電磁閥的通斷；若執(zhí)行加水流量小于單組電磁閥最小加水流 量X電磁閥組數(shù)，則應(yīng)減少一組電磁閥，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流 量X (電磁閥組數(shù)-1)，則電磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/(電磁閥組數(shù)-1)/每組電磁閥 個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控制器按此通斷頻率控制(電磁閥組數(shù)-1)組電磁閥的通斷；如 此直到只剩一組電磁閥為止；步驟C，當(dāng)PLC控制器接收到開始提供蒸汽指令后，如果加水流量控制模式為自動(dòng) 模式，PLC控制器根據(jù)左右兩個(gè)熱電偶測(cè)得的平均溫度以內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度為基準(zhǔn) 進(jìn)行PID算法的計(jì)算；溫度低時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加熱量來控制電加熱裝置，而 執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量；溫度高時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加水流量增量，使執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量+加水流量增量，而電加熱裝置的加熱量=O ；同時(shí)，PLC控制器計(jì)算加水流量可調(diào)節(jié)范圍 最小加水流量=單組電磁閥最小加水流量=電磁閥最小頻率X每組電磁閥個(gè) 數(shù)X量杯裝水體積；單組電磁閥最大加水流量=電磁閥最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體 積；最大加水流量=電磁閥組數(shù)X單組電磁閥最大加水流量=電磁閥組數(shù)X電磁閥 最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量小于最小加水流量，PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最小加 熱流量；若執(zhí)行加水流量大于最大加水流量，則PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最大加水 流量；出現(xiàn)以上超出可調(diào)范圍的情況時(shí)輸出報(bào)警，提示手動(dòng)調(diào)節(jié)量杯裝水體積并輸入新的 量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流量X電磁閥組數(shù)，則電 磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/電磁閥組數(shù)/每組電磁閥個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控 制器按此通斷頻率控制所有電磁閥的通斷；若執(zhí)行加水流量小于單組電磁閥最小加水流 量X電磁閥組數(shù)，則應(yīng)減少一組電磁閥，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流 量X (電磁閥組數(shù)-1)，則電磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/(電磁閥組數(shù)-1)/每組電磁閥 個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控制器按此通斷頻率控制(電磁閥組數(shù)-1)組電磁閥的通斷；如 此直到只剩一組電磁閥為止。本發(fā)明有益效果為本發(fā)明所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，它包括設(shè)有絞合電阻絲的電加熱裝置、內(nèi) 置式干燒內(nèi)膽、PLC控制器、加水裝置、熱電偶，以及與蒸汽鍋內(nèi)室連通的蒸汽分配器；內(nèi)置 式干燒內(nèi)膽接收退火爐管排傳來的熱量，從進(jìn)水管口進(jìn)入內(nèi)置式干燒內(nèi)膽的內(nèi)膽腔的液態(tài) 水蒸發(fā)時(shí)帶走內(nèi)置式干燒內(nèi)膽的熱量；退火爐管排傳來的熱量不足時(shí)，加水裝置的加水流 量設(shè)定為滿足要求的最小值，通過電加熱裝置和熱電偶控制內(nèi)置式干燒內(nèi)膽溫度略高于飽 和蒸汽溫度；退火爐管排傳來的熱量超出需求時(shí)，電加熱裝置停止加熱，通過控制加水裝置 的加水流量來控制內(nèi)置式干燒內(nèi)膽溫度至需要的溫度；蒸汽分配器使內(nèi)膽腔的蒸汽均勻地 通向多根退火爐爐管；PLC控制器控制加水裝置的二位三通電磁閥按一定頻率執(zhí)行，將恒 液位儲(chǔ)水箱的水注入管狀量杯，再將管狀量杯中的水通過進(jìn)水管口注入內(nèi)置式干燒內(nèi)膽的 內(nèi)膽腔進(jìn)行循環(huán)；加水流量可通過調(diào)節(jié)加水循環(huán)的頻率、投入使用的二位三通電磁閥數(shù)量 以及二位三通電磁閥相對(duì)恒液位儲(chǔ)水箱的高度三種方法來調(diào)節(jié)。采用上述結(jié)構(gòu)的退火爐蒸 汽發(fā)生器，由于干燒鍋鍋底通過導(dǎo)熱底板和導(dǎo)熱折彎卡板與退火爐管排之間進(jìn)行較好地?zé)?量傳遞，被導(dǎo)熱折彎卡板包裹的退火爐管排溫度接近于干燒鍋溫度；當(dāng)線材從退火爐高溫 退火區(qū)出來進(jìn)入該區(qū)域退火爐管排時(shí)，高溫線材通過蒸汽傳遞給退火爐爐管的熱量可快速 傳遞給干燒鍋，不但可降低該區(qū)域的環(huán)境溫度，加快已完成退火線材的冷卻，還可減少產(chǎn)生 蒸汽需要的電能，達(dá)到節(jié)能目的，特別在生產(chǎn)線規(guī)較大時(shí)更為明顯；采用干燒鍋，特別是干 燒鍋設(shè)置有接水板后，大大減少了熱脹冷縮對(duì)內(nèi)膽的破壞，使干燒蒸汽成為可能；因?yàn)楦蔁?鍋(如鑄鐵鍋或鋁鍋)的導(dǎo)熱系數(shù)大大高于不銹鋼，熱膨脹系數(shù)大大小于不銹鋼，且壁厚較 大，所以液態(tài)冷水造成的熱應(yīng)力較小，不易產(chǎn)生龜裂；接水板還可替它承受較大的冷沖擊，且使冷沖擊點(diǎn)分散而位置不固定，也可很好地保護(hù)干燒鍋不發(fā)生龜裂滲漏；采用干燒內(nèi)膽 后，溫度控制要求大大降低，只需高于飽和蒸汽溫度即可；溫度略高也不會(huì)增加電耗，因?yàn)?將加水流量的水蒸發(fā)后多余的熱量被保溫層留在內(nèi)膽中，蒸汽溫度的升高本身不消耗多少 熱量，且蒸汽溫度到退火爐爐管內(nèi)還是要升高的；采用上是內(nèi)置式干燒內(nèi)膽后，不需要任何 溢流，不但減少了水和電能的浪費(fèi)，還使控制變得更加簡(jiǎn)單，蒸汽流量就完全等于加水流量 了 ；采用二位三通電磁閥及管狀量杯的結(jié)構(gòu)控制加水流量具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便。本發(fā)明所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器控制方法是本發(fā)明所述一種退火爐蒸汽發(fā) 生器所對(duì)應(yīng)的控制方法，能更好地利用線材帶過來的熱量，避免溢流帶來的水及電能浪費(fèi)， 提高蒸汽的穩(wěn)定性，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，易于操作，可靠性高，可實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能；加水流量的三 種調(diào)節(jié)方法可自由組合，通常只需要設(shè)置一組二位三通電磁閥，二位三通電磁閥高度也只 需要在換規(guī)時(shí)調(diào)整一次；在生產(chǎn)含黑色金屬線材時(shí)，可設(shè)置多組二位三通電磁閥，二位三通 電磁閥高度也只需要在換規(guī)時(shí)調(diào)整一次；極端情況下，還可采用自動(dòng)定位控制系統(tǒng)來自動(dòng) 調(diào)節(jié)二位三通電磁閥高度，但該系統(tǒng)較復(fù)雜，且造價(jià)較高，通過增加二位三通電磁閥組數(shù)來 解決則更為經(jīng)濟(jì)可靠。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A向結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的C部放大示意圖；圖4為圖2的B部放大示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明實(shí)施例一如圖1至圖4所示，一種退火爐蒸汽發(fā)生器，它包括設(shè)有絞合電阻絲21的電加熱 裝置2、內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1、PLC控制器、加水裝置3、熱電偶22，以及與蒸汽鍋內(nèi)室連通的蒸 汽分配器4 ；所述內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1包括干燒鍋10和蓋設(shè)于干燒鍋10頂部的不銹鋼鍋蓋 11，干燒鍋10和不銹鋼鍋蓋11形成內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1的內(nèi)膽腔12，干燒鍋10底部設(shè)置有 導(dǎo)熱底板13，導(dǎo)熱底板13底部設(shè)有用于包裹退火爐管排20的導(dǎo)熱折彎卡板14 ；所述加水 裝置3包括二位三通電磁閥31、管狀量杯30，以及與水源連通的恒液位儲(chǔ)水箱5 ；二位三通 電磁閥31的公共接口朝上，且公共接口安裝有所述管狀量杯30 ；二位三通電磁閥31的常 通接口與恒液位儲(chǔ)水箱5的底部連通，二位三通電磁閥31的常斷接口通過進(jìn)水管口 50連 通內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1的內(nèi)膽腔12 ；所述電加熱裝置2的絞合電阻絲21卷繞于干燒鍋10的 外壁，干燒鍋10的左右兩側(cè)均設(shè)有所述熱電偶22，蒸汽分配器4連通內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1的 內(nèi)膽腔12，內(nèi)膽腔12設(shè)有傾斜設(shè)置的接水板15，接水板15位于進(jìn)水管口 50下方；PLC控制器控制連接電加熱裝置2、熱電偶22和加水裝置3。本發(fā)明所述的干燒鍋10為鑄鐵鍋或 鋁鍋。加水流量可通過調(diào)節(jié)加水循環(huán)的頻率、投入使用的二位三通電磁閥31數(shù)量以及二位 三通電磁閥31電磁閥相對(duì)恒液位儲(chǔ)水箱5的高度三種方法來調(diào)節(jié)。
作為優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)施例一中，所述內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1的干燒鍋10設(shè)置有法 蘭邊，法蘭邊上均布有螺絲孔，法蘭邊與不銹鋼鍋蓋11之間設(shè)置有密封墊16，不銹鋼鍋蓋 11對(duì)應(yīng)密封墊16的位置設(shè)置有壓緊板17，不銹鋼鍋蓋11通過壓緊螺絲穿過壓緊板17壓 緊不銹鋼鍋蓋11和密封墊16 ；干燒鍋10外壁包裹有絕緣層18。導(dǎo)熱折彎卡板14可向前 向后延伸，導(dǎo)熱折彎卡板14包裹到的退火爐管排20均可將高溫線材的熱量傳給干燒鍋10， 同時(shí)均可加速高溫線材的冷卻；所述電加熱裝置2的絞合電阻絲21卷繞于所述絕緣層18 的外周，絞合電阻絲21套有絕緣瓷珠，絞合電阻絲21在PLC控制下可通電加熱；如果干燒 鍋10傾斜放置，即干燒鍋10隨退火爐管排20傾斜放置，熱電偶22設(shè)置于干燒鍋10靠近 鍋底的位置，具體的，熱電偶22設(shè)置在干燒鍋10積水位置的最低處；接水板15傾斜放置使 來自進(jìn)水管口 50的水流向干燒鍋10鍋底較高處，并阻止冷水直接刺激鍋底。作為優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)施例一中，所述蒸汽分配器4包括與退火爐管排20的爐 管201數(shù)量相等的蒸汽引入管41，以及開設(shè)于每根爐管201相應(yīng)位置的蒸汽進(jìn)入孔42，蒸 汽引入管41的下端垂直焊接于蒸汽進(jìn)入孔42，蒸汽引入管41的上端插入干燒鍋10的法蘭 邊，并露出1(Γ30毫米，使蒸汽引入管41的上端穿入內(nèi)膽腔12，蒸汽引入管41的上端設(shè)置 有密封圈或密封墊16，密封圈或密封墊16上設(shè)有壓緊板17，壓緊板17通過壓緊螺絲穿過 密封圈或密封墊16連接于干燒鍋10的法蘭邊；在不銹鋼鍋蓋11的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有蒸汽分 配腔體，蒸汽分配腔體將蒸汽鍋內(nèi)室與蒸汽引入管41的內(nèi)孔上部連通。作為優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)施例一中，所述加水裝置3還包括管加水下彎管32，以及 帶標(biāo)尺33的電磁閥高度調(diào)節(jié)裝置；所述恒液位儲(chǔ)水箱5設(shè)有浮球閥水位控制組件51 ；二位 三通電磁閥31的常斷接口通過加水下彎管32連接進(jìn)水管口 50 ；電磁閥高度調(diào)節(jié)裝置包括 電磁閥安裝底座34、高度調(diào)節(jié)螺絲35、底板鎖緊螺絲36，二位三通電磁閥31通過底板鎖緊 螺絲36與電磁閥安裝底座34連接，高度調(diào)節(jié)螺絲35穿過二位三通電磁閥31與電磁閥安裝 底座34觸接。二位三通電磁閥31不通電時(shí)常通接口與公共接口連通，恒液位儲(chǔ)水箱5中 的水通過二位三通電磁閥31流入管狀量杯30，使管狀量杯30液位與恒液位儲(chǔ)水箱5液位 相同；通電時(shí)常斷接口與公共接口連通，管狀量杯30中的水通過二位三通電磁閥31全部流 入內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1 ；有兩個(gè)以上二位三通電磁閥31時(shí)，可采用一正一反的交錯(cuò)連接方式， 二位三通電磁閥31的通斷可采用統(tǒng)一控制，二位三通電磁閥31不通電時(shí)，正接的二位三通 電磁閥31常通接口與公共接口連通，向管狀量杯30內(nèi)注水，反接的二位三通電磁閥31常 斷接口與公共接口連通，將管狀量杯30內(nèi)的水放出，二位三通電磁閥31通電時(shí)，正接的二 位三通電磁閥31常斷接口與公共接口連通，將管狀量杯30內(nèi)的水放出，反接的二位三通電 磁閥31常通接口與公共接口連通，向管狀量杯30內(nèi)注水；二位三通電磁閥31安裝在電磁 閥高度調(diào)節(jié)裝置上，二位三通電磁閥31高度越高則管狀量杯30儲(chǔ)水量越少，二位三通電磁 閥31 —個(gè)動(dòng)作循環(huán)后注入內(nèi)置式干燒蒸汽發(fā)生器的水越少，反之則越多；標(biāo)尺33上可標(biāo)明 對(duì)應(yīng)高度時(shí)的管狀量杯30水位與恒液位儲(chǔ)水箱5高度持平時(shí)的裝水體積；本發(fā)明所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，當(dāng)蒸汽引入管41位于遠(yuǎn)離高溫退火區(qū)6 — 側(cè)，且干燒鍋10離高溫退火區(qū)6較遠(yuǎn)時(shí)，靠近高溫退火區(qū)6的熱量較難傳遞到干燒鍋10，且從蒸汽引入管41進(jìn)入退火爐爐管201流向高溫退火區(qū)6的蒸汽先經(jīng)過了預(yù)熱才進(jìn)入高溫 退火區(qū)6，所以可減少高溫退火區(qū)6的熱量損失，但對(duì)線材的冷卻效果略差。本發(fā)明所述的 一種退火爐蒸汽發(fā)生器，其工作原理和控制方法它包括以下步驟步驟A，設(shè)定PLC控制器的參數(shù)，所述參數(shù)包括內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度，加水流 量控制模式，設(shè)定加水流量，電磁閥最大頻率，電磁閥最小頻率，電磁閥組數(shù)，每組電磁閥個(gè) 數(shù)，量杯裝水體積，其中
內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度表示干燒鍋10左右兩側(cè)設(shè)置的熱電偶22測(cè)得的鍋壁溫 度的控制目標(biāo)，即內(nèi)置式干燒內(nèi)膽實(shí)際溫度的控制目標(biāo)；加水流量控制模式表示加水流量是手動(dòng)模式還是自動(dòng)模式；設(shè)定加水流量表示設(shè)定的加水流量；在手動(dòng)模式下，PLC控制器執(zhí)行的執(zhí)行加水 流量=設(shè)定加水流量；在自動(dòng)模式下，根據(jù)內(nèi)置式干燒內(nèi)膽實(shí)際溫度超過內(nèi)置式干燒內(nèi)膽 設(shè)定溫度的幅度，用PID算法計(jì)算出加水流量增量，PLC控制器執(zhí)行的執(zhí)行加水流量=設(shè)定 加水流量+加水流量增量；電磁閥最大頻率表示二位三通電磁閥每小時(shí)的最多加水循環(huán)次數(shù)；電磁閥最小頻率表示二位三通電磁閥每小時(shí)的最少加水循環(huán)次數(shù)；電磁閥組數(shù)表示PLC控制器輸出點(diǎn)可分別控制的二位三通電磁閥組數(shù)；在同樣組 數(shù)內(nèi)PLC控制器通過改變二位三通電磁閥通斷頻率來改變加水流量，當(dāng)通斷頻率受電磁閥 最小頻率和電磁閥最大頻率限制不能達(dá)到改變加水流量要求時(shí)，可改變投入使用的二位三 通電磁閥組數(shù)來改變加水流量，不同組的二位三通電磁閥可使用不同的通斷頻率；每組電磁閥個(gè)數(shù)表示PLC控制器每個(gè)輸出點(diǎn)控制的二位三通電磁閥個(gè)數(shù)；量杯裝水體積表示管狀量杯水位與恒液位儲(chǔ)水箱水位持平時(shí)管狀量杯內(nèi)裝水的 體積；步驟B，當(dāng)PLC控制器接收到開始提供蒸汽指令后，如果加水流量控制模式為手動(dòng) 模式，PLC控制器根據(jù)左右兩個(gè)熱電偶22測(cè)得的最低溫度以內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度為基 準(zhǔn)進(jìn)行PID算法的計(jì)算；溫度低時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加熱量來控制電加熱裝置 2，溫度高時(shí)電加熱裝置2的加熱量=0，任何情況下執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量；同時(shí)，PLC控制器計(jì)算加水流量可調(diào)節(jié)范圍最小加水流量=單組電磁閥最小加水流量=電磁閥最小頻率X每組電磁閥個(gè) 數(shù)X量杯裝水體積；單組電磁閥最大加水流量=電磁閥最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體 積；最大加水流量=電磁閥組數(shù)X單組電磁閥最大加水流量=電磁閥組數(shù)X電磁閥 最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量小于最小加水流量，PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最小加 熱流量；若執(zhí)行加水流量大于最大加水流量，則PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最大加水 流量；出現(xiàn)以上超出可調(diào)范圍的情況時(shí)輸出報(bào)警，提示手動(dòng)調(diào)節(jié)量杯裝水體積并輸入新的 量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流量X電磁閥組數(shù)，則電 磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/電磁閥組數(shù)/每組電磁閥個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控制器按此通斷頻率控制所有電磁閥的通斷；若執(zhí)行加水流量小于單組電磁閥最小加水流 量X電磁閥組數(shù)，則應(yīng)減少一組電磁閥，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流 量X (電磁閥組數(shù)-1)，則電磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/(電磁閥組數(shù)-1)/每組電磁閥 個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控制器按此通斷頻率控制電磁閥組數(shù)-1組電磁閥的通斷；如此 直到只剩一組電磁閥為止；步驟C，當(dāng)PLC控制器接收到開始提供蒸汽指令后，如果加水流量控制模式為自動(dòng) 模式，PLC控制器根據(jù)左右兩個(gè)熱電偶22測(cè)得的平均溫度以內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度為 基準(zhǔn)進(jìn)行PID算法的計(jì)算；溫度低時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加熱量來控制電加熱裝 置2，而執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量；溫度高時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加水流量增 量，使執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量+加水流量增量，而電加熱裝置2的加熱量=0 ；同時(shí)，PLC控制器計(jì)算加水流量可調(diào)節(jié)范圍最小加水流量=單組電磁閥最小加水流量=電磁閥最小頻率X每組電磁閥個(gè) 數(shù)X量杯裝水體積；
單組電磁閥最大加水流量=電磁閥最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體 積；最大加水流量=電磁閥組數(shù)X單組電磁閥最大加水流量=電磁閥組數(shù)X電磁閥 最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量小于最小加水流量，PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最小加 熱流量；若執(zhí)行加水流量大于最大加水流量，則PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最大加水 流量；出現(xiàn)以上超出可調(diào)范圍的情況時(shí)輸出報(bào)警，提示手動(dòng)調(diào)節(jié)量杯裝水體積并輸入新的 量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流量X電磁閥組數(shù)，則電 磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/電磁閥組數(shù)/每組電磁閥個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控 制器按此通斷頻率控制所有電磁閥的通斷；若執(zhí)行加水流量小于單組電磁閥最小加水流 量X電磁閥組數(shù)，則應(yīng)減少一組電磁閥，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流 量X (電磁閥組數(shù)-1)，則電磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/(電磁閥組數(shù)-1)/每組電磁閥 個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控制器按此通斷頻率控制電磁閥組數(shù)-1組電磁閥的通斷；如此 直到只剩一組電磁閥為止。實(shí)施例二 如圖5所示，與實(shí)施例一的不同之處在于，本實(shí)施例二所述的一種退火爐蒸汽發(fā) 生器，其蒸汽引入管41設(shè)置在干燒鍋10靠近高溫退火區(qū)6的一側(cè)，使干燒鍋10靠近高溫 退火區(qū)6，此結(jié)構(gòu)適用于高溫線材的冷卻效果為主要關(guān)注點(diǎn)的情況。干燒鍋10設(shè)置在高溫 退火區(qū)6靠近退火爐出口一側(cè)可利用線材從高溫區(qū)帶過來的熱量來產(chǎn)生蒸汽，且可幫助線 材冷卻。但是，最需要蒸汽保護(hù)的是退火爐進(jìn)口一側(cè)，蒸汽源位于出口一側(cè)時(shí)不得不加大蒸 汽量來保證進(jìn)口處得到有效保護(hù)。對(duì)于大多數(shù)線材，從高溫區(qū)帶過來的熱量較多，且需要較 好的冷卻效果，干燒鍋10設(shè)置在高溫退火區(qū)6靠近退火爐出口一側(cè)的利大于弊。對(duì)于較細(xì) 的線材，因?yàn)閱挝粫r(shí)間通過的體積或重量較小，帶過來的熱量較少，且冷卻也比較容易，干 燒鍋10設(shè)置在高溫退火區(qū)6靠近退火爐進(jìn)口一側(cè)就變得利大于弊了。實(shí)施例三
如圖6所示，與實(shí)施例一的不同之處在于，本實(shí)施例三所述的一種退火爐蒸汽發(fā) 生器，還在位于內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1遠(yuǎn)離退火爐高溫退火區(qū)6的一側(cè)，導(dǎo)熱折彎卡板14的相 應(yīng)位置設(shè)置有相變保溫區(qū)加熱裝置7。該結(jié)構(gòu)用于含黑色金屬線材退火時(shí)，有較強(qiáng)的手段控 制相變保溫區(qū)溫度，若退火爐管排20熱量不足時(shí)，可加熱產(chǎn)生蒸汽并使干燒鍋10溫度保持 在略低于相變溫度的溫度，在內(nèi)膽之后的管排上再設(shè)置保溫加熱區(qū)可更好地保證被導(dǎo)熱折 彎卡板14包裹的退火爐爐管201溫度處于相變溫度，導(dǎo)熱折彎卡板14包裹的長度足夠長 可保證線材有足夠的時(shí)間進(jìn)行慢速相變；若退火爐管排20熱量太多時(shí)，可加大加水流量使 干燒鍋10溫度保持在比相變溫度低更多的溫度，更有效地使線材快速冷卻到相變溫度，并 使之后的相變溫度保溫加熱區(qū)可控，這是現(xiàn)有退火爐無法實(shí)現(xiàn)的，也是現(xiàn)有退火爐無法對(duì) 較粗銅包鋼線材進(jìn)行退火的原因。
實(shí)施例四如圖7所示，本實(shí)施例四所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于漆包機(jī)。與 實(shí)施例一的不同之處在于，應(yīng)用于漆包機(jī)時(shí)，為了進(jìn)一步地節(jié)約電能，本實(shí)施例四所述的一 種退火爐蒸汽發(fā)生器在加水裝置3和內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1之間設(shè)置有漆包烘爐廢氣加熱裝置 8 ；漆包烘爐廢氣加熱裝置8包括第二進(jìn)水管口 84、安裝于漆包烘爐排廢風(fēng)道中的余熱蒸汽 干燒鍋80和余熱不銹鋼鍋蓋81，余熱蒸汽干燒鍋80的法蘭邊和余熱不銹鋼鍋蓋81之間設(shè) 置有密封墊16 ；余熱蒸汽干燒鍋80的鍋口向側(cè)面安裝，余熱蒸汽干燒鍋80的下部側(cè)板呈 內(nèi)高外低狀；第二進(jìn)水管口 84從余熱不銹鋼鍋蓋81插入到接近余熱蒸汽干燒鍋80鍋底的 上部，第二進(jìn)水管口 84的下方設(shè)置有第二接水板82 ；余熱不銹鋼鍋蓋81的下部通過進(jìn)水 管口 50連通內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1的內(nèi)膽腔12，進(jìn)水管口 50的外周包設(shè)有保溫套83 ；所述加 水裝置3連通第二進(jìn)水管口 84。在廢氣余熱的加熱作用下液態(tài)水被加熱并產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生 的蒸汽以及熱量不夠時(shí)所形成的積水，從位于余熱不銹鋼鍋蓋81下部的出口沿進(jìn)水管口 50流入通往內(nèi)膽腔12的進(jìn)口，途中不得有下彎等積水區(qū)域，進(jìn)水管口 50外周設(shè)置有保溫套 83 ；內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1溫度高于飽和蒸汽溫度，將漆包烘爐廢氣加熱裝置8未蒸發(fā)的余水全 部轉(zhuǎn)化為蒸汽，保證蒸汽流量等于加水流量。由于在生產(chǎn)過程中漆包烘爐廢氣的溫度和流 量都是變化的，可提供產(chǎn)生蒸汽的熱量不穩(wěn)定，所以設(shè)定加水流量的水在漆包烘爐廢氣加 熱裝置8不一定能全部蒸發(fā)；本發(fā)明將漆包烘爐廢氣加熱裝置8中的蒸汽和未蒸發(fā)的水全 部通到內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1，未蒸發(fā)的液態(tài)水流到內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1后可保證全部蒸發(fā)，所以 既利用了漆包烘爐的余熱，又保證了蒸汽的穩(wěn)定性。圖7中，波浪線箭頭表示廢氣的流動(dòng)方 向。實(shí)施例五本發(fā)明所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器控制方法，該方法是本發(fā)明上述一種退火爐 蒸汽發(fā)生器的控制方法，它包括以下步驟步驟A，設(shè)定PLC控制器的參數(shù)，所述參數(shù)包括內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度，加水流 量控制模式，設(shè)定加水流量，電磁閥最大頻率，電磁閥最小頻率，電磁閥組數(shù)，每組電磁閥個(gè) 數(shù)，量杯裝水體積，其中內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度表示干燒鍋10左右兩側(cè)設(shè)置的熱電偶22測(cè)得的鍋壁溫 度的控制目標(biāo)，即內(nèi)置式干燒內(nèi)膽實(shí)際溫度的控制目標(biāo)；例如內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1通過蒸汽 分配器4與退火爐爐管201連通，再通過退火爐爐管201進(jìn)口和出口與大氣連通，可達(dá)到的蒸汽壓力對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽溫度通常是100. 5度，內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度為105度時(shí)可保證內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1處于不飽和蒸汽狀態(tài)，保證所有液態(tài)水快速轉(zhuǎn)化為蒸汽，所以設(shè)內(nèi)置 式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度=105度；加水流量控制模式表示加水流量是手動(dòng)模式還是自動(dòng)模式；手動(dòng)模式用于線材熱 量不大，長時(shí)間正常生產(chǎn)后還需要電加熱才能產(chǎn)生足夠蒸汽的情況，此時(shí)內(nèi)置式干燒內(nèi)膽 設(shè)定溫度略高于飽和蒸汽溫度；自動(dòng)模式用于線材熱量較大，長時(shí)間正常生產(chǎn)后不需要電 加熱即能產(chǎn)生足夠蒸汽，且不增加加水流量時(shí)內(nèi)置式干燒內(nèi)膽實(shí)際溫度會(huì)超過設(shè)定溫度的 情況，此時(shí)內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度應(yīng)大幅度高于飽和蒸汽溫度；例如生產(chǎn)線材規(guī)格不 大時(shí)，線材帶過來的熱量不足以產(chǎn)生必要的蒸汽，始終需要電加熱才能產(chǎn)生足夠蒸汽，可以 選擇手動(dòng)狀態(tài)；設(shè)定加水流量表示設(shè)定的加水流量；在手動(dòng)模式下，PLC控制器執(zhí)行的執(zhí)行加水 流量=設(shè)定加水流量；在自動(dòng)模式下，根據(jù)內(nèi)置式干燒內(nèi)膽實(shí)際溫度超過內(nèi)置式干燒內(nèi)膽 設(shè)定溫度的幅度，用PID算法計(jì)算出加水流量增量，PLC控制器執(zhí)行的執(zhí)行加水流量=設(shè)定 加水流量+加水流量增量；例如保證線材不被氧化的最小蒸汽流量是4. 5升/小時(shí)，設(shè)定 加水流量=2.5升/小時(shí)；電磁閥最大頻率表示二位三通電磁閥31每小時(shí)的最多加水循環(huán)次數(shù)；頻率太高 會(huì)降低二位三通電磁閥31的使用壽命，且可能使管狀量杯30充水時(shí)間不足造成實(shí)際加水 流量低于理論加水流量；例如為保護(hù)二位三通電磁閥31要求其動(dòng)作頻率不快于2秒/次， 且2秒時(shí)間足以加滿或倒空管狀量杯30，二位三通電磁閥31通電和斷電兩個(gè)動(dòng)作才完成一 次加水循環(huán)，一次加水循環(huán)最少需要4秒，即電磁閥最大頻率=3600/4 = 900次/小時(shí)；電磁閥最小頻率表示二位三通電磁閥31每小時(shí)的最少加水循環(huán)次數(shù)；頻率太低 可能使內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1中蒸汽產(chǎn)生量出現(xiàn)較大間斷，使其蒸汽壓力不穩(wěn)定，對(duì)退火爐爐 管201內(nèi)的線材不能提供穩(wěn)定的保護(hù)；例如采用兩個(gè)二位三通電磁閥31為一組，二位三 通電磁閥31通電時(shí)，其中一個(gè)二位三通電磁閥31對(duì)應(yīng)的管狀量杯30處于加水狀態(tài)，另一 個(gè)二位三通電磁閥31對(duì)應(yīng)的管狀量杯30處于放水狀態(tài)，二位三通電磁閥31斷電時(shí)，其中 一個(gè)二位三通電磁閥31的管狀量杯30處于放水狀態(tài)，另一個(gè)二位三通電磁閥31的管狀量 杯30處于加水狀態(tài)，對(duì)于內(nèi)置式干燒內(nèi)膽1來說，一次加水循環(huán)接受了兩次時(shí)間錯(cuò)開的加 水，若加水時(shí)間間隔要求5秒/次，則加水循環(huán)間隔可設(shè)為10秒/次，即最小加水頻率= 3600/10 = 360 次 / 小時(shí)；電磁閥組數(shù)表示PLC控制器輸出點(diǎn)可分別控制的二位三通電磁閥31組數(shù)；在同樣 組數(shù)內(nèi)PLC控制器通過改變二位三通電磁閥31通斷頻率來改變加水流量，當(dāng)通斷頻率受電 磁閥最小頻率和電磁閥最大頻率限制不能達(dá)到改變加水流量要求時(shí)，可改變投入使用的二 位三通電磁閥31組數(shù)來改變加水流量，不同組的二位三通電磁閥31可使用不同的通斷頻 率；通常一種機(jī)型的生產(chǎn)范圍不大，生產(chǎn)同一規(guī)格時(shí)加水流量的變化范圍更小，所以多組控 制僅用于有特殊要求的情況；例如生產(chǎn)線材的規(guī)格不大時(shí)，不需要加大蒸汽量來冷卻，對(duì) 于退火爐爐管201進(jìn)口和出口都設(shè)置有縮小口徑的瓷珠孔，約有40根退火爐爐管201的退 火爐來說，一組兩個(gè)二位三通電磁閥31可達(dá)到的加水流量，足以達(dá)到蒸汽保護(hù)的目的，所 以僅設(shè)置一組二位三通電磁閥31。每組電磁閥個(gè)數(shù)表示PLC控制器每個(gè)輸出點(diǎn)控制的二位三通電磁閥31個(gè)數(shù)；通?？刹捎脙蓚€(gè)一組，其中一個(gè)正接，另一個(gè)反接；例如一組設(shè)置兩個(gè)二位三通電磁閥31。量杯裝水體積表示管狀量杯30水位與恒液位儲(chǔ)水箱5水位持平時(shí)管狀量杯30內(nèi) 裝水的體積；該體積可通過二位三通調(diào)節(jié)電磁閥高度來調(diào)節(jié)，在二位三通電磁閥31高度調(diào) 節(jié)裝置上設(shè)置有經(jīng)過標(biāo)定的體積標(biāo)尺33，手動(dòng)調(diào)節(jié)后將標(biāo)尺33讀數(shù)輸入PLC控制器；例 如管狀量杯30裝水體積調(diào)到某個(gè)高度時(shí)為5毫升/杯；步驟B，當(dāng)PLC控制器接收到開始提供蒸汽指令后，如果加水流量控制模式為手動(dòng) 模式，PLC控制器根據(jù)左右兩個(gè)熱電偶22測(cè)得的最低溫度以內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度為基 準(zhǔn)進(jìn)行PID算法的計(jì)算；溫度低時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加熱量來控制電加熱裝置 2，溫度高時(shí)電加熱裝置2的加熱量=0，任何情況下執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量；例如 PID算法計(jì)算結(jié)果換算成加熱量為15%，在一個(gè)采樣周期內(nèi)進(jìn)行15%時(shí)間的加熱，執(zhí)行加 水流量=設(shè)定加水流量=4. 5升/小時(shí)； 同時(shí)，PLC控制器計(jì)算加水流量可調(diào)節(jié)范圍最小加水流量=單組電磁閥最小加水流量=電磁閥最小頻率X每組電磁閥個(gè) 數(shù)χ量杯裝水體積；例如最小加水流量=單組電磁閥最小加水流量=電磁閥最小頻率χ 每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體積=360X2X5 = 3600毫升/小時(shí)=3. 6升/小時(shí)；單組電磁閥最大加水流量=電磁閥最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體 積；例如單組電磁閥最大加水流量=電磁閥最大頻率χ每組電磁閥個(gè)數(shù)χ量杯裝水體 積=900X2X5 = 9000毫升/小時(shí)=9升/小時(shí)；最大加水流量=電磁閥組數(shù)X單組電磁閥最大加水流量=電磁閥組數(shù)X電磁閥 最大頻率χ每組電磁閥個(gè)數(shù)χ量杯裝水體積；例如最大加水流量=電磁閥組數(shù)χ單組 電磁閥最大加水流量=電磁閥組數(shù)χ電磁閥最大頻率χ每組電磁閥個(gè)數(shù)χ量杯裝水體 積=1X900X2X5 = 9000毫升/小時(shí)=9升/小時(shí)；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量小于最小加水流量，PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最小加 熱流量；若執(zhí)行加水流量大于最大加水流量，則PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最大加水 流量；出現(xiàn)以上超出可調(diào)范圍的情況時(shí)輸出報(bào)警，提示手動(dòng)調(diào)節(jié)量杯裝水體積并輸入新的 量杯裝水體積；例如執(zhí)行加水流量=4. 5升/小時(shí)>最小加水流量=3. 6升/小時(shí)，且執(zhí) 行加水流量=4. 5升/小時(shí)<最大加水流量=9升/小時(shí)，未超出可調(diào)范圍，不輸出報(bào)警；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流量χ電磁閥組數(shù)，則電 磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/電磁閥組數(shù)/每組電磁閥個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控 制器按此通斷頻率控制所有電磁閥的通斷；若執(zhí)行加水流量小于單組電磁閥最小加水流 量X電磁閥組數(shù)，則應(yīng)減少一組電磁閥，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流 量X (電磁閥組數(shù)-1)，則電磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/(電磁閥組數(shù)-1)/每組電磁閥 個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控制器按此通斷頻率控制電磁閥組數(shù)-1組電磁閥的通斷；如此 直到只剩一組電磁閥為止；例如執(zhí)行加水流量=4. 5升/小時(shí)> 電磁閥最小加水流量X 電磁閥組數(shù)=3. 6 X 1 = 3. 6升/小時(shí)，電磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/電磁閥組數(shù)/每 組電磁閥個(gè)數(shù)/量杯裝水體積=4500/1/2/5 = 450次/小時(shí)；步驟C，當(dāng)PLC控制器接收到開始提供蒸汽指令后，如果加水流量控制模式為自動(dòng) 模式，PLC控制器根據(jù)左右兩個(gè)熱電偶22測(cè)得的平均溫度以內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度為 基準(zhǔn)進(jìn)行PID算法的計(jì)算；溫度低時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加熱量來控制電加熱裝置2，而執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量；溫度高時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加水流量增 量，使執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量+加水流量增量，而電加熱裝置2的加熱量=O ；如力口 水流量控制模式是手動(dòng)模式，不進(jìn)行該步驟控制；同時(shí)，PLC控制器計(jì)算加水流量可調(diào)節(jié)范圍
最小加水流量=單組電磁閥最小加水流量=電磁閥最小頻率X每組電磁閥個(gè) 數(shù)X量杯裝水體積；單組電磁閥最大加水流量=電磁閥最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體 積；最大加水流量=電磁閥組數(shù)X單組電磁閥最大加水流量=電磁閥組數(shù)X電磁閥 最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量小于最小加水流量，PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最小加 熱流量；若執(zhí)行加水流量大于最大加水流量，則PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最大加水 流量；出現(xiàn)以上超出可調(diào)范圍的情況時(shí)輸出報(bào)警，提示手動(dòng)調(diào)節(jié)量杯裝水體積并輸入新的 量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流量X電磁閥組數(shù)，則電 磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/電磁閥組數(shù)/每組電磁閥個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控 制器按此通斷頻率控制所有電磁閥的通斷；若執(zhí)行加水流量小于單組電磁閥最小加水流 量X電磁閥組數(shù)，則應(yīng)減少一組電磁閥，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流 量X (電磁閥組數(shù)-ι)，則電磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/(電磁閥組數(shù)-ι)/每組電磁閥 個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控制器按此通斷頻率控制(電磁閥組數(shù)-1)組電磁閥的通斷；如 此直到只剩一組電磁閥為止。上述的PID 算法，即 Proportion Integration Differentiation 算法，為在工程 實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)用最為廣泛的控制理論，本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可實(shí)現(xiàn)。加熱和冷卻的控溫方法可使用本發(fā)明人在申請(qǐng)?zhí)枮椤?00910038926. 9”的中國發(fā) 明專利中提出的“一種應(yīng)用PID算法的控制方法”進(jìn)行控制。綜上所述，本發(fā)明所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器控制方法是本發(fā)明所述一種退火 爐蒸汽發(fā)生器所對(duì)應(yīng)的控制方法，能更好地利用線材帶過來的熱量，避免溢流帶來的水及 電能浪費(fèi)，提高蒸汽的穩(wěn)定性，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，易于操作，可靠性高，可實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能；力口 水流量的三種調(diào)節(jié)方法可自由組合，通常只需要設(shè)置一組二位三通電磁閥31，二位三通電 磁閥31高度也只需要在換規(guī)時(shí)調(diào)整一次；在生產(chǎn)含黑色金屬線材時(shí)，可設(shè)置多組二位三通 電磁閥31，二位三通電磁閥31高度也只需要在換規(guī)時(shí)調(diào)整一次；極端情況下，還可采用自 動(dòng)定位控制系統(tǒng)來自動(dòng)調(diào)節(jié)二位三通電磁閥31高度，但該系統(tǒng)較復(fù)雜，且造價(jià)較高，通過 增加二位三通電磁閥31組數(shù)來解決則更為經(jīng)濟(jì)可靠。以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特 征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種退火爐蒸汽發(fā)生器，它包括設(shè)有絞合電阻絲(21)的電加熱裝置(2)，其特征在于它還包括內(nèi)置式干燒內(nèi)膽(1)、PLC控制器、加水裝置(3)、熱電偶(22)，以及與蒸汽鍋內(nèi)室連通的蒸汽分配器(4)；所述內(nèi)置式干燒內(nèi)膽(1)包括干燒鍋(10)和蓋設(shè)于干燒鍋(10)頂部的不銹鋼鍋蓋(11)，干燒鍋(10)和不銹鋼鍋蓋(11)形成內(nèi)置式干燒內(nèi)膽(1)的內(nèi)膽腔(12)，干燒鍋(10)底部設(shè)置有導(dǎo)熱底板(13)，導(dǎo)熱底板(13)底部設(shè)有用于包裹退火爐管排(20)的導(dǎo)熱折彎卡板(14)；所述加水裝置(3)包括二位三通電磁閥(31)、管狀量杯(30)，以及與水源連通的恒液位儲(chǔ)水箱(5)；二位三通電磁閥(31)的公共接口朝上，且公共接口安裝有所述管狀量杯(30)；二位三通電磁閥(31)的常通接口與恒液位儲(chǔ)水箱(5)的底部連通，二位三通電磁閥(31)的常斷接口通過進(jìn)水管口(50)連通內(nèi)置式干燒內(nèi)膽(1)的內(nèi)膽腔(12)；所述電加熱裝置(2)的絞合電阻絲(21)卷繞于干燒鍋(10)的外壁，干燒鍋(10)的左右兩側(cè)均設(shè)有所述熱電偶(22)，蒸汽分配器(4)連通內(nèi)置式干燒內(nèi)膽(1)的內(nèi)膽腔(12)，內(nèi)膽腔(12)設(shè)有傾斜設(shè)置的接水板(15)，接水板(15)位于進(jìn)水管口(50)下方；PLC控制器控制連接電加熱裝置(2)、熱電偶(22)和加水裝置(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，其特征在于所述干燒鍋(10)為鑄 鐵鍋或鋁鍋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，其特征在于所述加水裝置(3)還 包括管加水下彎管(32)，以及帶標(biāo)尺(33)的電磁閥高度調(diào)節(jié)裝置；所述恒液位儲(chǔ)水箱(5) 設(shè)有浮球閥水位控制組件(51) ；二位三通電磁閥(31)的常斷接口通過加水下彎管(32)連 接進(jìn)水管口(50)；電磁閥高度調(diào)節(jié)裝置包括電磁閥安裝底座(34)、高度調(diào)節(jié)螺絲(35)、底 板鎖緊螺絲(36)，二位三通電磁閥(31)通過底板鎖緊螺絲(36)與電磁閥安裝底座(34)連 接，高度調(diào)節(jié)螺絲(35)穿過二位三通電磁閥(31)與電磁閥安裝底座(34)觸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，其特征在于所述內(nèi)置式干燒內(nèi)膽 (1)的干燒鍋(10)設(shè)置有法蘭邊，法蘭邊上均布有螺絲孔，法蘭邊與不銹鋼鍋蓋(11)之間 設(shè)置有密封墊(16)，不銹鋼鍋蓋(11)對(duì)應(yīng)密封墊(16)的位置設(shè)置有壓緊板(17)，不銹鋼 鍋蓋(11)通過壓緊螺絲穿過壓緊板(17)壓緊不銹鋼鍋蓋(11)和密封墊(16)；干燒鍋(10) 外壁包裹有絕緣層(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，其特征在于所述電加熱裝置(2) 的絞合電阻絲(21)卷繞于所述絕緣層(18)的外周，絞合電阻絲(21)套有絕緣瓷珠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，其特征在于所述干燒鍋(10)傾斜 放置，熱電偶(22)設(shè)置于干燒鍋(10)靠近鍋底的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，其特征在于所述蒸汽分配器(4) 包括與退火爐管排(20)的爐管(201)數(shù)量相等的蒸汽引入管(41)，以及開設(shè)于每根爐管 (201)相應(yīng)位置的蒸汽進(jìn)入孔(42)，蒸汽引入管(41)的下端垂直焊接于蒸汽進(jìn)入孔(42)， 蒸汽引入管(41)的上端插入干燒鍋(10)的法蘭邊，且蒸汽引入管(41)的上端穿入內(nèi)膽腔(12)；蒸汽引入管(41)的上端設(shè)置有密封圈或密封墊(16)，密封圈或密封墊(16)上設(shè)有 壓緊板(17)，壓緊板(17)通過壓緊螺絲穿過密封圈或密封墊(16)連接于干燒鍋(10)的法 蘭邊；在不銹鋼鍋蓋(11)的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有蒸汽分配腔體，蒸汽分配腔體將蒸汽鍋內(nèi)室與蒸汽引入管(41)的內(nèi)孔上部連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，其特征在于在位于內(nèi)置式干燒內(nèi) 膽(1)遠(yuǎn)離退火爐高溫退火區(qū)(6)的一側(cè)，導(dǎo)熱折彎卡板(14)的相應(yīng)位置設(shè)置有相變保溫 區(qū)加熱裝置(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，其特征在于在加水裝置(3)和 內(nèi)置式干燒內(nèi)膽(1)之間設(shè)置有漆包烘爐廢氣加熱裝置(8)；漆包烘爐廢氣加熱裝置(8) 包括第二進(jìn)水管口(84)、安裝于漆包烘爐排廢風(fēng)道中的余熱蒸汽干燒鍋(80)和余熱不銹 鋼鍋蓋(81)，余熱蒸汽干燒鍋(80)的法蘭邊和余熱不銹鋼鍋蓋(81)之間設(shè)置有密封墊 (16)；余熱蒸汽干燒鍋(80)的鍋口向側(cè)面安裝，余熱蒸汽干燒鍋(80)的下部側(cè)板呈內(nèi)高外 低狀；第二進(jìn)水管口(84)從余熱不銹鋼鍋蓋(81)插入到接近余熱蒸汽干燒鍋(80)鍋底的 上部，第二進(jìn)水管口(84)的下方設(shè)置有第二接水板(82)；余熱不銹鋼鍋蓋(81)的下部通 過進(jìn)水管口(50)連通內(nèi)置式干燒內(nèi)膽(1)的內(nèi)膽腔(12)，進(jìn)水管口(50)的外周包設(shè)有保 溫套(83)；所述加水裝置(3)連通第二進(jìn)水管口(84)。
10.一種退火爐蒸汽發(fā)生器控制方法，其特征在于，它包括以下步驟步驟A，設(shè)定PLC控制器的參數(shù)，所述參數(shù)包括內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度，加水流量控 制模式，設(shè)定加水流量，電磁閥最大頻率，電磁閥最小頻率，電磁閥組數(shù)，每組電磁閥個(gè)數(shù)， 量杯裝水體積，其中內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度表示干燒鍋(10)左右兩側(cè)設(shè)置的熱電偶(22)測(cè)得的鍋壁溫 度的控制目標(biāo)，即內(nèi)置式干燒內(nèi)膽實(shí)際溫度的控制目標(biāo)；加水流量控制模式表示加水流量是手動(dòng)模式還是自動(dòng)模式；設(shè)定加水流量表示設(shè)定的加水流量；在手動(dòng)模式下，PLC控制器執(zhí)行的執(zhí)行加水流量 =設(shè)定加水流量；在自動(dòng)模式下，根據(jù)內(nèi)置式干燒內(nèi)膽實(shí)際溫度超過內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定 溫度的幅度，用PID算法計(jì)算出加水流量增量，PLC控制器執(zhí)行的執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水 流量+加水流量增量；電磁閥最大頻率表示二位三通電磁閥(31)每小時(shí)的最多加水循環(huán)次數(shù)；電磁閥最小頻率表示二位三通電磁閥(31)每小時(shí)的最少加水循環(huán)次數(shù)；電磁閥組數(shù)表示PLC控制器輸出點(diǎn)可分別控制的二位三通電磁閥(31)組數(shù)；在同樣組 數(shù)內(nèi)PLC控制器通過改變二位三通電磁閥(31)通斷頻率來改變加水流量，當(dāng)通斷頻率受電 磁閥最小頻率和電磁閥最大頻率限制不能達(dá)到改變加水流量要求時(shí)，可改變投入使用的二 位三通電磁閥(31)組數(shù)來改變加水流量，不同組的二位三通電磁閥(31)可使用不同的通 斷頻率；每組電磁閥個(gè)數(shù)表示PLC控制器每個(gè)輸出點(diǎn)控制的二位三通電磁閥(31)個(gè)數(shù)；量杯裝水體積表示管狀量杯(30)水位與恒液位儲(chǔ)水箱(5)水位持平時(shí)管狀量杯(30) 內(nèi)裝水的體積；步驟B，當(dāng)PLC控制器接收到開始提供蒸汽指令后，如果加水流量控制模式為手動(dòng)模 式，PLC控制器根據(jù)左右兩個(gè)熱電偶(22)測(cè)得的最低溫度以內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度為基 準(zhǔn)進(jìn)行PID算法的計(jì)算；溫度低時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加熱量來控制電加熱裝置 (2)，溫度高時(shí)電加熱裝置(2)的加熱量=0，任何情況下執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量；同時(shí)，PLC控制器計(jì)算加水流量可調(diào)節(jié)范圍最小加水流量=單組電磁閥最小加水流量=電磁閥最小頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量 杯裝水體積；單組電磁閥最大加水流量=電磁閥最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體積；最大加水流量=電磁閥組數(shù)X單組電磁閥最大加水流量=電磁閥組數(shù)X電磁閥最大 頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量小于最小加水流量，PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最小加熱流 量；若執(zhí)行加水流量大于最大加水流量，則PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最大加水流量； 出現(xiàn)以上超出可調(diào)范圍的情況時(shí)輸出報(bào)警，提示手動(dòng)調(diào)節(jié)量杯裝水體積并輸入新的量杯裝 水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流量X電磁閥組數(shù)，則電磁閥通 斷頻率=執(zhí)行加水流量/電磁閥組數(shù)/每組電磁閥個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控制器按此 通斷頻率控制所有電磁閥的通斷；若執(zhí)行加水流量小于單組電磁閥最小加水流量X電磁 閥組數(shù)，則應(yīng)減少一組電磁閥，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流量X (電 磁閥組數(shù)-1)，則電磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/(電磁閥組數(shù)-1) /每組電磁閥個(gè)數(shù)/量 杯裝水體積，PLC控制器按此通斷頻率控制(電磁閥組數(shù)-1)組電磁閥的通斷；如此直到只 剩一組電磁閥為止；步驟C，當(dāng)PLC控制器接收到開始提供蒸汽指令后，如果加水流量控制模式為自動(dòng)模 式，PLC控制器根據(jù)左右兩個(gè)熱電偶(22)測(cè)得的平均溫度以內(nèi)置式干燒內(nèi)膽設(shè)定溫度為基 準(zhǔn)進(jìn)行PID算法的計(jì)算；溫度低時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加熱量來控制電加熱裝置 (2)，而執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量；溫度高時(shí)將PID算法的計(jì)算結(jié)果換算成加水流量增 量，使執(zhí)行加水流量=設(shè)定加水流量+加水流量增量，而電加熱裝置(2)的加熱量=0;同時(shí)，PLC控制器計(jì)算加水流量可調(diào)節(jié)范圍最小加水流量=單組電磁閥最小加水流量=電磁閥最小頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量 杯裝水體積；單組電磁閥最大加水流量=電磁閥最大頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體積；最大加水流量=電磁閥組數(shù)X單組電磁閥最大加水流量=電磁閥組數(shù)X電磁閥最大 頻率X每組電磁閥個(gè)數(shù)X量杯裝水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量小于最小加水流量，PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最小加熱流 量；若執(zhí)行加水流量大于最大加水流量，則PLC控制器令執(zhí)行加水流量等于最大加水流量； 出現(xiàn)以上超出可調(diào)范圍的情況時(shí)輸出報(bào)警，提示手動(dòng)調(diào)節(jié)量杯裝水體積并輸入新的量杯裝 水體積；同時(shí)，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流量X電磁閥組數(shù)，則電磁閥通 斷頻率=執(zhí)行加水流量/電磁閥組數(shù)/每組電磁閥個(gè)數(shù)/量杯裝水體積，PLC控制器按此 通斷頻率控制所有電磁閥的通斷；若執(zhí)行加水流量小于單組電磁閥最小加水流量X電磁 閥組數(shù)，則應(yīng)減少一組電磁閥，若執(zhí)行加水流量大于等于單組電磁閥最小加水流量X (電 磁閥組數(shù)-1)，則電磁閥通斷頻率=執(zhí)行加水流量/(電磁閥組數(shù)-1) /每組電磁閥個(gè)數(shù)/量 杯裝水體積，PLC控制器按此通斷頻率控制(電磁閥組數(shù)-1)組電磁閥的通斷；如此直到只 剩一組電磁閥為止。
全文摘要
本發(fā)明涉及蒸汽發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種退火爐蒸汽發(fā)生器及其控制方法；本發(fā)明所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器，它包括設(shè)有絞合電阻絲的電加熱裝置、內(nèi)置式干燒內(nèi)膽、PLC控制器、加水裝置、熱電偶，以及與蒸汽鍋內(nèi)室連通的蒸汽分配器；所述的一種退火爐蒸汽發(fā)生器能更好地利用線材帶過來的熱量，避免溢流帶來的水及電能浪費(fèi)，提高蒸汽的穩(wěn)定性，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，易于操作，降低制造成本和維修成本。
文檔編號(hào)C21D9/56GK101871043SQ20101021084
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者劉太明, 劉文明, 周開勇, 張益彬, 張紅, 李國棟 申請(qǐng)人:東莞市康匯聚線材科技有限公司