节能液压站在高炉槽下系统的应用.pdf

第3 1 卷2 0 1 3 年第6 期 总第 1 6 8 期 使用与维护 节能液压站在高炉槽下系统的应用 韩天宝范维鹏梁春明 山东石横特钢集团有限公司 石横2 7 1 6 1 2 【 摘要】 介绍了节能液压站在高炉槽下系统的应用。节能液压站利用蓄能器来启动电动机， 降低电动机 启动电流， 减少了对电动机的损伤并节约了能源。 【 关键词】 液压站 蓄能器节能 Ap p l i c a t i o n o f En e r g y S a v i n g Hy d r a u l i c S t a t i o n i n t h e Bl a s t F u r n a c e S y s t e m Un d e r Bi n HAN Ti a n - ba o ， FAN W e i -p e ng ，L I ANG Ch un -mi n g S h a n d o n gS h i h e n g S p e c i a l S t e e l G r o u p C o ． ， L t d ． ， S h i h e n g2 7 1 6 1 2 【 A b s t r a c t 】 I n t h e w o r k o f e n e r g y s a v i n g a n d c o n s u m p t io n r e d u c t io n ， t h e e n e r g y s a v i n g h y d r a u l i c s t a t i o n i s a p p l i e d i n t h e b l a s t f u r n a c e s ys t e m un d e r b i n ． The e n e r gy s a v i n g h y d r a u l i c s t a t i o n c h a n g e s t h e wo r k i n g wa y o f t he e x i s t i n g e l e c t r i c mo t o r ．Th e a c c u mu l a t o r i s us e d t o i n i t i a t e t he e l e c t r i c mo t o r S O a s t o r e d uc e t h e s t a r t i n g c u r r e n t a n d d a ma g e s t o t he mo t o r a n d s a v e e n e r g y ． 【 K e y w o r d s ] H y d r a u l i c s t a ti o n ， a c c u m u l a to r ， e n e r gy c o n s u m p t io n a n a l y s i s ， e n e r gy s a v i n g ， p r e s s u r e P n nt r o 1 冶金行业足能耗大户， 随着 能降耗要求的落 实， 节能液 站技术在炼铁厂也得到应用。节能改 造 前， 炼铁槽下液压站系统的溢流多， 油箱油温高， 需 冷却系统连续工作 因油温高影 响了密封件寿 命， 漏油儿率增加 ， 液压站液压泵电动机 1 5 k W 和冷却用循环电动机 1 ． 1 k W 都全天运行 ， 夏天主 电动机发热量大， 需额外增加冷却风机 1 ．5 k W ， 所 以总体能耗大， 有节能降耗改造的空问。因此， 将 液压站节能技术应用到高炉槽 下液压系统， 具有显 著经济效益。 1 液压系统的能耗分析 1 T作过程的三次能最转换 液压泵中形成 高压油时机械能转换 为压力能 ， 将 压力能转换 为 机械能驱动执行装 置j 二 作 ， 高压油经过系统各液 压元件时散失的热越 能量 的转换过程必然伴 随 着能揖损失 。这部分 能耗在设备设计 时应 点 考虑， 实际使用时无法在此环节降耗。 2 液压系统 的总效率是 电动机 、 液压泵 、 液 压执行器和液压回路等的效率之乘积， 任一项效 率的降低都会影响液压系统的总效率， 只有当所 有项都为最高值时， 总效率才会最高。各项效率 一 1 8一 伴随着能耗 ， 能耗降低才能起到节能的效果， 如系 统不漏油 ， 压力损失小 ， 能耗就降低。 3 工作电动机的能耗 主电动机 1 5 k W ， 循 环冷却用电动机 】 ． 1 k W ， 外加冷却风机 1 ．5 k W 连续 1 竹 的能耗。 2 节能改造措施 工作过程的i次能量转换能耗很难降下来 ， 节 能改造方向重点是将 下作电动机的能耗降 F 来 ， 分 析高炉槽下液压缸的工作方式 ， 液压缸是间歇工作 的， 冈此将液压泵的工作 式改成间歇工作I I i i 节 能 。但是 ， 电动机的肩动 电流足 额定 电流 的4 ～ 5 倍 ， 频繁启动会对电动机造成伤害 ， 降低电动机寿 命 ； 并且启动时的大 电游 也 - 带来 _r大能耗 ， 如果不 能解决电动机启动电流大的问题是无法达到节能 降耗的 目标的。分析电动机扁动电流大是产生在 转子从静止到额定转速过程中， 此过程能耗最大。 如果 电动机的转子在给电启动时就达到额定转速 的7 0 ％～ 8 0 ％， 就能大大降低启动电流I 。解决办法 足电动机启动时利用蓄能器储存的液压能反 冲柱 塞泵， 将柱塞泵做为马达使用， 带动电动机转子先 转起来 ， 再送 电动机 的电源。时间短 ， 系统压力降 使用与维护 第3 1 卷2 0 1 3 年第6 期 总第1 6 8 期 低很少 ， 但是完成了电动机的无大启动电流的启动 过程 。 ’ 改造后液压站工作的原理是将持续工作的电 动机改成间歇工作， 系统压力下限降低时液压泵启 动， 压力上限时停止。启动时电机恒流启动， 避免 了启动电流对电动机的损伤及瞬时能耗。溢流阀 基本不动作 ， 油温降低。节能系统在原有液压站基 础上 添加节能 液压泵 ， 电动机加恒 流启动装 置 ， P L C 加 自动控制装置， 相应管路即可完成改造。系 统在主泵上改造， 不动备用系统， 将风险降至最低。 3 安装过程遇到的问题及解决措施 3 ． 1 管路 问题 初次安装 蓄能器至液压泵高压启动用管路用 电焊焊接 ， 因焊接技术不过关 ， 管路渗油 ， 因此 ， 二 次改焊采用氩弧焊。液压管路的安装必须按相关 安装规范， 因为液压压力波动及冲击力都较大。对 与管路的清洁是必不可少的， 液压系统中电磁阀使 用较多 ， 如果不注意清洁会直接影响电磁 阀工作 ， 进而影响液压系统的工作稳定性 1 。 管路焊接采用氩弧焊， 氩气是隋气中较多的， 相 比成本低， 焊接融化的焊剂与母材融合时 ， 为防止超 高温状态下溶剂被氧化 ， 采用惰气 氲气 隔离空气， 保护焊点， 保持化学成分 ， 从而保护其机械眭能。这 样可以最大限度的减小焊渣的产生 见图 1 。 3 ． 2电动 机启 动 电流调 试 故障现象 安装完毕， 初次投入时， 频繁启动， 电动机启动电流接近额定 的2 倍 。 解决办法 首先查找蓄能器是否正常 ， 检查发 现 4 组 蓄能器只有 2 组工作 ， 并且 氮气压力不足 。 未能达到系统工作压力 的8 0 ％。检查蓄能器皮囊 密封及充气维修后 ， 电机启动电流降至额定值以 下。并且启动频率与分析液压系统工作所需流量 、 ；＼ ；＼ 0 ； ； ； ＼ ； ＼ 、 ；、 [ 上接第1 7 页] 匹配， 工作正常。 图 1 氩弧焊示意 1 一鸽极 ； 2 一导 电嘴 ； 3 一 绝缘套 ； 4 一 喷嘴； 5 一氩气流； 6 _焊丝； 7 一焊缝； 8 一工件 ； 9 一进气管 4总结 3 号高炉槽下液压站系统改造后主电动机 间 歇工作 ， 工作时间由原来的2 4 h 减为 7 h ， 耗 电从 1 7 0 k w h 降为5 0 k w h ， 节能效率达7 0 ％。循环电 动机停止 ， 冷却风机停止， 系统油箱油温为常温， 主电动机温升很小 ， 冷却水也停。满足高炉槽下 液压 缸工作所 需的压力和流量 ， 电能节约 5 0 ％以 上 ， 达到改造要求， 具有良好的推广前景。 参考文献 [ 1 】 王风喜． 液压与气动设备维修问答【 M】 ． 北京 机械工 业 出版 社 ， 2 0 0 7 ． [ 2 】 范存德液压技术手册 精 ． 辽宁科 学技术出版社， 2 0 04 ． 【 3 】 雷天 觉 液压 工程手册 『 M1 ． 北京 机械 工业 出版社 ， 2 0 01 ． 【 4 ] 胡虔生， 胡敏强． 电机学． 中国电力出版社 ， 2 0 0 9 ． 2 0 1 3 0 9 1 8 收稿 ； ； ； 、 9 由切割产生 的切割渣 ， 在吹渣装置的作用 下， 被吹到相邻流的纵向断面并附着其上， 为防止 这一现象的发生 ， 在吹渣装置的另一侧安装吹渣 挡板， 并固定在火焰切割机大车上， 同时对吹渣挡 板通水进行冷却。 3 应用效果 通 过对 火焰 切割机加设 自动 吹渣装置 ， 消除 了铸坯下表面切割渣粘结的出现 ， 使金属收得率 提高了 1 0 ％左右， 解决了因粘渣引起的轧材头部 开裂的质量问题， 每年可创造效益1 0 0 万元左右， 整个项 目带来 了良好的经济效益 。 2 0 1 2 0 6 2 6 收稿 一 1 9