25MN自由锻压机冷却水系统改造

2013-11-16南建辉

中国新技术新产品 2013年19期

南建辉韩超

（宝鸡市宝钛集团有限公司锻造厂，陕西宝鸡 721014）

宝钛集团是全国钛材加工的龙头企业，锻造是钛材加工的一道重要工序，为此宝钛集团于二十一世纪初分别从德国MEER公司引进了25MN自由锻压机和德国GLAMA公司引进了两台15t锻造操作机。

冷却系统作为25MN油压机组必不可少的一部分，其冷却能力的高低，将直接影响到整套设备是否可以正常运行。随着设备的使用年限的增加，冷却系统的冷却效果开始逐渐降低，尤其在进入夏季时，油温最高达到60℃，压机和操作机保护频繁报警。为此我们对25MN自由锻压机的冷却水系统进行了改造。

一、改造前概述：

压机的主冷却器为板式冷却器，两台操作机配置的是管式散热器。冷却水从冷却水泵站输出后，到达冷却器进行热交换，然后经过冷却塔冷却降温，最后回到冷却水池。冷却水系统原理图如下所示：

该系统运行中存在以下问题：

1 管式冷却器结垢，减小换热面积及换热效率。

两台操作机配备的是都是管式冷却器，由于长时间工作，冷却水结垢严重，造成冷却器内水管堵塞，大大减小了换热面积，使得冷却效果大打折扣。一旦长时间工作，油温过高就无法继续生产。

图1 冷却系统原理图

2 冷却管路布置存在不合理

由于冷却泵站在A操作机一侧，距离B操作机较远，这就使得冷却水泵的输出水到两台操作机的冷却器距离相差了20米，造成冷却水到达两台冷却器的流量也产生了差异。这样的结果就是A操作机油温下降速度尚可，而B操作机油温下降速度较慢，冷却效果不太理想。

3 德方设计时存在缺陷

在压机主水冷却系统中，德国MEER公司配备的电动蝶阀，示意图如图2。

上图中的电动蝶阀受温度控制，当温度升高到设定温度上值时，蝶阀打开，冷却水进入冷却器开始冷却循环；当温度降低到设定下值时，蝶阀关闭，冷却水循环停止。这种控制方式存在的弊端也显而易见，冷却循环系统中，当电动蝶阀关闭时，就会造成憋压，这里仅仅依靠安全阀是很不可靠的，目前的系统就频繁出现将泵憋死的情况，对泵和电机造成很大的损害。

4 夏季冷却塔能力不足

宝鸡地区夏季天气炎热，而且25MN自由锻压机连续处于工作状态，冷却塔的能力在此期间就显得相形见拙。

二、改造实施：

通过对目前冷却系统现状的分析，决定对冷却系统以下几点进行改造：

1 针对结垢，加设水处理器

针对操作机管式冷却器被水垢堵塞，影响冷却效果的问题，采用了除了定期进行除垢处理外，在冷却水泵与冷却器之间加设水处理器，以减少结垢和对管网的腐蚀。

2 管路改动

图2

图3

将原来的操作机冷却水出泵站后分两路改为冷却水泵的输出水管路在A、B操作机中间位置分流，分别供给A、B两台操作机。这样冷却水到操作机冷却器的距离相差无几，不会造成流量上有过大差异。

3 针对电动蝶阀的改造

由于电动蝶阀的控制方式，容易造成憋压，对泵造成损伤。而要解决这种现象，仅仅依靠系统中水泵前端的安全阀是不可靠的。最终决定，在系统中再增加一个同型号的电动蝶阀，在电气控制上，实现这两个电动蝶阀的反锁。改造后的示意图如图3。

这两个电动蝶阀实现了电气反锁，当原先的蝶阀开启时（即开始冷却水循环时），新增加的蝶阀关闭；当原先的蝶阀关闭，新增加的蝶阀就会开启。这样改动的优点有：1）可以有效的防止憋压对水泵造成的损伤；2）即使就是冷却水不经过冷却器，冷却循环也不会中断，冷却进水通过新增加的电动蝶阀进入回水管路，经过冷却塔降温，回到冷却水池。

4 夏季冷却塔能力不足的改进

针对夏季炎热天气，设备长时间运行的情况，最终决定增加二级冷却。改造后：1）设冷、热两个水池，使其相互连通，并对热水池进行温度监控； 2）增设一个二级冷却塔；3）增设一个循环水泵。

在正常工作时，冷却水被泵从冷水池抽出，在冷却器进行热交换后，进入热水池，由于两水池相通，最终回到冷水池；在特殊情况下（如天气炎热，一级冷却能力不足），经过热交换回到热水池的冷却水水温较高时，温度监控就会报警。此时，新增加的循环水泵、二级冷却塔将会开启，循环水泵将热水池的水打入二级冷却塔，经过冷却后进入冷水池（见图4）。