專利名稱：一種超高水壓增壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種增壓系統(tǒng)，尤其涉及一種水壓增壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高壓水增壓系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、化工、礦山開采等行業(yè)，其中鋼鐵冶金生產(chǎn)中主要用于熱軋除鱗和管線材除鱗。增壓系統(tǒng)常用的高壓水壓力范圍為20 30MPa。隨著冶金領(lǐng)域內(nèi)高壓除鱗技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，高壓水增壓系統(tǒng)提供的壓力和流量都不斷提高，其往往超過40MPa甚至最高達(dá)到60MPa的超高壓，同時(shí)流量超過200m3/ h。而采用現(xiàn)有的增壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)大流量60MPa超高壓系統(tǒng)存在很多問題1.現(xiàn)有增壓系統(tǒng)主要由控制器、高壓泵和除磷閥組成，其中高壓泵實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力和流量要求。而高壓泵是增壓系統(tǒng)核心設(shè)備，現(xiàn)有的高壓泵無法直接實(shí)現(xiàn)超過200m3/h大流量、60MI^級(jí)的增壓。因此，為了實(shí)現(xiàn)超高壓、大流量，必須開發(fā)新型的高壓泵，這使得高壓泵成本占增壓系統(tǒng)成本的比例達(dá)到50 %。此外，適用于超高壓、大流量高壓泵的制造技術(shù)還限制了系統(tǒng)能力。2.對(duì)于高壓水的噴射控制，目前采用的設(shè)備為錐形除磷閥。對(duì)于大流量、超高壓增壓系統(tǒng)，需要體積大的除鱗閥，這種除磷閥首先存在制造上的困難，同時(shí)成本高，使得除磷閥成本在增壓系統(tǒng)的成本比例增加，達(dá)到15%以上。此外，在超高壓使用環(huán)境中，錐形除磷閥的密封經(jīng)常磨損，這就增加了系統(tǒng)的安全隱患和使用成本。3.為了滿足增壓系統(tǒng)流量和壓力的要求，高壓管道需要采用厚壁大管徑無縫鋼管進(jìn)行流體輸送。實(shí)際使用中，在超高壓情況下，高壓管道中“水錘現(xiàn)象”嚴(yán)重，即在增壓系統(tǒng)使用時(shí)高壓水會(huì)沖擊管道，“水錘現(xiàn)象”對(duì)系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性都提出挑戰(zhàn)，同時(shí)也是噪聲污染的一大來源，成為制約超高壓系統(tǒng)使用的因素之一。因此，如何有效降低水錘現(xiàn)場，一直是高壓增壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要考慮目標(biāo)。目前高壓水系統(tǒng)的管道必須對(duì)噴射集管采用預(yù)充水設(shè)計(jì)，即與除鱗閥配套同時(shí)配置預(yù)沖水閥，利用控制系統(tǒng)在除磷閥打開前利用預(yù)充水閥對(duì)噴射集管進(jìn)行預(yù)充一定壓力的高壓水，一方面排除管道空氣，同時(shí)減小除磷閥開啟時(shí)閥門進(jìn)出口水壓差，降低高壓水對(duì)噴射集管沖擊，降低水錘現(xiàn)象。但是配置預(yù)充水閥增加了系統(tǒng)自動(dòng)化控制難度，此外預(yù)充水壓力值不能調(diào)節(jié)，現(xiàn)有的裝置不能解決“水錘現(xiàn)象”。4.在現(xiàn)有增壓系統(tǒng)中，高壓水的壓力調(diào)節(jié)方式有兩種，即采用變頻器或液力耦合器的方式來調(diào)整，目前采取變頻器方式調(diào)節(jié)壓力是主要的方式。對(duì)于大流量超高壓增壓系統(tǒng)，匹配大功率高壓泵電機(jī)的變頻器價(jià)格非常昂貴，變頻器的價(jià)格占增壓系統(tǒng)成本的30%， 且這一比例隨著高壓泵電機(jī)功率的增加會(huì)不斷增加?；谏鲜鲞@些缺點(diǎn)，如何低成本實(shí)現(xiàn)超高壓增壓系統(tǒng)工作壓力的連續(xù)調(diào)節(jié)，增加系統(tǒng)的靈活性，降低增壓系統(tǒng)的成本將具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容[0010]本實(shí)用新型的目的是提供一種超高水壓增壓系統(tǒng)，其設(shè)備配置簡單，從而在實(shí)現(xiàn)超高水壓增壓的同時(shí)，大大降低了增壓系統(tǒng)的成本，此外該超高水壓增壓系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作壓力的連續(xù)調(diào)節(jié)，具有很好的系統(tǒng)靈活性。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為為了降低“水錘現(xiàn)象”，高壓主管道內(nèi)的預(yù)充水通過設(shè)置節(jié)流閥來實(shí)現(xiàn)。通過在系統(tǒng)中配置節(jié)流閥來控制超高水壓增壓系統(tǒng)中回流水的最低壓力，靈活的實(shí)現(xiàn)在高壓主管道中保持一定的壓力，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)充水功能。通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)充水壓力的調(diào)節(jié)，進(jìn)而滿足超高水壓增壓系統(tǒng)的預(yù)充水壓力要求。為了實(shí)現(xiàn)該超高水壓增壓系統(tǒng)的壓力連續(xù)調(diào)節(jié)，配置了調(diào)壓閥，通過控制調(diào)壓閥的開度來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力的連續(xù)調(diào)節(jié)。每次調(diào)壓力時(shí)高壓泵處于停機(jī)狀態(tài)，根據(jù)壓力參數(shù)調(diào)節(jié)調(diào)壓閥到合適的開度，保持循環(huán)閥全開；調(diào)壓閥調(diào)整到位后啟動(dòng)高壓泵，此時(shí)高壓管內(nèi)水壓保持節(jié)流閥設(shè)定低壓力，對(duì)高壓主管道進(jìn)行預(yù)充水；高壓工作時(shí)關(guān)閉循環(huán)閥，實(shí)現(xiàn)所需高壓水壓力值。通過調(diào)壓閥調(diào)節(jié)的系統(tǒng)壓力值可以在節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)的最小值和高壓泵實(shí)現(xiàn)的最大值之間連續(xù)調(diào)節(jié)?；谏鲜黾夹g(shù)構(gòu)思，為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供了一種超高水壓增壓系統(tǒng)，其與一供水系統(tǒng)連通，所述超高水壓增壓系統(tǒng)包括一高壓泵，其入口與所述供水系統(tǒng)連通，所述高壓泵與驅(qū)動(dòng)其工作的一電機(jī)連接；一高壓主管道，其與所述高壓泵的出口連通，將經(jīng)過增壓的水輸出；一第一高壓支管道，其與所述高壓主管道連通；一循環(huán)閥，其輸入端與所述第一高壓支管道連通；一第二高壓支管道，其與所述高壓主管道連通，并與所述第一高壓支管道連通；一調(diào)壓閥，其輸入端與所述第二高壓支管道連通；一節(jié)流閥，其輸入端通過兩個(gè)彼此獨(dú)立的管道分別與所述調(diào)壓閥的輸出端和循環(huán)閥的輸出端連通，所述節(jié)流閥的輸出端與所述供水系統(tǒng)連通。優(yōu)選地，在上述超高水壓增壓系統(tǒng)中，所述循環(huán)閥為插裝式循環(huán)閥。利用插裝式循環(huán)閥的打開和閉合來控制增壓系統(tǒng)壓力的啟閉，避免了高壓泵頻繁開啟帶來的電網(wǎng)波動(dòng)以及對(duì)高壓泵的損害。優(yōu)選地，在上述超高水壓增壓系統(tǒng)中，所述循環(huán)閥和調(diào)壓閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為液壓控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)閥門關(guān)閉的快速響應(yīng)。上述超高水壓增壓系統(tǒng)的工作過程為在系統(tǒng)增壓前，將循環(huán)閥打開，調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度，設(shè)置系統(tǒng)最低壓力值；增壓時(shí)，將循環(huán)閥關(guān)閉，此時(shí)高壓管道(包括高壓主管道和第一、第二高壓支管道)內(nèi)的水壓迅速上升，很快達(dá)到穩(wěn)定壓力；當(dāng)需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力值時(shí)，保持循環(huán)閥關(guān)閉，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥的開度使系統(tǒng)壓力達(dá)到新的壓力值；增壓結(jié)束后，循環(huán)閥全開，高壓管道內(nèi)的壓力值下降到最小壓力值。傳統(tǒng)帶噴射閥的超高水壓增壓系統(tǒng)在一個(gè)除鱗周期內(nèi)高壓水對(duì)管道會(huì)產(chǎn)生2次沖擊，同時(shí)存在2個(gè)建壓穩(wěn)定水壓的時(shí)間。本實(shí)用新型所述的超高水壓增壓系統(tǒng)取消了噴射閥，建壓過程中高壓水對(duì)管道只產(chǎn)生1次沖擊，只有1個(gè)建壓時(shí)間，這就一方面縮短了建壓時(shí)間，同時(shí)還減小了“水錘現(xiàn)象”。此外，本實(shí)用新型所述的超高水壓增壓系統(tǒng)的最小壓力值由節(jié)流閥調(diào)節(jié)，最大壓力值由高壓泵和調(diào)壓閥調(diào)節(jié)，增壓壓力可以在很大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此大大提高了系統(tǒng)增壓的靈活性和穩(wěn)定性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來對(duì)本實(shí)用新型所述的超高水壓增壓系統(tǒng)做進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型所述的超高水壓增壓系統(tǒng)在一種實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型所述的高壓水壓增壓系統(tǒng)中供水系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，本實(shí)施例中的超高水壓增壓系統(tǒng)包括作為超高水壓增壓系統(tǒng)水源的前置供水預(yù)處理模塊(如圖2所示)，工業(yè)水經(jīng)過兩級(jí)過濾后水質(zhì)達(dá)到清環(huán)水標(biāo)準(zhǔn)，顆粒物粒徑小于20μπι，輸入高壓泵的水壓由低壓泵保持；高壓泵的入口與該前置供水預(yù)處理模塊的出水口連接，高壓泵的出口與高壓主管道1連通，高壓主管道1通過兩個(gè)三通分別與第一高壓支管道2和第二高壓支管道3連通，高壓泵通過連接器與驅(qū)動(dòng)其工作的電機(jī)連接； 循環(huán)閥4的輸入端與第一高壓支管道2連通；調(diào)壓閥5的輸入端與第二高壓支管道3連通； 節(jié)流閥6的輸入端通過兩個(gè)彼此獨(dú)立的管道分別與調(diào)壓閥5的輸出端和循環(huán)閥4的輸出端連通，節(jié)流閥6的輸出端與前置供水預(yù)處理模塊連通，使得回流水流入前置供水預(yù)處理模塊。在本實(shí)施例中，高壓泵的最高壓力為60MPa。系統(tǒng)低壓運(yùn)行時(shí)，根據(jù)工作壓力的大小，調(diào)節(jié)節(jié)流閥6的開度，設(shè)置系統(tǒng)最低壓力值，對(duì)于50MPa以上的大壓力，節(jié)流閥選擇第3 檔開度，實(shí)現(xiàn)最低壓力值13MPa。系統(tǒng)增壓前，循環(huán)閥4全開，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥5的開度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作壓力，此時(shí)完成了系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)和預(yù)充水；系統(tǒng)增壓時(shí)控制循環(huán)閥4關(guān)閉，此時(shí)高壓管路中壓力迅速升高至工作壓力；增壓完成后，循環(huán)閥4全開，此時(shí)高壓管路壓力下降，高壓管路中維持著節(jié)流閥6提供的最低壓力。當(dāng)增壓系統(tǒng)工作壓力變化時(shí)，將循環(huán)閥4關(guān)閉，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓閥5的開度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)新的工作壓力。壓力調(diào)整好后，打開循環(huán)閥4。系統(tǒng)工作時(shí)重復(fù)上述閥門動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)增壓。本實(shí)施例中的超高水壓增壓系統(tǒng)可用于最大壓力60MPa，流量360m3/h的大流量超高壓增壓，增壓時(shí)間無限制，工作壓力調(diào)節(jié)范圍為25ΜΙ^ 60MPa，系統(tǒng)穩(wěn)壓時(shí)間3s，預(yù)充水壓力調(diào)節(jié)范圍為5MPa 20MPa，能夠有效降低“水錘現(xiàn)象”。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種超高水壓增壓系統(tǒng)，其與一供水系統(tǒng)連通，其特征在于，所述超高水壓增壓系統(tǒng)包括一高壓泵，其入口與所述供水系統(tǒng)連通，所述高壓泵與驅(qū)動(dòng)其工作的一電機(jī)連接； 一高壓主管道，其與所述高壓泵的出口連通； 一第一高壓支管道，其與所述高壓主管道連通； 一循環(huán)閥，其輸入端與所述第一高壓支管道連通；一第二高壓支管道，其與所述高壓主管道連通，并與所述第一高壓支管道連通； 一調(diào)壓閥，其輸入端與所述第二高壓支管道連通；一節(jié)流閥，其輸入端通過各自獨(dú)立的管道分別與所述調(diào)壓閥的輸出端和循環(huán)閥的輸出端連通，所述節(jié)流閥的輸出端與所述供水系統(tǒng)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的超高水壓增壓系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)閥為插裝式循環(huán)閥。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超高水壓增壓系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)閥和調(diào)壓閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為液壓控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超高水壓增壓系統(tǒng)，其包括一高壓泵，其入口與供水系統(tǒng)連通，所述高壓泵與驅(qū)動(dòng)其工作的一電機(jī)連接；一高壓主管道，其與所述高壓泵的出口連通，將經(jīng)過增壓的水輸出；一第一高壓支管道，其與所述高壓主管道連通；一循環(huán)閥，其輸入端與所述第一高壓支管道連通；一第二高壓支管道，其與所述高壓主管道連通，并與所述第一高壓支管道連通；一調(diào)壓閥，其輸入端與所述第二高壓支管道連通；一節(jié)流閥，其輸入端通過兩個(gè)彼此獨(dú)立的管道分別與所述調(diào)壓閥的輸出端和循環(huán)閥的輸出端連通，所述節(jié)流閥的輸出端與供水系統(tǒng)連通。該超高水壓增壓系統(tǒng)設(shè)備配置簡單，大大降低了增壓系統(tǒng)的成本，其還能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作壓力的連續(xù)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)F16K31/12GK202176477SQ20112025588
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者全基哲, 崔敏, 李云濤, 李山青, 李紅梅, 段明南, 熊斐 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司