连铸二冷水控制系统对调节阀的技术要求和选型建议
调节阀的正确选型及应用
调节阀的正确选型及应用点击次数:45 发布时间:2011-10-13目前在自动控制领域中,一个工艺过程是否能满足各项工艺控制指标,控制过程是否平稳,超调量、衰减比、扰动是否在规定范围内,是否稳、快、准,除了工艺设计合理,设备先进外,重要的一点就是调节阀能否根据主体的意识而准确动作,使过程主体的控制意识体现为物料能量和流量精确变化。
在许多自动控制中,因为调节阀质量不过关、流量特性差、渗漏大、动作不可靠而使自动控制失去了高品质调节,给生产带来了重大经济损失,并且增加了劳动强度。
因为调节阀安装在工艺管道上,直接与操作介质接触,长期受到高温、高压、腐蚀和摩擦等恶劣工作条件的影响。
所以,调节阀选择的好坏,对系统控制作用关系很大。
因此,正确合理的选择、安装调节阀就是显得尤为重要。
1 调节阀的选择1.1 调节阀类型的选择主要是根据现场介质的特点、控制要求、安装环境等因素结合调节阀本身的流量特性和结构而进行选择,如表1所示。
表1调节阀种类及结构特点阀门名称结构特点结构简单、装配方便、泄漏小,但受流体冲击直通单座调节阀不平衡力大,适用于小口径D≤25mm的场合。
直通双座调节阀受流体冲击不平衡力影响小,但关不严,渗漏较大,适用于大口径官道的场合。
角形阀角形阀的阀体受流体的冲击小,体内不易结污,对粘度高、有悬浮物和颗料物的流体尤为适用,并且调节稳定性较好。
蝶阀流阻小,适用于低差压大流量的气体及含有固体悬浮物的介质,通常流量特性与等百分比相似。
隔膜调节阀用于强腐蚀性、粘度高、带纤维的介质,但不耐高温和高压。
阀体分离阀用于强腐蚀性介质,但不耐高温和高压。
三通调节阀适用于介质三个方向的流通。
分三通合流阀和三通分流阀。
对于三个系统的分合流控制非常有效。
凸轮挠曲阀属新结构阀,阀体为直流型阀,阻力小、密封好、可调节、通用性强,对于粘度大的介质调节非常有效。
套筒调节阀新型结构阀,因不平衡力小、可调性好、通用性强、维护方便,广泛用于生产中,特别是高温高粘度,含颗料结构的介质中。
连铸方坯二冷冷却的优化及改进
连铸方坯二冷冷却的优化及改进发表时间:2020-11-27T07:52:34.796Z 来源:《防护工程》2020年23期作者:万占成[导读] 尤其是对内部质量提出了更高的标准,二次冷却问题受到越来越多的重视。
新疆伊犁钢铁有限责任公司炼钢厂新疆伊宁 835800摘要:本文介绍了新疆伊犁钢铁有限责任公司炼钢厂小方坯连铸优化二次冷却制度过程,并根据实践结果对二冷配水量控制等方面进行了分析,并对二次冷却配水参数进行了优化以及调整,使铸坯质量得到明显提高。
关键词:二次冷却的重要性;存在问题;优化过程1.前言连铸机的二次冷却系统起着对铸坯进行连续冷却,使其逐渐完全凝固的作用。
在连铸生产中,二次冷却系统对铸坯的表面质量、坯壳厚度均匀形成、矫直效果等都有至关重要的影响,因此连铸二冷技术对连铸生产过程顺行、产品质量和生产效率均有重要影响。
随着连铸技术的高速发展,以及市场对铸坯质量要求的不断提高,尤其是对内部质量提出了更高的标准,二次冷却问题受到越来越多的重视。
2存在问题在生产过程中,由于二次冷却制度不当,出现的铸坯缺陷有:1在二冷区各段之间冷却不均匀,铸坯表面温度呈现周期性的回升。
回温引起坯壳膨胀,当施加到凝固前沿的张应力超过钢的高温允许强度和临界应变时,铸坯表面和中心之间就会出现中间裂纹,从而导致铸坯出现内部质量问题。
2二冷区铸坯四个面的非对称性冷却,造成某两个面比另外两个面冷却得更快,铸坯收缩时在冷面产生沿对角线的压力,加重铸坯扭转,产生菱变,从而导致铸坯脱方加剧,制约了连铸的产量及钢坯质量。
3二次冷却太弱,铸坯表面温度过高,钢的高温强度较低,钢水在静压力作用下,凝固壳就会发生蠕变而产生鼓肚。
3原因分析及解决措施3.1二冷配水原则连铸机的生产率与铸坯质量在很大程度上取决于二次冷却。
为保证铸坯质量和产量,基于这两个方面的考虑,二次冷却都应遵循以下几个原则[1]:1上强下弱。
铸坯出结晶器后,在二冷上段坯壳薄、热阻小、坯壳收缩产生的应力亦小,这些条件有利于强冷以增加坯壳厚度,减少漏钢事故。
连铸二冷水控制系统对调节阀的技术要求和选型建议
连铸二冷水控制系统对调节阀的技术要求及选型建议连铸是炼钢生产工艺的重要设备之一。
连铸机在生产过程中,钢水从中间包到结晶器(即一冷)、二冷环节冷却,然后到拉矫机,切割机出钢。
整个过程钢水从液态变成钢坯,其中的二冷水环节最为重要,直接关系到铸坯质量的优劣。
现实生产中,很多钢厂的连铸二冷水都存在汽水雾化流量不稳定,以及小流量控制精度不够、无法稳定调节或大水量上不去的情况,难以实现最佳冷却效果。
特别是在需水量相对小的优钢生产时,二冷水调节的不稳定,严重影响钢坯的质量,以致产生许多废钢,在一定程度上制约了生产效率的提高和生产能力的提升。
目前,二冷水控制系统执行机构部分采用调节阀,通过PID调节方式控制其开度,从而控制二冷水水量。
可以说,调节阀是二冷水控制系统的核心部分。
然而,国内钢铁企业在相当长的时间里,大都使用“下进上出”结构的栓塞型单座阀。
但由于单座阀在结构上的局限性,下进上出的S型流体通道,介质因流动方向的改变,湍流、扰动不可避免,不仅对阀本体的阀塞、阀杆、阀腔以及阀后管道产生物理侵蚀,减少阀及管道寿命,还会因阀后流体的不稳定,无法满足工艺生产的要求。
而从控制性能的角度来看,单座阀作为典型的控制阀,其控制性能虽然优于球阀,但仍然存在相当范围的“死区”,通常0-20%的开度时,流量变化不明显,在兼顾大水量选择管径的前提下,难以满足小开度控制小水量时的精度要求。
但如果选择小一点的管径,则很可能无法满足大水量的要求。
基于此,二冷水控制系统对调节阀提出了更高的要求:1.控制稳定,震荡波动小,提高系统可控性。
2.线性度高,有效调节范围大,既能满足大需水量的要求,又能在极小开度时精确控制小流量。
3.响应速度快,能迅速达到系统计算的需水量,充分发挥PID控制系统的作用,使水量的给定达到最优。
德国Schubert&Salzer公司生产的滑窗式结构的调节阀(简称滑窗阀,下同)随着成套设备进入国内工业领域,在钢铁生产中涉及电炉转炉氧枪、转炉给水、连铸冷却、制氧气体等流量、压力、温度控制场合,以其独特结构而具有的卓越性能得到用户的一致认可。
武钢大方坯连铸机二冷段气雾冷却水调节阀的选型与计算
-450 -350 -250 -150 %-5 5
宽度/mm
150 250 350 450
图 2 气雾喷头在 0. 25 MPa 压缩空气下的水流密度
总管的压力,在总管进口处设计一路泄流阀( FCV2901) ,保证水压 P1 控制在 1. 0 MPa。 3. 2 确 定 阀 门 出 口 最 大 压 力 P2max,最 小 压 力
连铸机主要技术参数如下: ( 1) 机型为 5 机 5 流弧形连铸机,连续矫直; ( 2) 大包钢水重量平均为 110 t; ( 3) 弧形半径为 12 m; ( 4) 浇铸长度为 37. 1 m; ( 5) 浇铸断面为 250 mm × 280 mm,280 mm × 380 mm,320 mm × 420 mm,320 mm × 480 mm; ( 6) 浇铸速度为 0. 6 ~ 1. 3 m / min( 250 mm × 280 mm) ,0. 5 ~ 1. 15 m / min( 280 mm × 380 mm) , 0. 4 ~ 0. 85 m / min ( 320 mm × 420 mm) ,0. 4 ~ 0. 8 m / min( 320 mm × 480 mm) ;
表 3 某钢种断面 1 区的配水统计表
断面 / ( mm × mm)
喷头表额定水量 / ( L / min)
配水表设定值 / ( L / min)
实际可调节范围 / ( L / min)
开浇速度对应水量 / ( L / min)
250 × 280
33. 6 最小( 喷头型号 TP9515)
MEDIUM COOLING
P2min 首先按照二冷水每个调节回路所对应的喷头 型号、规格、数 量 以 及 反 映 压 力、流 量 关 系 的 喷 水 表( 见表 2) ,结合工艺提供的最大拉速和最小拉 速以及所对 应 的 配 水 表 流 量,反 推 出 喷 头 前 端 的 压力。然后按 照 工 艺 配 管 图,计 算 出 从 喷 头 前 端 处到调节阀后的管道压力损失。管道压力损失可 以按照配管图的标高、弯头、节流件以及管径查手 册得到。水流量越大,压损越大。例如,第 1 区的 DN32 管道压力损失,根据一般经验,在最大流量 时取一个 90°弯头降压 0. 02 MPa,最小流量时降压 0. 005 MPa,以此推算出最大流量下的管道压力损 失约为 0. 15 MPa,最 小 流 量 下 的 压 力 损 失 约 为 0. 05 MPa。
连铸机冷却水系统常用阀门的选用
身安全。
针对危险区域就应该禁止使用电缆供电的照明灯,而是采用独立蓄电池的照明灯,这样既不会影响火电厂运行,也会营造一个安全的工作环境,最大程度减少安全事故发生。
5结语电气设备直接影响着发电厂的正常运行效益,所以做好电气设备安装调试十分重要,也是前提工作。
针对当前电气设备调试工作中存在的技术人员专业技能和职业素养匮乏、安全管理制度指导性和针对性不强等问题,笔者认为需要管理者加以重视,提高思想认识并健全安装管理制度,强化规章制度的执行力度,并定期做好技术人员的安全与技能培训。
同时也要为工作人员提供一个稳定安全的电气设备运行环境,保证电气设备调试工作的安全进行。
参考文献[1]石峰,杨再胜.浅析火力发电厂电气安装调试要点及技术要求[J].工程技术(文摘版),2016(8):174.[2]陈荣青.火力发电厂电气设备常见故障及检修方法分析[J].科技创新与应用,2017(2):135.[3]王春峰.浅析发电厂电气设备检修中的状态检修技术[J].科技创新与应用,2017(15):144.[4]国永利,邓建丽.火力发电厂电气设备给水泵检修中需注意的问题[J].城市建设理论研究(电子版),2017(36):7.[5]吴荣荣.火电厂电气设备常见故障及处理建议[J].山东工业技术,2017(15):209.〔编辑凌瑞〕连铸机冷却水系统常用阀门的选用黄晨辉(南京钢铁联合有限公司第二炼钢厂,江苏南京210000)摘要:阀门是连铸机冷却水系统主要组成部分之一,阀门选用是否科学合理,直接决定了连铸机冷却水系统的运行效率和功能的发挥。
结合实践,在简要阐述连铸机冷却水系统组成的基础上,分析目前连铸机冷却水系统在运行中存在的选择,并提出常用阀门的选择方式。
旨在提升连铸机冷却水系统运行的稳定性,保证连铸机运行的持续性和安全性。
关键词:连铸机;冷却水系统;蝶阀;球阀中图分类号:TF35文献标识码:B DOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2019.09D.250引言阀门在连铸机冷却水系统中的应用非常广泛,并且具有无可替代作用,连铸机冷却水系统中阀门具有调节水流量、启闭冷却水系统、停机检修等多用。
板坯连铸二次冷却水自动控制
【 编 辑 :刘 雷】
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 o 1 3 年1 月 f 中国 设备工程
4 7
零 撼
菽
改造与更新
路的 Ⅱ~ Ⅶ区。各 回路设有独 自的控制系统 ,主要对冷却水流 量 ,冷却气压力进行调节控制 ,水流量检测采用 电磁流量计 , 冷却水及气压力检测采用压力变送器 ,测量信号经相应的变送 器转换后送至P L C ,由P L C 进行P I D 调节控制 ,当压力达到低限 时 ,由H MI 监控画面进行报警显示 。采用热电阻测量二次冷却 水进水 温度 ,并将温度值送 ̄ I J P L C ,在H MI 监控 画面上显示。 五、 P I D调节 调节器 的作 用是把测量 值和给定 值进行 比较 ,得 出偏 差后 ,根据 一定 的调节 规律产 生输 出信号 ,推 动执行 器 , 对生产 过程进行 自动调节 。由于普 通的 调节器 存在不 能达 到调节 过程平稳准 确 ,不能} 肖除静差等缺 点 ,所 以在 板坯
二次冷却水控制系统的情 况。 关键词 :水 冷系统 ;二次冷却水 ;动态控制 ;P I D 调节
中图 分 类 号 :T P 2 7 3
引 言
文 献标 识 码 :B
一
、
因此 ,必须控 制铸坯表 面温度 ,使其尽 可能达 到横 向温度
一
2 0 0 5 年唐 钢投产 的 1 7 0 0 板 坯 连 铸 机 是 由 我 国 首 次 自行 研 究 、设 计 、安 装 、 调 试 的 完 整 的 带 钢 热 连 铸 三 电 系 统 ,
的定时正压 喷吹清 洁 ,基本 上无需人 工拆卸切 割鼓轮 进行
清洁吸附孔及气流通道 。
3 . 在配 气 阀和切割鼓 轮 的轮芯上 增加 了两个 轴承 ( 3 和 6 ) ,增加 了切割鼓轮的支撑刚性 。
调节阀的选型依据
调节阀的选型依据引言调节阀是一种用来调节流体介质流量、压力和温度的重要设备,在工业生产中具有广泛的应用。
正确选型的调节阀能够确保系统的稳定运行,提高生产效率和产品质量。
本文将从工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性等方面,对调节阀的选型依据进行全面探讨。
工作介质1.确定工作介质的性质和特点,包括流体性质、温度、压力、浓度等。
2.根据介质的物理和化学特性,选择适用的材料,如不锈钢、碳钢、铸铜等。
3.考虑介质的腐蚀性、粘度、黏度等因素,选择合适的阀内件材料和密封材料。
工艺参数1.确定工艺参数,如流量、压力降、温度变化范围等。
2.根据实际需求,选择合适的流量调节方式,如直接调节、比例调节或开关调节。
3.考虑工艺参数的变化范围和变化速率,选择合适的调节阀动作方式和响应速度。
工作条件1.考虑工作环境的温度、湿度、震动等因素,选择合适的阀体结构和密封方式,确保阀门的稳定性和密封性。
2.根据工作条件确定阀门的安装方式,如立式安装、卧式安装或倾斜安装。
3.考虑工作条件的特殊要求,如防爆、防火、防静电等,选择符合要求的调节阀型号和认证标准。
设备特性1.考虑调节阀的调节范围和流通特性,选择适合工艺要求的调节阀型号,如直线特性、等百分比特性等。
2.根据设备的用途和工艺流程,选择合适的流道形式和结构,如直通式、角式或蝶式。
3.考虑设备的可靠性和维护性,选择通用型或特殊型调节阀。
选型方法1.根据前述的工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性,列出各项要求。
2.确定各项要求的重要性和优先级,进行权衡和取舍。
3.根据要求和现有的调节阀资料,进行筛选和比较。
4.选择满足要求且性价比最高的调节阀型号。
结论调节阀的选型依据包括工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性等方面。
在选型过程中,需要综合考虑各种因素,并进行合理的权衡和取舍。
正确选型的调节阀能够确保系统的稳定运行,提高生产效率和产品质量。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况和要求,选择合适的调节阀型号。
建议收藏——调节阀选型方法总结
建议收藏——调节阀选型方法总结自动控制系统是通过执行器对被控对象进行作用的。
调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器。
调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。
正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力;正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程对于自动控制系统的稳定性起着十分重要的作用。
如果计算错误,选择不当,将直接影响控制系统的性能,使得自动控制系统产生震荡甚至不能正常运行。
因此,在自动控制系统的设计过程中,调节阀的设计选型计算是必须认真考虑的重要环节。
1调节阀结构形式的选择常用的调节阀结构形式有直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、偏心旋转阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀、球阀,应当根据不同的使用情况,结合不同结构形式阀门各自的特点,从调节性能、适用温度、适用口径、耐压、适用介质条件、切断差压、泄流量、压力损失、重量、外观、成本等方面对调节阀的结构形式进行选择。
对调节阀进行结构的选择时,要根据相应的管路及介质条件,按照如下优选顺序进行选择①全功能超轻型调节阀→②蝶阀→③套筒阀→④单座阀→⑤双座阀→⑥偏心旋转阀→⑦球阀,只有当前一优选级别的阀门再某一方面不合适时,才考虑选择下一级类型的阀门。
注:关于调节阀的调节特性的评定调节阀的流量调节性能一般通过流量特性、可调比、小开度工作性能、Kv值和动作速度进行综合评价。
调节性能以其流量特性曲线进行衡定,一般认为等百分比特性为最优,其调节稳定,调节性能好,最利于流量压力调节。
而抛物线特性又比线性特性的调节性能好,快开特性为最不利于流量调节的流量特性。
因此在选用调节阀时,一般希望调节阀流量特性曲线为等百分比型。
可调比反映了调节阀的可调节流量范围,调节阀的可调比就是调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比。
可调比也称可调范围,以R来表示,即R=Qmax/Qmin,Qmax为调节阀的最大可控流量,Qmin为调节阀的最小可控流量。
一般认为R的值越大,则调节阀的可调节范围越。
连铸二冷水电动调节阀改造
连铸二冷水电动调节阀改造摘要:分析了马钢第四钢轧总厂连铸二冷水系统生产中的一些问题,简述了改造的想法和过程,介绍了plc控制程序的修改和设计,总结了改造的结果。
关键词:连铸二冷水;电动调节阀;改造1 概述马钢第四钢轧总厂连铸二冷水系统为开路循环冷却水系统,用于连铸机扇形段板坯的冷却,供水稳定性直接关系到连铸产品质量和设备安全,是连铸机非常重要的一个循环冷却水系统。
一期两台铸机,设计选用2组卧式离心泵分别给单台铸机供水,每组3台,型号350s125,性能参数q=1100m3/h,h=1.31 mpa。
设计每台连铸机二冷水需要用水量为2200 m3/h,压力1.15 mpa,二冷水供水泵2用1备正好能满足要求。
实际生产过程中二冷水的用量波动性较大,连铸机在生产时约为400 m3/h,不生产时一部分水用于冲渣二冷水的压用量约为1000 m3/h,与设计值相差较大,比单台供水泵的流量还要小,这给我们运行操作带来了很大的困难。
2 改造前运行方法及改造想法2.1 改造前运行方法实际生产过程中,二冷水供水泵为1用2备,通过出水电动蝶阀或检修阀来调节出水流量和压力,正常电动蝶阀或检修阀有一个阀门的开度保持在30°左右。
目前的操作方式为,送连铸机二冷水前安排2名以上操作人员到连铸泵房,将电动蝶阀调至手动位,泵开启后,手动调节电动阀开度,将流量和压力调至生产需要值。
送水过程需要40min,3名以上操作人员进行操作。
这种运行模式带来的问题,1)送水时需要手动调节电动阀,使得操作过程时间较长;2)利用检修阀来调节出水流量,检修阀容易出现故障,给水泵和电动蝶阀的检修带来了隐患。
2.2 改造想法我们准备采用电动调节阀代替现场的普通电动阀,这样我们可以通过plc的控制实现在中控室操作台上对现场阀门开度的调节,大大缩短了操作时间。
改造过程我们需要做的工作:1)用电动调节阀代替现用普通电动阀。
2)增加plc柜内模拟量控制模块。
调节阀的使用与选型
调节阀的使用与选型冶金设备上使用调节阀的场合很多,调节阀与流量计一起使用调节流体介质的流量,与压力传感器一起控制系统的压力。
调节阀选择好坏决定流体介质的控制精度。
本文以某热连轧机冷却水系统为例选取系统所需的调节阀。
标签:调节阀;开口度;流量特性1 调节阀的选择与分析1.1 调节阀类型选择1.1.1 执行机构的选择。
根据系统特点选取812大压差执行机构MFⅢ-60.6,调节阀的最大压差能达到12.6bar,推力10KN。
1.1.2 阀芯的选择。
阀芯在小流量时产生空化现象,因此选用有多孔式阀芯的调节阀,阀芯选用1.4122不锈钢,使阀芯具有很好的耐磨性。
1.1.3 作用方式的选择。
事故状态下,调节阀需要关闭。
选用气开式调节阀。
1.2 调节阀特性选择调节阀流量特性有直线、等百分比、抛物线、快开特性等四种。
各种特性见表1表1调节阀自动调节控制系统,是由对象、变送器、调节仪表和调节阀等环节组成的。
K1、K2、K3、K4、K5分别为变送器、调节仪表、执行机构、阀、调节对象的放大系数。
很明显系统总的放大系数K= K1K2K3K4K5。
在负荷变动的情况下,阀门流量特性的选择原则应为:K4K5=常数。
对于本系统,当负荷增大时,调节对象的放大系数减少,调节阀的放大系数需要随负荷加大而变大。
因此根据调节质量的要求,选择等百分比曲线特性调节阀。
调节系统1.3 调节阀的计算1.3.1 最大流量及最小流量都留有余量,调节流量计算时取80m3/h、16m3/h。
1.3.2 调节阀压差的确定系统压差由调节阀压差、管路沿程损失、管路局部损失、压头H产生的损失、喷嘴前压力组成。
表21.3.3 调节阀的计算(1)首先判别是否为阻塞流判别式:△PT=FL2(P1-FFPV)FL2=0.7 PV=0.02 bar Pc=221 bar FF=0.95故FL2(P1-FFPV)=9bar因此大流量时,不会产生阻塞流,在小流量时,会产生阻塞流。
调节阀选型指南范文
调节阀选型指南范文一、调节阀的工作原理调节阀是一种用来调节流体流量、压力、温度等参数的装置,根据被控介质的特性和系统需求,通过改变阀门开度来调节介质的流量。
调节阀通常由阀体、阀芯、执行机构等组成,其中阀芯是关键的组成部分,通过移动阀芯的位置来实现流量的调节。
二、调节阀选型要求1.流量要求:根据工程系统的需求确定所需的流量范围,包括最小流量、额定流量和最大流量等参数。
2.控制精度:根据对流量控制的准确度要求,选择相应精度的调节阀。
3.压力要求:根据工程系统的压力范围确定所需调节阀的额定压力。
4.温度要求:根据被控介质的温度范围选择耐高温或耐低温的调节阀。
5.阀门材质:根据被控介质的性质,如酸碱性、腐蚀性等来选择合适的阀门材质。
6.使用环境:考虑调节阀安装位置、环境温度、湿度等因素,选择适应环境的调节阀。
三、常用调节阀类型及其特点1.止回阀:用于防止介质倒流,可根据需要选择不同材质和结构形式的止回阀。
2.调节蝶阀:利用阀芯的旋转来改变阀口的大小,具有结构简单、流体阻力小等特点。
3.调节球阀:通过旋转球体来改变通道的截面积,适用于高粘度介质和关闭流体的系统。
4.调节膜阀:通过调节阀芯与执行机构之间的膜片来控制流量,具有响应速度快、流阻小等特点。
5.调节闸阀:通过上下移动阀芯来改变通道的截面积,适用于流量大的场合。
6.电动调节阀:通过电动机驱动阀芯的移动,适用于对流量精确控制的场合。
四、调节阀选型流程1.确定被控介质的流量要求和工作条件,如温度、压力等。
2.根据流量要求和控制精度,初步确定调节阀的类型。
3.根据介质性质,选择合适的阀门材质。
4.根据被控介质的温度范围,选择耐高温或耐低温的调节阀。
5.考虑使用环境因素,如安装位置、环境温度、湿度等,选择适应环境的调节阀。
6.根据选定的调节阀类型和要求,参考不同厂家的产品技术参数和性能曲线,进行具体选型。
7.选择合适的配件和附件,如执行机构、定位器、阀门位置传感器等。
连铸二冷控制及拉速调节系统
1 连铸生产状况简介连铸过程是炼钢车间和高速线材厂之间的处理过程,连铸的物质流向如图1所示。
连铸车间的主要工艺设备包括:盛钢桶及回转台、中间包及其小车、结晶器及其振动和冷却供水设施、二次冷却段、铸坯切割设备、铸坯输送辊道、循环水系统等。
其简略的工艺流程为:炼钢车间把1560℃左右的钢水装在盛钢桶内运送到连铸车间,放置到钢包回转台上。
盛钢桶回转到中包上方时,打开盛钢桶的滑动水口,钢水注入中间包。
中间包钢液达到一定量后打开中间包塞棒,钢水分5流流入结晶器。
钢水在结晶器内经一次冷却形成坯壳并在引锭杆的拖动下慢慢拉出结晶器,进入二冷区进行二次冷却,使液芯铸坯逐渐完全凝固。
铸坯出二冷段后经过拉矫机矫直,然后经火焰切割成要求的长度,并由输送辊道送至线材厂或外运。
2 二冷控制及拉速调节系统2.1二冷控制系统铸坯冷却过程控制系统由一冷控制和二冷控制两部分构成,连铸坯由结晶器“出生”后,即经过一次冷却形成的初生坯壳进入扇形辊道所组成的二冷区,然后进入拉矫机矫直。
电炉厂的连铸机根据拉速和铸坯质量的要求,结合铸机冶金长度和二冷水控制的要求,把二冷区段分为3段。
根据冷却水在二冷区整个长度上的分配要与铸坯凝固相适应的原则,而且铸坯的坯壳厚度d 是随着时间t 的平方根而增加,即t dK =,其中v s /=t ,式中s为结晶器液面到二冷区某一点的长度,v 为拉速。
从而可得:vs Q /1µ,由此可得二冷水各段的冷却水量分配为:3213211:1:1::s s s Q Q Q =321Q Q Q 、、分别为第一、二、三段的冷却水量,321s s s 、、分别为结晶器液面到第一、二、三段冷却区中心点的长度。
二冷控制系统的生产现场级主要有如下控制量:各流各段水流量大小的调节和测量;二冷出口处铸坯的表面温度的测量;拉矫机上用于位移增量的测量;变频器上的速度测量,由变频器直接给出的拉矫机平均速度;中间包钢水温度的测量。
二冷基础级的过程控制部分由PLC进行现场数据采集,由工控机进行监控,两者之间通过工业以太网相连;在工控机上,可以根据现场要求显示二冷每段的流量、压力以及二冷出口处的温度,还可设定配水表的系数K 1、K 2、K 3以及温度反馈控制器的K P 、K I 等。
板坯连铸二冷区末端快冷系统技术要求
板坯连铸二冷区末端快冷系统技术要求1. 引言板坯连铸二冷区末端快冷系统技术要求是指在连铸过程中,对板坯进行快速冷却的系统技术要求。
这些要求包括设备选型、工艺参数、控制系统等方面,旨在实现板坯的充分固溶和均匀组织,确保最终产品的质量。
2. 设备选型板坯连铸二冷区末端快冷系统的设备选型是实现快速冷却的关键。
一般来说,该系统包括快冷冷却器、冷却喷淋系统、冷却水系统等。
在选型上,应首先考虑设备的制冷能力和稳定性,以确保能够满足板坯快速冷却的需求。
设备的自动化程度和可靠性也是重要考量因素。
3. 工艺参数快冷系统的工艺参数是影响板坯冷却效果的重要因素。
其中,冷却水的流量、温度和压力是需要严格控制的参数。
另外,冷却时间、冷却器和喷淋头的布置方式等也会对快冷效果产生影响。
合理设置工艺参数,对于确保板坯快速冷却至关重要。
4. 控制系统在板坯连铸二冷区末端快冷系统中,控制系统起着至关重要的作用。
通过对设备和工艺参数的实时监测和调整,控制系统可以确保整个系统能够稳定运行,并且实现快速冷却的效果。
控制系统也要具备故障诊断和报警功能,以确保在系统出现异常情况时及时处理,避免影响生产。
5. 个人观点和理解作为一项关乎产品质量和生产效率的关键技术,板坯连铸二冷区末端快冷系统技术要求是非常重要的。
其合理设计和精细控制,对于提高产品的组织结构和性能具有重要意义。
对于设备制造商和生产企业来说,也需要不断改进和优化这一技术,以适应市场需求和提高竞争力。
总结板坯连铸二冷区末端快冷系统技术要求涉及设备选型、工艺参数、控制系统等多个方面,对于实现板坯快速冷却具有重要意义。
合理设计和精细控制这一系统,不仅能够提高产品的质量,还能够提高生产效率,符合企业发展的需要。
未来,随着技术的不断发展,相信这一技术也会得到进一步的完善和提升。
板坯连铸二冷区末端快冷系统技术要求对于金属材料的生产具有重要意义。
随着金属材料行业的不断发展,对产品质量、生产效率和节能环保等方面的要求也越来越高。
调节阀如何选型
调节阀如何选型调节阀依据什么选型,对从事仪表设计的人员来说不算什么,但对普通仪表维护人员来说,可能就不一定是很清楚了,下面对调节阀如何选型作一简单介绍.调节阀的选型有两个步骤:一、由工艺提出相关要求和参数1、被控流体的种类液体、蒸汽或气体。
对于液体通常要考虑粘度的修正,当黏度过高时,其雷诺数下降,改变了流体的流动状态,在计算控制阀流通能力时,必需考虑粘度校正系数。
对于气体应该考虑其可压缩性。
对于蒸汽要考虑是饱和蒸汽还是过热蒸汽。
2、流体的压力、温度根据工艺介质的最大压力来选定控制阀的公称压力时,必须参照工艺温度条件综合选择,因为公称压力是在一定的基准温度下依据强度确定的,其允许工作压力必须低于公称压力。
例如,对于碳钢阀门,当公称压力为PN1.6MPa,介质温度为200℃时,最大耐压力是1.6MPa;当温度为250℃时,最大工作压力为1.5 MPa,当温度为400℃,最大工作压力只为0.7MPa。
对于压力调节系统,还要考虑其阀前取压、阀后取压和阀前后差压,再进一步选择阀的形式。
3、流体的粘度、密度和腐蚀性根据流体粘度、密度和腐蚀性选择不同形式的阀门以满足工艺的要求。
对高粘度、含纤维介质常用O型和V型球阀,对腐蚀性强的易结晶的流体常采用阀体分离性的阀体。
4、最小流量和最大流量根据流量方程式可知,流量大,流通能力也大,其阀门的口径也大,相应的价格也高。
选择流通能力过大的,是控制阀常在小开度状态,严重时会冲刷阀芯;流通能力过小,达不到工艺设计能力。
因此,在决定最大流量时,在很大程度上决定于设计人员经验。
一般情况下,取稳态的最大流量的1.15~1.5倍作为计算最大流量。
5、安全方面的考虑由于停电、风和阀门故障以及工艺操作异常因素,需要紧急停车,为此需要把阀门放到安全位置,即事故安全状态,事故开或事故关。
6、噪音水平由于阀门元件机械振动、阀的空化和闪蒸等因素引起噪音。
通过计算,确认阀的噪音水平是否低于“工业企业噪声卫生标准”规定。
调节阀如何选型
1、调节阀的选用概述下面具体地论述了所有的阀门类型,如球形阀、球阀、蝶阀、偏心旋转阀、隔膜阀及用于控制的其他类型的阀门。
这份资料使用户知道每种类型阀门的操作条件范围和口径大小,以及随着环境和使用场合的不同,一种类型阀门的性能与另一种阀门性能的差别。
一种类型阀门的性能实际上是与价格和质量有关系的。
控制质量与不同稳定度下的粗略的、适度的或精确的流量控制、可调范围(调节比)和阀内件寿命有关。
正确的阀门必须和合适的仪表一起使用,使其在控制系统的动态特性中起适当的作用。
考虑到选择调节阀包括许许多多的变量,这里只能给出一般性的指导原则。
下面给出的表格指了调节阀口径的典型颁布情况。
调节阀口径在加工工厂中的典型颁布情况口径累积的百分数等于或小于1?英寸调节阀总数的65%等于或小于2英寸调节阀总数的83%等于或小于3英寸调节阀总数的91%等于或小于4英寸调节阀总数的96%阀门的选用一般考虑采用下述的操作变量来选择阀门的类型,它能够用来处理已规定的操作条件:1)管线压力(阀门压力等级)。
2)流量(在流动状态下的Cv值,与阀门的口径有关)。
3)压差(在节流稳定、低噪音、防气蚀及较小磨损下的许用△P)。
4)操作温度范围(与结构及使用的材料有关)。
5)腐蚀率(与具体的阀门类型中经济地使用材料有关)。
评价的因素对于具体的应用场合,用哪种阀门最好、这取决于下述因素的相对重要性: 1)噪音级——小于90分贝(A)和(或)达到声带的阻塞流量。
(随着下游压力的降低,限制了流量的增加)。
2)气蚀——大于起始值(较小的)在气蚀状态下的阻塞流量。
3)闪蒸——阀门的口径是按阻塞流量计算的,阀体材料能够耐较大的磨蚀。
4)磨蚀——用结构和硬化的阀内件来减小或补偿。
5)节流稳定性——满足工艺流量和压力变化的需要。
6)价格总的价格包括:采购、安装、操作动力及维修。
7)口径大小——适合于可以使用的空间。
考虑配管强度、地震力、管道的大小头与管线尺寸的关系及阀体与缩小流通面积阀内件的关系。
连铸二冷知识学习总结
目录1、二冷相关的铸坯质量问题 (2)2、铸坯表面回温发生机制 (2)3、二冷区传热方式及其影响因素 (3)4、二冷区冷却方式 (4)5、二冷控制 (5)5.1、连铸二冷控制方法 (5)5.2、二冷制度的制定 (7)5.3、二冷控制的冶金准则 (8)6、二冷区设计 (9)6.1、比水量 (9)6.2、最小水量 (10)6.3、二冷区总长度 (11)6.4、二冷区分段个数 (11)6.5、二冷区各段长度 (11)6.6、二冷水的分配 (12)6.7、供水管的配置形式 (12)6.8、二冷区喷水量计算 (13)6.9、二冷喷水计算实例 (13)7、二冷相关设备选型 (14)二冷学习总结连铸二冷效果的优劣关系到铸坯质量和铸机产量,二冷控制是改善铸坯质量、提高连铸机产量的重要手段之一。
1、二冷相关的铸坯质量问题(1)中间裂纹位于铸坯表面和中心之间,一般属于沿柱状晶间的开裂。
其产生的主要原因是铸坯通过二冷区时冷却不均匀,尤其是表面温度回升大而产生较大的热应力所致。
铸坯回热是产生中间裂纹的主要驱动力。
(2)皮下裂纹位于离铸坯表面3~10mm范围内。
产生的原因是二次冷却不均匀,通过二冷区的铸坯表面温度呈周期性变化,坯壳温降速度和温度回升速度过快,造成坯壳承受交变热应力所致。
(3)中心裂纹与凝固后期铸坯中心超过某一临界固相率后,因残余液体加速凝固所造成的较大热应力有关,经常与中心疏松相伴发生,此时也可称为中心缩裂。
此外,坯壳鼓肚或辊列对弧偏差所产生的较大机械载荷外力,也会诱发中心裂纹。
(4)表面横裂纹可能起源于结晶器内的初生坯壳,也可能在二冷区产生或扩展。
比如,若二冷制度不当,铸坯矫直时坯壳表面温度处于对应钢种的第三脆性区内,钢的延展性较低,在矫直力的作用下坯壳横裂纹将沿其振痕波谷发生或扩展。
鼓肚和偏析铸坯表面温度过高,钢的高温强度较低,在钢水静压力作用下,坯壳就会发生蠕变而产生鼓肚。
特别是在接近液相穴末端,因残余浓化钢水的枝晶间流动,坯壳鼓肚将会加剧中心偏析的程度,也可能导致中心裂纹。
调节阀的选型方法
调节阀的选型方法一、调节阀选型的重要原则调节阀的选型与其它仪器设备选型既有相同之点,又有不同之处。
根据调节阀的工作原理、结构特点以及使用的特殊性,我们认为在满足生产工艺要求的前提下,调节阀的选型还应把握好以下四个原则。
1.安全性原则安全工作是企业生产的重中之重,安全是企业最根本的效益。
在化工等工业自动化生产线中,压力、温度既是生产工艺的技术指标,又是安全监控的重要指标。
调节阀是专门用来调节管道系统中各种介质的流量和压力的装置,调节阀的性能好坏,直接关系到企业的安全生产,因此,在选型时我们必须把调节阀的温度、压力和材质三个条件放在首位,严把安全关。
2.节能性原则管道系统中的介质流过调节阀时不可避免地要有一些热量损失,对于有保温要求的生产工艺来说,这无疑是一个能源浪费。
因此,在调节阀的选型中,我们要根据工艺要求,选择节能型的产品。
3.先进性原则随着科学技术的不断进步和发展,新材料、新工艺、电子信息技术在调节阀产品中得到了广泛应用,具有智能控制型的调节阀已研发成功,我们应尽可能地选择具有当代先进技术水平的调节阀产品,大搞技术创新,提高产品的竞争力。
4.经济性原则随着调节阀技术的日新月异,目前调节阀的生产厂家及产品种类繁多,功能也各有不同,价格参差不齐,在选型时,既要考虑产品的性能,又要考虑产品的价格,选择性能价格比高的调节阀产品最好。
二、调节阀的选型方法调节阀类包括调节阀、节流阀和减压阀,其作用是调节介质的压力、流量等叁数。
调节阀的选型方法随着它的使用场合的不同,其选型方法也不同。
根据我们的实践体会,主要介绍以下选型方法。
1. 从使用功能上选阀需注意的问题1)调节功能①要求阀动作平稳;②小开度调节性能好;③选好所需的流量特性;④满足可调比;⑤阻力小、流量比大(阀的额定流量参数与公称通径之比);⑥调节速度。
2)泄漏量与切断压差这是不可分割、互相联系的两个因素。
泄漏量应满足工艺要求,且有密封面的可靠性的保护措施;切断压差(阀关闭时的压差)必须提出来(遗憾的是许多设计院的调节阀计算规格书中无此参数),让所选阀有足够的输出力来克服它,否则会导致执行机构选大或选小。
调节阀的正确选型及注意事项
调节阀的正确选型及注意事项调节阀是工业过程控制系统中的终端执行元件,工业过程连续生产自动控制系统中一般均需要用调节阀来控制过程生产中的各种工艺参数,来达到对流体的压力、温度、流量和液位等参数的调节,通常被人们称之为工业过程自动化生产中的“手和脚”。
它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。
作为过程控制中的终端执行元件,人们对它的重要性较过去有了更深刻地认识。
调节阀应用的好坏,除产品质量和用户是否正确安装、使用与维护外,正确地计算选型十分重要。
由于计算选型的失误,造成系统运行不稳定,有的甚至无法投用的例子很多。
所以,用户及系统设计人员要充分认识到调节阀在现场的重要性,必须对调节阀的选型引起足够的重视。
调节阀选型的一般原则是:在满足使用功能的前提下,所选的调节阀应结构简单、性能可靠、价格低廉、寿命长、维护方便等。
下面着重介绍调节阀阀型的选择和和附件的选择。
1调节阀阀型的选择调节阀的分类方法很多,目前国内和国际上通常采用的一种分类方法是按结构、原理和作用划分,总共为9大类,即直通单座调节阀、直通双座调节阀、套筒调节阀、角形调节阀、三通调节阀、隔膜阀、蝶阀、球阀和偏心旋转阀,这九类产品是最基本、最普通的产品,通常也称为标准型产品,其它在此基础上结合实际应用改进而来的,称为特殊型产品。
1.1标准型调节阀的特点及正确选择1.1.1直通单座调节阀直通单座调节阀只有一个阀芯和一个阀座,容易实现严格的密封,可采用金属与金属的硬密封,或金属与聚四氟乙烯或其它复合材料的软密封,标准泄漏量为0.01%C(C是额定流量系数),允许压差小,流通能力小,比如DN10(单座调节阀的允许压差仅120kPa,流通能力仅为100< 流路复杂,结构简单,适用于泄漏要求严格、工作压差较小的干净介质的场合,但小规格的调节阀(D N 1 /2 、3/4 、20)亦可用于压差较大的场合,是应用最为广泛的调节阀之一,当进一步设计后,可作为切断阀使用。
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连铸二冷水控制系统对调节阀的技术要求及选型建议
连铸是炼钢生产工艺的重要设备之一。
连铸机在生产过程中,钢水从中间包到结晶器(即一冷)、二冷环节冷却,然后到拉矫机,切割机出钢。
整个过程钢水从液态变成钢坯,其中的二冷水环节最为重要,直接关系到铸坯质量的优劣。
现实生产中,很多钢厂的连铸二冷水都存在汽水雾化流量不稳定,以及小流量控制精度不够、无法稳定调节或大水量上不去的情况,难以实现最佳冷却效果。
特别是在需水量相对小的优钢生产时,二冷水调节的不稳定,严重影响钢坯的质量,以致产生许多废钢,在一定程度上制约了生产效率的提高和生产能力的提升。
目前,二冷水控制系统执行机构部分采用调节阀,通过PID调节方式控制其开度,从而控制二冷水水量。
可以说,调节阀是二冷水控制系统的核心部分。
然而,国内钢铁企业在相当长的时间里,大都使用“下进上出”结构的栓塞型单座阀。
但由于单座阀在结构上的局限性,下进上出的S型流体通道,介质因流动方向的改变,湍流、扰动不可避免,不仅对阀本体的阀塞、阀杆、阀腔以及阀后管道产生物理侵蚀,减少阀及管道寿命,还会因阀后流体的不稳定,无法满足工艺生产的要求。
而从控制性能的角度来看,单座阀作为典型的控制阀,其控制性能虽然优于球阀,但仍然存在相当范围的“死区”,通常0-20%的开度时,流量变化不明显,在兼顾大水量选择管径的前提下,难以满足小开度控制小水量时的精度要求。
但如果选择小一点的管径,则很可能无法满足大水量的要求。
基于此,二冷水控制系统对调节阀提出了更高的要求:
1.控制稳定,震荡波动小,提高系统可控性。
2.线性度高,有效调节范围大,既能满足大需水量的要求,又能在极小开度时精确控制小流量。
3.响应速度快,能迅速达到系统计算的需水量,充分发挥PID控制系统的作用,使水量的给定达到最优。
德国Schubert&Salzer公司生产的滑窗式结构的调节阀(简称滑窗阀,下同)随着成套设备进入国内工业领域,在钢铁生产中涉及电炉转炉氧枪、转炉给水、连铸冷却、制氧气体等流量、压力、温度控制场合,以其独特结构而具有的卓越性能得到用户的一致认可。
滑窗阀具有许多传统结构调节阀无法比拟的优势,其中控制稳定性强,线性度高及响应速度快的特性即能有效地满足二冷水控制系统对调节阀的上述要求:
一、滑窗阀的窗式结构,流体顺流通过阀体更加平稳,受到同一串联管线上的其他回路(如压力)的影响更小,恢复的时间更短(可参考滑窗阀在氧枪系统的应用资料)。
因而,滑窗阀对介质实际起到了整流的作用,再加上滑窗阀行程短,响应速度快,极大地减少了系统震荡,系统可控性更高。
二、滑窗阀的线性度更高,有效调节范围更大。
滑窗阀的流通面积是通过两块阀板上的开孔形状来决定的,不同的控制特性对应不同的开孔形状(如下图)。
滑动阀板移动每一开度所对应的流通面积都能够精确控制,其有效的调节范围为0-100%。
滑窗阀(线性、等百分比控制特性)单座阀
而单座阀阀芯部分为柱塞式,是一个锥形(如上图),对流通面积的控制则需要以严格保证阀芯与阀座中心定位为前提。
再加上介质对单座阀阀芯的推力大,即受到的不平衡力大,增加了精确控制流通面积的难度,特别是在小开度时,阀芯还要受到介质的不断冲蚀。
滑窗阀的顺流设计,阀自身的压损更小,流通能力更强,Kvs值更大,约高出单座球芯阀的30%。
在阀前压力、流量等参数一致的情况下,与同口径的单座阀相比,流通
量更大。
实际上,单座阀的有效流通面积远远小于阀通径。
滑窗阀的这一特点将直接体现在购置成本上,可选用小1-2号口径的阀门,以节省成本。
(针对酒钢薄板厂提供的参数进行选型的结果,YE13和YE15分别的口径为DN125和DN100,而原用的均为DN150。
)
需要指出的是,单座阀如果长期处于小开度的工作状态,其阀芯受介质的长期冲蚀,不仅严重缩短阀塞寿命,还会造成内漏。
所以选型时必须对最大、最小及常态的工作压力、流量等参数进行核对确认,选择最佳的阀门口径。
三、滑窗阀驱动行程短,全行程仅为一个窗口的高度,如DN200的滑窗阀全行程仅为18mm,而同样口径的单座阀全行程至少有160mm。
从力的角度来讲,阀板受到的不平衡力小,且仅需克服两块阀板间的摩擦力即可实现阀门的启闭,所需的驱动力小,所以动态响应快速,能迅速达到给定的开度,特别适用于要求动作频繁的场合。
在整个冷却水配水过程中,每个速度段的配水公式的系数不同,流量也不同。
在自动控制时,根据出钢的实际速度计算每段的喷水量,再通过工程量换算成信号输出给调节阀执行机构,控制调节阀开度,并通过阀位反馈信号输入到PID。
同时,流量计检测到的实际水流量输入到PID程序块与理论喷水量进行对比,计算出偏差,再输出给执行
机构控制调节阀,进行反复的PID调节,实现理论喷水量与实际流量一致。
这一P、I、D控制参数不断调整的过程,恰恰需要调节阀快速响应来实现,使水量调节最大程度接近理想曲线。
另外,此处的调节阀需配置手轮。
而滑窗阀驱动力小,从DN200到DN15的滑窗阀都用同一型号手轮启闭,不仅减少了现场工人的操作难度,也避免产生其他结构的调节阀可能出现的存在隐患的现象,诸如因用力不当造成的支架变形以及阀杆运行不灵活等,备件通用性更强,备件数量更少。
再者,由于此处是对水的控制,还可能受到水锤效应对调节阀和管道的破坏。
滑窗阀的多孔分流,无水锤的产生,大大延长阀门及管道的使用寿命,保用八年以上。
综合以上,滑窗阀能更好地满足连铸二冷水控制系统精确控制的要求,很好地弥补了传统调节阀结构的局限性,是调节阀技术领域的重大突破和质的飞跃,为连铸二冷水调节阀的选型提供了目前最佳的解决方案,具有非常好的应用前景。
现已应用于一重设计院新型连铸机的一冷段结晶器汽水雾化及二冷段冷却水控制。