一种窑炉运行系统论文和设计-王刚

全文摘要

本实用新型公开了一种窑炉运行系统，包括水槽、电能、第一电机、第一换热器、多个风机、第二换热器、第三换热器、两个水泵、第二电机、两个驱动装置、炉窑控制系统，所述电能分别与第一电机和第二电机电连接，所述第一电机与第二电机上分别连接两个水泵，所述炉窑控制系统分别与两个驱动装置和多个风机电连接。本实用新型结构设计合理，采用大功率、大容量的电机与驱动装置，提高电机与驱动装置的过载能力，且通过设置减速机可以改变电机的转动速度，以确保水泵的安全运行，不会发生超负荷运行的情况，通过人为输入假信号，可以避免炉窑控制系统输出中端的信号，使换热器内始终都会有一定流量的水通过进行降温。

主设计要求

1.一种窑炉运行系统，包括水槽(1)、电能(2)、第一电机(3)、第一换热器(5)、多个风机(6)、第二换热器(7)、第三换热器(10)、两个水泵(13)、第二电机(14)、两个驱动装置(15)、炉窑控制系统(16)，其特征在于，所述电能(2)分别与第一电机(3)和第二电机(14)电连接，所述第一电机(3)与第二电机(14)上分别连接两个水泵(13)，所述炉窑控制系统(16)分别与两个驱动装置(15)和多个风机(6)电连接，两个所述驱动装置(15)分别与第一电机(3)和第二电机(14)电连接，多个所述风机(6)分别设置在第一换热器(5)、第二换热器(7)和第三换热器(10)，两个所述水泵(13)的进水端均通过管道连接水槽(1)，两个所述水泵(13)的出口端均通过管道分别与第一换热器(5)、第二换热器(7)和第三换热器(10)连接，所述第一换热器(5)、第二换热器(7)和第三换热器(10)的出口端均通过管道与水槽(1)连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种窑炉运行系统，其特征在于，两个所述水泵(13)的进水端管道内均设置有前置节流阀(4)，两个所述水泵(13)的出水端管道内设有后置节流阀(11)，两个所述水泵(13)的出水端管道上设置有压力表(12)，所述压力表(12)位于后置节流阀(11)的左端靠近水泵(13)处。

3.根据权利要求1所述的一种窑炉运行系统，其特征在于，所述第一电机(3)和第二电机(14)分别与两个水泵(13)之间设置有减速器，所述第一电机(3)和第二电机(14)均通过减速去连接水泵(13)。

4.根据权利要求1所述的一种窑炉运行系统，其特征在于，所述第一换热器(5)、第二换热器(7)和第三换热器(10)的出水端管道上分别设置有第三温度表(17)、第一温度表(8)和第二温度表(9)，所述第三温度表(17)、第一温度表(8)和第二温度表(9)均与炉窑控制系统(16)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种窑炉运行系统，其特征在于，两个所述驱动装置(15)均人为接入假信号进入PLC，用于保证控制系统不输出中断信号。

6.根据权利要求1所述的一种窑炉运行系统，其特征在于，所述第一换热器(5)、第二换热器(7)、第三换热器(10)均为干冰换热器，且设置有用于干冰输送的输送管道。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及窑炉的运行技术领域，尤其涉及一种窑炉运行系统。

背景技术

窑炉是用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备。窑炉大致分为箱式、井式、梭式、网带式、回转式、窑车式、推板式隧道电阻炉、真空炉、气体保护炉、超高温管式推板炉(碳管炉)、钨钼粉焙烧炉、还原炉等各种高、中、低温工业窑炉，工作温度200～2500℃。可用于ZnO压敏电阻器、避雷器阀片、结构陶瓷、纺织陶瓷、PTC&NTC热敏电阻器、电子陶瓷滤波器、片式电容、瓷介电容、厚膜电路、片式电阻、磁性材料、粉末冶金、电子粉体、稀土化工、聚焦电位器、陶瓷基板、高铝陶瓷及其金属化，触头材料、硬质合金材料、钨钼材料等的烧成。工业窑炉按热工制度又可分为两类：一类是间断式窑炉又称周期式窑炉，其特点是窑炉子间断生产，在每一加热周期内窑炉温是变化的，如室式窑炉、台车式窑炉、井式窑炉等；第二类是连续式窑炉，其特点是窑炉子连续生产，窑炉膛内划分温度区段。在加热过程中每一区段的温度是不变的，工件由低温的预热区逐步进入高温的加热区，如连续式加热窑炉和热处理窑炉、环形窑炉、步进式窑炉、振底式窑炉等。

现有的窑炉用于的水循环系统，在使用的过程中，由于驱动装置和水泵的过载能力不强，极易导致水泵运转发现负荷运转的情况，从而使水循环系统发生故障，使正在加热的工件表面氧化加剧，且组织转标不充分，从而会降低产品的质量；中断生产进程会导致发现倒炉升温和降温待修的情况，这样导致工作人员的劳动强度增大，且工作效率也降低；由于猝火升温段约50000度，会造成电能的严重浪费，从而增加生产的成本；重新启动维修，会增加工作人员的劳动量，同时也会提高生产作业的风险性，严重影响生产的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种窑炉运行系统，其采用大功率、大容量的电机与驱动装置，提高电机与驱动装置的过载能力，且通过设置减速机可以改变电机的转动速度，以确保水泵的安全运行，不会发生超负荷运行的情况，通过人为输入假信号，可以避免炉窑控制系统输出中端的信号，使换热器内始终都会有一定流量的水通过进行降温。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种窑炉运行系统，包括水槽、电能、第一电机、第一换热器、多个风机、第二换热器、第三换热器、两个水泵、第二电机、两个驱动装置、炉窑控制系统，所述电能分别与第一电机和第二电机电连接，所述第一电机与第二电机上分别连接两个水泵，所述炉窑控制系统分别与两个驱动装置和多个风机电连接，两个所述驱动装置分别与第一电机和第二电机电连接，多个所述风机分别设置在第一换热器、第二换热器和第三换热器，两个所述水泵的进水端均通过管道连接水槽，两个所述水泵的出口端均通过管道分别与第一换热器、第二换热器和第三换热器连接，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器的出口端均通过管道与水槽连接。

优选地，两个所述水泵的进水端管道内均设置有前置节流阀，两个所述水泵的出水端管道内设有后置节流阀，两个所述水泵的出水端管道上设置有压力表，所述压力表位于后置节流阀的左端靠近水泵处。

优选地，所述第一电机和第二电机分别与两个水泵之间设置有减速器，所述第一电机和第二电机均通过减速去连接水泵。

优选地，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器的出水端管道上分别设置有第三温度表、第一温度表和第二温度表，所述第三温度表、第一温度表和第二温度表均与炉窑控制系统电连接。

优选地，两个所述驱动装置均人为接入假信号进入PLC，用于保证控制系统不输出中断信号。

优选地，所述第一换热器、第二换热器、第三换热器均为干冰换热器，且设置有用于干冰输送的输送管道。

本实用新型的有益效果：

1、通过设置减速器、驱动装置、第一电机、第二电机，利用对驱动装置人为接入假信号进入PLC，从而确保驱动装置始终有电流，保证炉窑控制系统不会输出中端的信号，使第一电机与第二电机的电流不会发生为零的情况，且第一电机一与第二电机采用大功率的电机进行驱动，能够提高使用电机的过载能力，提高转动的稳定性，更好的驱使水泵进行运转，驱动装置采用大容量的驱动装置以便于可以提高驱动装置的过载能力，由于第一电机与第二电机均通过减速机连接两个水泵，可以改变第一电机和第二电机转动速度，从而确保水泵能够安全运行，第一电机和第二电机不会发生超负荷运行的情况。

2、通过设置第一换热器、第二换热器、第三换热器、风机，通过设置风机，利用风机抽取空气进行辅助降温，由于空气来源方便其取之不尽，能够保障换热介质充足，充分的达到换热的效果，且第一换热器、第二换热器、第三换热器均采用干冰降温的方式进行降温，由于干冰降温的速度快，从而可以快速的对冷却水进行降温，且干冰蒸发后可以直接进入大气中，不会对空气造成不污染。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种窑炉运行系统的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种窑炉运行系统的运行示意图。

图中：1水槽、2电能、3第一电机、4前置节流阀、5第一换热器、6风机、7第二换热器、8第一温度表、9第二温度表、10第三换热器、11后置节流阀、12压力表、13水泵、14第二电机、15驱动装置、16炉窑控制系统、17第三温度表。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，一种窑炉运行系统，包括水槽1、电能2、第一电机3、第一换热器5、多个风机6、第二换热器7、第三换热器10、两个水泵13、第二电机14、两个驱动装置15、炉窑控制系统16，电能2分别与第一电机3和第二电机14电连接，电机2用于第一电机3与第二电机14提供的驱动能源，第一电机3与第二电机14上分别连接两个水泵13，炉窑控制系统16分别与两个驱动装置15和多个风机6电连接，便于控制风机6进行运行，两个驱动装置15分别与第一电机3和第二电机14电连接，多个风机6分别设置在第一换热器5、第二换热器7和第三换热器10，两个水泵13的进水端均通过管道连接水槽1，从而可以实现水循环降温，两个水泵13的出口端均通过管道分别与第一换热器5、第二换热器7和第三换热器10连接，第一换热器5、第二换热器7和第三换热器10的出口端均通过管道与水槽1连接，位于水槽1的上端。

优选地，两个水泵13的进水端管道内均设置有前置节流阀4，水泵13进水端的管道的另一端位于水槽1的内底部，便于抽取水槽1内的水源，两个水泵13的出水端管道内设有后置节流阀11，可以控制水流的流量大小，且防漏水性较好，减少管道发生漏水的情况，两个水泵13的出水端管道上设置有压力表12，压力表12位于后置节流阀11的左端靠近水泵13处，达到负载变化很小且流量稳定的作用，以便于提高后置节流阀11的稳定性。

优选地，第一电机3和第二电机14分别与两个水泵13之间设置有减速器，第一电机3和第二电机14均通过减速去连接水泵13，可以改变第一电机3和第二电机14转动速度，从而确保水泵13能够安全运行，第一电机3和第二电机14不会发生超负荷运行的情况，从而不会导致水循环系统发生故障中端。

具体地，第一换热器5、第二换热器7和第三换热器10的出水端管道上分别设置有第三温度表17、第一温度表8和第二温度表9，第三温度表17、第一温度表8和第二温度表9均与炉窑控制系统16电连接，通过第三温度表17、第一温度表8和第二温度表9分别通过第一换热器5、第二换热器7、第三换热器10换热后的水温度反馈给炉窑控制系统16，以便于控制水流的温度变化，从而能够控温的精准度，更好的进行生产加工。

具体地，两个驱动装置15均人为接入假信号进入PLC，用于保证控制系统不输出中断信号，可以避免炉窑控制系统16输出中端的信号，使第一换热器5、第二换热器7、第三换热器10内始终都会有一定流量的水通过进行降温。

具体地，第一换热器5、第二换热器7、第三换热器10均为干冰换热器，且设置有用于干冰输送的输送管道，采用干冰降温的方式进行降温，由于干冰降温的速度快，降温的效果好，从而可以快速的对冷却水进行快速降温，且干冰蒸发后可以直接进入大气中，不会对空气造成不污染。

本实用新型中，工作时，通过炉窑控制系统16发出指令控制两个驱动装置15启动，从而两个驱动装置15可以驱使第一电机3和第二电机14转动，通过两个减速器带动两个水泵13进行运转，通过减速器可以改变第一电机3和第二电机14的转速，从而可以保证两个水泵13能够安全运行，第一电机3和第二电机14不会出现超负荷运行的情况，然后两个水泵13通过管道抽取水槽1内的水源，通过前置节流阀4与后置节流阀11来控制水泵13抽取水和输出水的流量大小，且通过压力表12，通过压力表12观察管道水流的压力大小，从而壳保持后置节流阀11前后压差不变，使其达到负载变化很小且流量稳定的作用，以便于后置节流阀11能够更好的进行工作，提高使用时的稳定性，水流用于冷却后，流进分别流进第一换热器5、第二换热器7、第三换热器10内，通过第一换热器5、第二换热器7、第三换热器10对冷却水进行降问，吸走其水流内热量，便于循环利用，然后通过炉窑控制系统发出指令分别控制多个风机6，用于辅助第一换热器5、第二换热器7、第三换热器10进行降温，提高换热的效果，换热后的水通过管道流进水槽1内，实现水循环冷却，通过第三温度表17、第一温度表8和第二温度表9分别通过第一换热器5、第二换热器7、第三换热器10换热后的水温度反馈给炉窑控制系统16，以便于控制水流的温度变化。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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