專利名稱：一種加熱爐液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加熱爐(含熱風(fēng)爐)液壓系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種加熱爐液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制方法。
背景技術(shù)：
目前，冶金行業(yè)加熱爐(含熱風(fēng)爐)液壓系統(tǒng)泵站部分主要有兩種結(jié)構(gòu)形式一種是由主供油回路提供動力油源，由主供油的溢流回路與主回油路合并進(jìn)行循環(huán)過濾、冷卻、加熱的不設(shè)循環(huán)泵組的結(jié)構(gòu)形式。該結(jié)構(gòu)形式的不足之處是，液壓油循環(huán)過濾、冷卻、加熱不充分，油液抗污染等級無法保證，且油溫也難以控制，液壓系統(tǒng)的所有泵組都長期運轉(zhuǎn)，耗能高，需要較大的冷卻器和冷卻水量以及較多的過濾器組，占地面積大，投資額較高，并且?guī)硪簤合到y(tǒng)發(fā)熱和液壓元件壽命減少。另一種是由主供油的溢流回路與主回油路合并只進(jìn)行循環(huán)過濾；另設(shè)循環(huán)泵組， 獨立進(jìn)行循環(huán)過濾、冷卻、加熱的結(jié)構(gòu)形式，包括四個典型液壓回路1)泄荷啟動的高壓供油回路。2)提供循環(huán)過濾油源的低壓供油回路。3)循環(huán)過濾回路，在液壓溫度監(jiān)測元件監(jiān)控下，指令冷卻裝置或加熱裝置開始工作，進(jìn)入強制工作模式；或指令冷卻裝置或加熱裝置全部停止工作，進(jìn)入正常工作模式。4)蓄能輔助供油回路，蓄能器的功能是存儲主泵組工作時的多余能量，蓄能器組是在儲存足夠量的應(yīng)急能源條件下，輔助提供高壓動力油源。該結(jié)構(gòu)形式的不足之處是，主供油泵和循環(huán)油泵分別獨立執(zhí)行各自功能，一般換爐操作時間為10-15分鐘，換爐間歇時間為45-50分鐘，換爐操作間歇時，泵組仍保持連續(xù)工作，耗能較高，主供油泵回路中的蓄能器只起保護(hù)油路中油壓穩(wěn)定的作用，不具有壓力輸出作用。當(dāng)蓄能器只作為應(yīng)急動力源時，突然停電或發(fā)生故障，油泵中斷供油，蓄能器能提供一定的油量作為應(yīng)急動力源，使執(zhí)行元件能繼續(xù)完成必要的動作，蓄能器按等溫過程處理，其選型公式為
Vw
W= TJiK式中VW—蓄能器的有效工作容積Jcil—蓄能器的總?cè)莘e；匕一蓄能器充氣壓力A—蓄能器最低工作壓力；P3—蓄能器中間設(shè)定壓力。當(dāng)蓄能器作為輔助動力源時，在液壓系統(tǒng)工作時能補充油量，減少液壓油泵供油，降低電機功率，減少液壓系統(tǒng)尺寸及重量，節(jié)約投資。常用于間歇動作，且工作時間很短，或在一個工作循環(huán)中速度差別很大，要求瞬間補充大量液壓油的場合。作輔助動力源時，由于執(zhí)行元件運動速度不太快，且壓力一旦降到設(shè)定值，主泵立刻啟動，實際補油時間很短，蓄能器仍按等溫過程處理，其選型公式為
VwX A_ /I I \
Pe ^ +
式中VW—蓄能器的有效工作容積；VQ2—蓄能器的總?cè)莘e蓄能器充氣壓力；P2—蓄能器最 高工作壓力；P3—蓄能器中間設(shè)定壓力；X—輔助動力源容積經(jīng)驗系數(shù)(入=0. I 或 0. 2)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種加熱爐液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，減少換爐操作間歇時各泵組的工作時間，使循環(huán)過濾、冷卻、加熱更充分，降低液壓系統(tǒng)的溫升，節(jié)約能源，延長泵組元件的使用壽命。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種加熱爐液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，采用循環(huán)泵組與主泵組交替工作方式，將蓄能器參與到換爐操作的液壓動力輸出中，使循環(huán)泵組與主泵組有部分時間處于休眠、節(jié)能狀態(tài)中，其具體控制步驟如下I)換爐操作前，在線實時監(jiān)測液壓系統(tǒng)壓力狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)壓力高于設(shè)定值時，主泵組不啟動，處于休眠狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時，主泵組順序啟動向蓄能器供油；2)當(dāng)主控室發(fā)出換爐指令后，如系統(tǒng)壓力高于設(shè)定值，由蓄能器單獨提供液壓動力源，完成順序換爐的指令；如系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時，主泵組順序啟動，由主泵組和蓄能器共同提供液壓動力源，完成換爐指令；3)完成換爐指令后，當(dāng)監(jiān)測到系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時，主泵組順序啟動向蓄能器供油；當(dāng)監(jiān)測到系統(tǒng)壓力達(dá)到系統(tǒng)額定壓力值后，主泵組順序停機，進(jìn)入休眠狀態(tài)；4)完成換爐指令后，程序進(jìn)行溫度監(jiān)測，當(dāng)油溫滿足溫度設(shè)定區(qū)間時，循環(huán)泵組進(jìn)入正常工作模式，循環(huán)泵組工作執(zhí)行過濾操作，加熱器、冷卻器不工作處于節(jié)能狀態(tài)；5)當(dāng)油溫不滿足溫度設(shè)定區(qū)間時，循環(huán)泵組自動進(jìn)入強制工作模式，程序循環(huán)返回步驟I)。當(dāng)系統(tǒng)的抗污染等級不滿足設(shè)計要求時，操作人員可優(yōu)先發(fā)出強制工作指令，進(jìn)入強制工作模式，此時不論程序是否處于換爐間歇期，循環(huán)泵組都連續(xù)執(zhí)行過濾操作，同時油溫處于監(jiān)控狀態(tài)，不斷與溫度設(shè)定區(qū)間比較，油溫低于設(shè)定值時加熱器工作，油溫高于設(shè)定值時冷卻器工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是I)通過采用循環(huán)泵組與主泵組交替工作的方式，將蓄能器參與到換爐操作的液壓動力輸出中，使各泵組有部分時間進(jìn)入休眠、節(jié)能狀態(tài)，既降低能源消耗，又有效地過濾系統(tǒng)內(nèi)各種雜質(zhì)，清潔度始終在NAS1638-8級以上，為液壓系統(tǒng)的高可靠性提供保障。2)控制方法簡單，容易實現(xiàn)，成本低，能滿足液壓系統(tǒng)節(jié)能和提高可靠性兩方面的需要。


圖I是本發(fā)明主泵組壓力控制流程示意圖；圖2是本發(fā)明循環(huán)泵組溫度控制流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步說明
本發(fā)明一種加熱爐液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制流程中通過采用循環(huán)泵組與主泵組交替工作方式，將蓄能器參與到換爐操作的液壓動力輸出中，使循環(huán)泵組與主泵組有部分時間處于休眠、節(jié)能狀態(tài)中，其具體控制步驟如下I)見圖1，換爐操作前，在線實時監(jiān)測液壓系統(tǒng)壓力狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)壓力高于設(shè)定值時，主泵組不啟動，處于休眠狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時，主泵組順序啟動向蓄能器供油，此設(shè)定值應(yīng)遠(yuǎn)大于最低壓力值，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于最低壓力值時，應(yīng)停機故障檢查；2)當(dāng)主控室發(fā)出換爐指令后，如系統(tǒng)壓力高于設(shè)定值，由蓄能器單獨提供液壓動力源，完成順序換爐的指令；如系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時，主泵組順序啟動，由主泵組和蓄能器共同提供液壓動力源，完成換爐指令；3)完成換爐指令后，當(dāng)監(jiān)測到系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時，主泵組順序啟動向蓄能器供油；當(dāng)監(jiān)測到系統(tǒng)壓力達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值后，主泵組順序停機，進(jìn)入休眠狀態(tài)，程序進(jìn)入循環(huán)過濾操作； 4)見圖2，完成換爐指令后，程序進(jìn)行溫度監(jiān)測，當(dāng)油溫滿足溫度設(shè)定區(qū)間時，循環(huán)泵組進(jìn)入正常工作模式，循環(huán)泵開始工作，液壓油流經(jīng)過濾器，對系統(tǒng)循環(huán)過濾，提高系統(tǒng)的抗污染能力，加熱器、冷卻器不工作，處于節(jié)能狀態(tài)；5)當(dāng)油溫不滿足溫度設(shè)定區(qū)間時，循環(huán)泵組自動進(jìn)入強制工作模式，程序循環(huán)返回步驟I)。當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的抗污染等級不滿足設(shè)計要求時，可人工介入，優(yōu)先選擇強制工作模式，發(fā)出強制工作指令，此時不論程序是否處于換爐間歇期，循環(huán)泵組都連續(xù)執(zhí)行循環(huán)過濾操作，同時溫度處于監(jiān)控狀態(tài)，不斷與溫度設(shè)定區(qū)間比較，當(dāng)系統(tǒng)油溫高于設(shè)定值時，冷卻器工作，當(dāng)系統(tǒng)油溫低于設(shè)定值時，加熱器工作，而主泵組在壓力監(jiān)測元件的監(jiān)控下與蓄能器配合，實現(xiàn)換爐操作。強制工作模式的目的是迫使液壓油循環(huán)加熱或循環(huán)冷卻，盡快把油溫調(diào)至設(shè)定區(qū)間，然后再切換到正常工作模式。強制工作模式可手動操作，手動操作級別優(yōu)先于自動操作級別。在本發(fā)明中，蓄能器在基本應(yīng)急動力源功能的基礎(chǔ)上還要用作輔助動力源，其選型公式為
IMy X IV。= vOi + = (1 _ I, + /I I,
(r + ￥；) ^ir3+w)式中VW—蓄能器的有效工作容積Jtl一蓄能器的總?cè)莘eTtl一蓄能器充氣壓力；P1-蓄能器最低工作壓力；P2—蓄能器最高工作壓力；P3—蓄能器中間設(shè)定壓力；X—輔助動力源容積經(jīng)驗系數(shù)(X =0. I或0. 2)。
權(quán)利要求
1.一種加熱爐液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，其特征在于，采用循環(huán)泵組與主泵組交替工作方式，將蓄能器參與到換爐操作的液壓動力輸出中，使循環(huán)泵組與主泵組有部分時間處于休眠、節(jié)能狀態(tài)中，其具體控制步驟如下 1)換爐操作前，在線實時監(jiān)測液壓系統(tǒng)壓力狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)壓力高于設(shè)定值時，主泵組不啟動，處于休眠狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時，主泵組順序啟動向蓄能器供油； 2)當(dāng)主控室發(fā)出換爐指令后，如系統(tǒng)壓力高于設(shè)定值，由蓄能器單獨提供液壓動力源，完成順序換爐的指令；如系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時，主泵組順序啟動，由主泵組和蓄能器共同提供液壓動力源，完成換爐指令； 3)完成換爐指令后，當(dāng)監(jiān)測到系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時，主泵組順序啟動向蓄能器供油；當(dāng)監(jiān)測到系統(tǒng)壓力達(dá)到系統(tǒng)額定壓力值后，主泵組順序停機，進(jìn)入休眠狀態(tài)； 4)完成換爐指令后，程序進(jìn)行溫度監(jiān)測，當(dāng)油溫滿足溫度設(shè)定區(qū)間時，循環(huán)泵組進(jìn)入正常工作模式，循環(huán)泵組工作執(zhí)行過濾操作，加熱器、冷卻器不工作處于節(jié)能狀態(tài)； 5)當(dāng)油溫不滿足溫度設(shè)定區(qū)間時，循環(huán)泵組自動進(jìn)入強制工作模式，程序循環(huán)返回步驟I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種加熱爐液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，其特征在于，當(dāng)系統(tǒng)的抗污染等級不滿足設(shè)計要求時，操作人員可優(yōu)先發(fā)出強制工作指令，進(jìn)入強制工作模式，此時不論程序是否處于換爐間歇期，循環(huán)泵組都連續(xù)執(zhí)行過濾操作，同時油溫處于監(jiān)控狀態(tài)，不斷與溫度設(shè)定區(qū)間比較，油溫低于設(shè)定值時加熱器工作，油溫高于設(shè)定值時冷卻器工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及加熱爐(含熱風(fēng)爐)液壓系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種加熱爐液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，其特征在于，采用循環(huán)泵組與主泵組交替工作方式，將蓄能器參與到換爐操作的液壓動力輸出中，使循環(huán)泵組與主泵組有部分時間處于休眠、節(jié)能狀態(tài)中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1)通過采用循環(huán)泵組與主泵組交替工作的方式，將蓄能器參與到換爐操作的液壓動力輸出中，使各泵組有部分時間進(jìn)入休眠、節(jié)能狀態(tài)，既降低能源消耗，又有效地過濾系統(tǒng)內(nèi)各種雜質(zhì)，清潔度始終在NAS1638-8級以上，為液壓系統(tǒng)的高可靠性提供保障。2)控制方法簡單，容易實現(xiàn)，成本低，能滿足液壓系統(tǒng)節(jié)能和提高可靠性兩方面的需要。
文檔編號F27D19/00GK102721289SQ20121023559
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者曹焰, 李子英, 李紀(jì)卓, 李虹巖, 涂川, 白莉, 白豪 申請人:鞍鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司