酸连轧机组的油雾冷却系统控制

梅玉标，沈玉坤，张建梅

中国二十冶集团有限公司，上海 201900

0 引言

在酸连轧机组上，全连续五机架冷轧机在轧制过程中，需喷淋大量的乳化液进行润滑冷却，因而产生大量的乳化液油雾，为了有效地捕集乳化液油雾，轧机油雾经风道，送入油雾分离器过滤后，由通风机抽出，再经排气筒排至室外大气，轧机段油雾系统就是为此而设计的。一套完整的油雾系统由风机、用与打开风门的电动执行器和一套独立的油雾分离器这三大部分组成，共同来完成油雾冷却的功能，本文对此作一一介绍。

1 油雾系统操作和控制

1.1 高压风机的控制

油雾系统有两台额定电压为10kV的风机，风机额定电流为25.9A,额定功率为355kW,额定电流不大，可以直接启动,高压风机启动有两种模式，一种是在现场机旁箱启动，一种是在HMI画面上启动，每台风机现场有操作箱，可以在现场启动，高压原理图如图1。

图1

图2

其中，P21-13这个点是PLC给高压柜的启动信号，P21-05这个点是PLC给高压柜的停止信号，高压柜给现场操作箱的点如图2，这几个点主要是供现场操作箱的合闸分闸灯用，灯的供电电源由PLC给。现场操作箱原理图如图3，电流表可以显示电机电流。

图3

图4

如图4，当把高压柜内的转换开关打到远程时，YFX继电器吸合，它的辅助触点33-34闭合，再把小车推到工作位置时，工作位置继电器WOX吸合，它的辅助触点83-84闭合，允许合闸信号给PLC,就可以起风机，而且图4的合闸与分闸信号给PLC,在HMI画面上就可以显示风机的工作情况。

1.2 电动执行器的控制

风机口有两套电动执行机构，用于关闭、打开风机的风门，电动执行机构自己集成了内部元件，我们只需把电缆接到执行机构的端子上即可，如图5。

其中，Z10:1, Z10:2,Z10:3接主回路380V电源，风门打开／关闭信号Z10:8, Z10:9，Z10:10，Z10:11 直接进PLC，如果入口阀在打开状态下，风机是不能起的，和PLC 形成连锁。【Z10:4,Z10:5】，【Z10:4, Z10:6】，【Z10:4, Z10:7】分别为开阀、停止、和关阀信号，可以在画面上显示动执行机构的工作状态电动执行机构的工作状态。

图5

1.3 油雾分离器的控制

在现场有一套单独的油雾分离器系统，油雾分离器系统有自己单独的PLC系统，通过Profibus 与工艺系统PLC 相连。油雾分离器采用手动和自动两种方式运行，每台机组配有10台电控蒸汽吹扫阀，在手动方式下，每台阀门用开、停、关三按钮控制，控制箱配有阀门开、关到位指示灯及过力矩指示灯；在自动方式下，当油雾分离器处于运行工况时，其清洗控制可选择时间、压差或混合方式工作，通常情况下，置于混合方式（时间与压差相结合）。混合控制方式下，当压差值≤设定值时以时间为主；当压差值≥设定值是则立即进行清洗，直到压差小于设定值再进入定时清洗。差压控制就是机组内部设有压力变送器，当压差达到一定数值时，机组阀门可以开始运行，而压差变送器的数值可以通过PLC来内部设定。时段控制就是设定运行一定时段为一周期，每台阀门开启时间可以通过PLC来随便设定，一般我们设定为10min。具体流程图见下图6：

图6

10台电控蒸汽吹扫阀均带电动执行装置。电动执行器具有远程控制及显示并输出阀门全开、全闭信号。电动执行器上设“现场/远程”选择开关、启停按钮和设备状态指示灯，蒸汽吹扫阀的控制回路进油雾分离器系统的PLC,但通过Profibus网线，可以和主服务器相连，这样既可以在HMI画面上显示蒸汽吹扫阀的工作状态，又可以通过PLC来达到自动控制的目的。

2 油雾系统高压电机温度测量与和控制

2.1 风机的前后轴承温度

测量两台10kV风机的前后轴承温度，由型号为LDSB-3024/G的PT100来完成，如下图7，此装置必须有220的单独供电电源，接23，24端子，PT100测量范围是0℃～200℃，由【7、8】【9、10】给PLC4～20MA模拟量信号，可以监控轴承的温度，设定轴承温度的报警值是75℃，跳闸值是85 ℃，PT100按常规接法来接，电缆必须用屏蔽电缆，以减少干扰。

在两台除雾风机正常运行一个多月后发生这样一件事，一号高压风机突然跳电，在HMI画面上显示跳电原因是风机前后轴承温度太高，为88 ℃，但我们用测温枪测量风机实际轴温时才50 ℃，还没到跳闸值85 ℃，通过我们仔细排查故障，确定是高压风机的10kV主回路电缆和测风机轴承温度电缆是走的同一个电缆桥架，是高压电缆对它造成了干扰，使PLC显示的轴承温度数值不准确，造成了跳电事故。

图7

2.2 风机电机的定子温度

测量两台10KV电机的定子的温度，由型号为LDSB-3022/G的PT100来完成，大体上与LDSB-3024/G相同，定子温度报警值是135℃，跳闸值是145℃，这样如果电机定子温度异常的时候，可以起到保护电机的作用。如图8。

图8

2.3 风机电机的前后轴承温度

测量两台10kV风机的前后轴承振动是用型号为CZJ-B2的测振仪，如图9测量范围是0mm/s～10mm/s，报警值是6.3mm/s，跳闸值是7.1mm/s。

图9

综上所述，一套完整的油雾系统由风机、用与打开风门的电动执行器和一套独立的油雾分离器这3大部分组成，这3个部分缺一不可，又相互制约，首先是风机入口阀门在关闭状态时，同时风机、电机等温度、振动参数满足条件，风机主电机启动，然后是入口阀门打开，系统开始工作，如果风机、电机等温度、振动参数有异常时，风机电机自动跳电，入口阀门关闭，系统停止工作。在酸连轧机组上，油雾系统是必须要有的一套设备，如果没有油雾系统，大量带有腐蚀作用的乳化液油雾会对全场的设备造成危害。

[1]李岩，花国梁主编.精密测量技术[M].中国计量出版社，2001，1，3.

[2]张国雄.测控电路[M].机械工业出版社，2003，8.