Положение клапанов воздухонагревателя в различных режимах работы. Перекидку клапанов для постановки воздухонагревателя в один из режимов, а также для перевода его из одного режима в другой необходимо осуществлять в строго определенной последовательности, определяемой технологией. Индивидуальное управление дает возможность переключать каждый клапан с помощью универсальных переключателей 10КК—14КК Управление осуществляется с поста газовщика, называемого постом между приводами отдельных клапанов обеспечивает необходимую последовательность срабатывания клапанов. Схема перекидки клапанов предусматривает три вида управления: индивидуальное, циклическое и автоматическое. Циклическое управление предусматривает переключение клапанов для перевода воздухонагревателя в один из основных режимов (нагрева или дутья) по импульсу газовщика с помощью избирателя управления 111КК с поста Г, расположенного в помещении управления печью. Автоматическое управление осуществляется по сигналам измерительной аппаратуры без вмешательства газовщика или других лиц и обеспечивает постоянную температуру купола воздухонагревателя.
Для управления двигателями клапанов применяют специальные станции управления, которые устанавливают в отдельном помещении вблизи рабочей площадки воздухонагревателей. Пост Д представляет собой шкаф с открывающейся передней дверью — панелью. Вверху этой панели изображена мнемоническая схема воздухонагревателя с вмонтированными световыми табло, сигнализирующими положение клапанов (открыт-закрыт) в режиме нагрева, отделения, дутья и тяги. Внизу, на панели, установлены универсальные переключатели индивидуального управления клапанами. Пост Г содержит универсальные переключатели циклического управления и избиратели специальных режимов. В схеме управления перекидкой клапанов двигателю каждого клапана присваивается определенный номер, а в обозначениях аппаратов (реле, контакторов и т. п.) начальными цифрами указывается, к каким двигателям они относятся. Двигатели клапанов подключаются к сети трехфазного тока 380 в через общий автомат (1А), защищающий силовые цепи от коротких замыканий.
Двигатели 10, 11, 12 и 18 защищаются от перегрузок при работе на упор или заклинивании максимальными реле 1РМ и 2РМ. Более мощные двигатели 13 и 19 защищаются отдельными максимальными реле ЗРМ и 4РМ. Чтобы двигатели клапанов не отключались максимальными реле от пусковых токов, их контакты включаются в цепь нулевого контактора КН через реле 2РВ с выдержкой времени, достаточной для спадания пусковых токов. Для контроля пуска и работы двигателей в общую фазу главной цепи включен амперметр. Динамическое торможение двигателей 13 и 19 осуществляется от сети 110 б постоянного тока; цепи динамического торможения защищены от коротких замыканий максимальным реле ЗРМ. Цепи управления и сигнализации схемы перекидки клапанов питаются от сети постоянного тока 220 в и защищаются от коротких замыканий однополюсными установочными автоматами ЗА и 4А. Раздельная защита этих цепей позволяет исключить воздействие неполадок в длинных цепях сигнализации на основные цепи управления.
Для подготовки схемы к работе первым включают автомат силовых цепей 1А, затем включают рубильник 5Р цепи динамического торможения и, наконец, автомат контрольных цепей ЗА, 4А и цепей сигнализации. Подача контрольного тока на схему осуществляется включением нулевого контактора КН поворотом переключателя 101КК в положение «включить», установленного на посту Д. Этим заканчивается подготовка схемы к работе. При эксплуатации применяют с помощью индивидуального и циклического управления следующие переводы воздухонагревателя из одного режима в другой: а) с нагрева на отделение; б) с отделения на нагрев; в) с отделения на дутье; г) с дутья на отделение. При индивидуальном управлении для манипулирования клапанами газовщику достаточно повернуть соответствующий командо-аппарат 10КК—14КК, 18КК, 19КК в положение «открыть» или «закрыть». Но газовщик не имеет возможности произвольно манипулировать клапанами, а должен придерживаться определенного порядка включения клапанов для данного режима. Это достигается тем, что в схеме при индивидуальном управлении сохраняются блокировки, обеспечивающие необходимую последовательность срабатывания аппаратов, как при циклическом управлении. Этим исключаются возможные ошибки, чреватые опасными авариями. При индивидуальном управлении, предусмотренном в основном для наладочных работ, возможно частичное открывание клаг панов.
Для этого достаточно, повернув ручку командо-аппарата в положение «открыть» или «закрыть», возвратить в положение «отключить»; при этом отключаются реверсивные контакторы и двигатель, а клапан останавливается в промежуточном положении. Перевод воздухонагревателя на циклическое управление возможен только при условии, что он находится в одном из основных режимов: отделение, нагрев или дутье. В противном случае аппаратами индивидуального управления необходимо перевести воздухонагреватель в один из указанных режимов, а затем все аппараты (10КК—14КК, 18КК, 19КК) установить в положение «отключить». При этом втягивается реле РБА, исключающее индивидуальное управление. После этого на посту Г переводят командо-аппарат циклического управления ШКК в одно из трех фиксированных положений: отделение, нагрев или дутье, соответствующее режиму, в которое установлен воздухонагреватель. Если, например, воздухонагреватель с помощью аппаратов индивидуального управления установить в режим отделения, то после перевода 111КК в это положение втягивается контактор О, определяющий постановку воздухонагревателя на отделение.
Поскольку клапаны дутья и нагрева закрыты, контакторы КНЗ и КДЗ включены, то циклическое управление вводится нажатием кнопки КЦ, включая контакторы циклического управления 3КБ, 3КБ-1. В дальнейшем циклическое управление воздухонагревателя будет осуществляться только одним поворотом переключателя ШКК в необходимое положение. Обратный переход с циклического на индивидуальное управление может быть осуществлен при любом положении клапанов. Если схема работает на циклическом управлении, то для перевода ее на индивидуальное управление достаточно нажать на кнопку КЦ либо повернуть рукоятку аппарата индивидуального управления любого клапана в положение «открыть» или «закрыть». При этом теряют питание контакторы 3КБ, ЗКБ-1, и циклическое управление отключается. В зависимости от того, из какого в какой режим переводится воздухонагреватель, меняется последовательность срабатывания аппаратуры и клапанов воздухонагревателя. Разберем перевод воздухонагревателя из режима отделения в режим нагрева при циклическом управлении. Переводом переключателя ШКК в положение «нагрев» отключается контактор О и включается контактор Н, определяющий постановку воздухонагревателя в режим нагрева при циклическом управлении. Контактор циклического управления 3КБ самоблокировкой удерживается во включенном положении. Через замкнутые контакты Н и 3КБ включается контактор 11 KB, замыкая свои контакты в цепях контакторов открывания всех клапанов нагрева.
Так как в воздухонагревателе в состоянии отделения обычно бывает повышенное давление, образовавшееся в режиме дутья, то для установления нормального давления необходимо сначала открыть перепускной дымовой клапан и уравнять давление в воздухонагревателе и дымовом борове. Поэтому схема управления позволяет включиться только контактору 10В перепускного клапана. Цепи остальных контакторов разомкнуты контактами контакторов открытого положения. Перепускной клапан открывается. При открывании клапана разомкнутся контакты 10-3 путевого выключателя и отключат реле 10РЗ, затем отключится контактор КНЗ, свидетельствующий о том, что воздухонагреватель уже не находится в режиме отделения. В открытом положении перепускного клапана двигатель отключается размыканием контактов 10-2 путевого выключателя. Одновременно замкнувшиеся контакты 10-4 включают контактор открытого положения перепускного клапана 10РО. Через открывшийся перепускной клапан происходит выравнивание давления, контролируемое сигнализатором разности давления СРД-1, находящимся в ведении службы КИП доменного цеха. Когда разность давления между воздухонагревателем и боровом уменьшится до величины 5000 н/м2 (0,05 am), контакт СРД-1 замкнется и включит реле 1РВД. Замыкание его контактов служит импульсом на открытие дымовых клапанов.
Через замкнутые контакты ПКВ, 1РВД, 10РО включается контактор открывания первого дымового клапана 11В. В начале открывания клапана размыкаются контакты 11-3 путевого выключателя и контактор закрытого положения клапана 11РЗ теряет питание. В конце открывания первого дымового клапана контакты 11-2 путевого выключателя размыкаются, отключая двигатель клапана. Одновременно замыкаются контакты 11-4 и включают контактор ПРО. Замыканием его контактов включается контактор 12В. Второй дымовой клапан открывается и включается контактор 12РО, фиксирующий открытое положение дымовых клапанов. Как только открылись оба дымовых клапана, необходимо закрыть перепускной клапан. Импульсом для этого служит замыкание контакта 12РО в цепи контактора закрытия ЮН перепускного клапана. Отключением двигателя перепускного клапана в закрытом положении контактом путевого выключателя 10-1 заканчивается процесс открывания дымовых клапанов. Одновременно замыкание контакта 12РО дает импульс на включение контактора открытия 13В отделительного клапана газовой горелки. Во время открывания отделительного клапана происходит переключение контакторов положения 13РЗ и 13РО контактами путевого выключателя. В открытом положении клапана двигатель отключается и тормозится.
Воздухонагреватель соединяется с газовой горелкой. Если установлен газоотсекающий клапан, то схемой управления перекидкой клапанов предусматривается его открывание после полного открывания отделительного клапана газовой горелки. Однако открывание этого клапана обусловлено рядом дополнительных требований. Клапан может быть открыт, если газовый дроссельный клапан закрыт и электромагнит его контргруза включен (замкнут контактор ЗК), если клапаны дутья закрыты (замкнут КДЗ), а клапаны дымовые и отделительный горелки открыты, если не включен контактор режима тяги КПТ. Когда все условия выполнены, контактор 14В получит питание и газоотсекающий клапан начнет открываться. В конце открывания клапана включается контактор открытого положения 14РО. В открытом положении клапан останавливается размыканием контакта 14-2 путевого выключателя. Одновременно этим же контактом обесточивается контактор 11КВ, подавший импульс на открытие клапанов нагрева. По окончании открывания клапанов нагрева все катушки реверсивных контакторов клапанов обесточены, а контакторы, фиксирующие открытые положения клапанов нагрева ПРО, 12РО, 13РО, 14РО, и контактор, фиксирующий закрытое положение клапанов дутья КДЗ, включены. После перестановки клапанов воздухонагревателя в режим нагрева, что фиксируется включением контактора КНО, подается импульс на открывание газового дроссельного клапана, а после зажигания газа — на включение вентилятора газовой горелки. Этим оканчивается операция по переводу воздухонагревателя в режим нагрева.
Сам процесс нагрева происходит автоматически.Подробно он рассмотрен в § 5 настоящей главы. Если газоотсекающий клапан на воздухонагревателе не установлен, то постановка клапанов в режим нагрева заканчивается после открытия отделительного клапана газовой горелки и включения контактора КНО. Перевод воздухонагревателя из режима нагрева в режим дутья может быть осуществлен только в два этапа: сначала закрытием клапанов нагрева воздухонагреватель переводят в режим отделения, а затем, открывая клапаны дутья, переводят его в режим дутья. При переводе воздухонагревателя из режима нагрева в положение отделения сначала прекращается подача газа, а затем закрываются клапаны в последовательности, обратной той, которая была при постановке воздухонагревателя в режим нагрева. Такая последовательность закрывания клапанов нагрева, когда сначала прекращается доступ газа и лишь потом — доступ воздуха в воздухонагреватель, объясняется необходимостью обеспечить полное сгорание газа. Если сначала перекрыть подачу воздуха, а потом газа, то это может привести к неполному его сгоранию. Наличие же газа в воздухонагревателе, когда он отсечен, может привести к образованию взрывоопасной смеси в момент наполнения воздухонагревателя воздухом дутья.
Так как остатки газа и продукты сгорания должны уйти в дымовую трубу, то дымовые клапаны должны закрываться последними. Для перевода воздухонагревателя в режим отделения устанавливаем переключатель 111КК в положение отделения, при этом контактор Я отключается и включается контактор О. Через замкнутые контакты О и 3КБ включается контактор 11КН, который замыкает свои контакты в цепях контакторов закрывания всех клапанов нагрева. Первыми включаются контакторы закрытия газоотсекающего клапана, если он применяется, и газового дроссельного клапана. Эти клапаны начнут закрываться, прекращая доступ газа в воздухонагреватель. Контакторы закрытия остальных клапанов нагрева не включаются, так как их цепи разорваны открытыми контактами контакторов закрытого положения. В начале закрывания газоотсекающего клапана отключается контактор 14РО и затем контактор КНО, свидетельствующие о том, что воздухонагреватель уже не находится в режиме нагрева. В конце закрывания клапана размыканием контакта 14-1 , путевого выключателя контактор 14Н отключается, двигатель клапана останавливается. Одновременно замыкается контакт 14-3 путевого выключателя и включает контактор закрытого положения 14РЗ. Замыкание контакта 14РЗ дает импульс на закрытие отделительного клапана газовой горелки.
Если газоотсекающий клапан не установлен, то импульс на закрытие отделительного клапана поступает от контактора 1ЩН. Однако клапан не закроется до тех пор, пока не'произойдет продувка воздухонагревателя с целью удаления остатков газа. Продувка контролируется выдержкой времени между прекращением подачи газа (закрытие газоотсекающего клапана) и прекращением подачи воздуха (закрытие отделительного клапана горелки). Выдержка времени обеспечивается с помощью моторного реле времени IP В. Отсчет выдержки времени реле 1РВ начинается после полного открытия жалюзи горелки (замкнут контакт РПО из схемы КИП), когда закрыты клапаны холодного дутья, газоотсекающий и газовый дроссельный и открыты дымовые клапаны. В цепь контактора закрытия 13Н включено последовательно 2 контакта реле времени: 1РВ-1, замыкающийся с выдержкой времени 1,5 мин, и 1РВ-2, замыкающийся с выдержкой времени 1 мин. Если вентилятор газовой горелки работает, то контакт К.РП замкнут и цепь на включение контактора закрытия 13Н отделительного клапана горелки создается после замыкания контакта 1РВ-2. Если вентилятор не работает и продувка осуществляется естественной тягой, то цепь на включение контактора 13Н создается после последовательного замыкания контактов 1РВ-2 и 1РВ-1, что увеличивает время продувки до 2,5 мин. После закрытия отделительного клапана газовой горелки включается контактор закрытого положения 13РЗ и подается импульс на закрытие второго дымового клапана. Включается контактор 12Н, и клапан закрывается. В начале закрывания клапана отключается контактор 12РО.
При остановке клапана в закрытом положении включается контактор 12РЗ, подающий импульс на закрытие первого дымового клапана. Включается контактор ПН, и клапан закрывается. В начале закрывания первого дымового клапана отключается контактор ПРО, а в конце закрывания включается контактор 11РЗ. Размыканием контакта 11-1 путевого выключателя обесточивается контактор ПН и двигатель останавливается. Одновременно этим же контактом обесточивается контактор ПКН, подававший импульсы на закрытие контакторов нагрева. После закрытия клапанов нагрева катушки всех реверсивных контакторов клапанов обесточены, а контакторы, фиксирующие закрытое положение клапанов нагрева ПРЗ, 12РЗ, 13РЗ, 14РЗ, включены. Включен также контактор КНЗ, указывающий на закрытое положение клапанов нагрева. Вторым этапом постановки воздухонагревателя в режим дутья будет перевод его из режима отделения. Для этого командо-аппарат ШКК поворачиваем в положение дутья. При этом контактор О отключается и включается контактор Д. Через закрытые контакты Д и 3КБ включается контактор 12КБ, замыкая свои контакты в цепях контакторов открывания клапанов дутья. При работе воздухонагревателя в режиме нагрева внутри него создается разрежение. Поэтому клапаны горячего и холодного дутья находятся под действием значительной разности давлений.
Перед открыванием клапанов дутья необходимо уравнять давление между воздухопроводом горячего дутья и внутренним объемом воздухонагревателя. Выравнивание давления осуществляется с помощью встроенного перепускного клапана холодного дутья. Так как современный воздухонагреватель имеет значительный объем, то быстрое полное открытие перепускного клапана приводит к резкому падению давления дутья. Такие колебания давления дутья нежелательны, так как приводят к нарушению равномерного хода печи, вызывают осадку и подвисание шихты. Для устранения колебаний давления дутья предусматривается ступенчатое открытие перепускного клапана. Для управления перепускным клапаном служит отдельная станция управления, на которой установлено моторное реле времени 10РВ, реле времени 8РВ, 9РВ и промежуточный контактор КПВ. Из описания конструкции клапана холодного дутья следует, что сначала будет открываться перепускное окно. Контактор 12КВ схемы ПК одновременно включает реле времени 10РВ, мгновенный контакт которого 10РВ-П, размыкаясь, обесточивает реле времени 8РВ с выдержкой времени порядка 0,7 сек; после чего отключается КПВ, а следовательно, 18РБ и 18В. Двигатель 18Д останавливается. За этот промежуток времени открывается только часть перепускного окна.
Так как отверстие небольшое, то выравнивание давления идет медленно, без значительных колебаний давления. Эта первая ступень выравнивания длится в течение выдержки времени контакта 10РВ-1, который, замыкаясь, включает реле РП, которое в свою очередь снова включает последовательно КПВ, 18РБ и 18В схемы ПК; двигатель продолжает открывать перепускной клапан. В конце открывания перепускного клапана размыкается контакт 18-5 путевого выключателя и реле 18РБ обесточивается. Контактор 18В отключается, двигатель останавливается. К этому моменту заканчивается выдержка времени реле 9РВ, его н. о. контакты размыкаются, обесточивая КПВ. Выравнивание давления продолжается под контролем сигнализатора разности давления СРД-2, находящегося в ведении службы КИП. Когда разность давлений между воздухонагревателем и трубопроводом горячего дутья уменьшится до величины 10* н/мг (0,1 am), сигнализатор разности давления СРД-2 замыкает свои контакты в цепи реле 2РВД и включает его. Замыкание контакта 2РВД дает импульс на включение контактора 19В. Клапан горячего дутья начинает открываться. В начале открывания клапана размыкается контакт 19-3 путевого выключателя и контактор 19РЗ отключается. В конце открывания клапана размыкается контакт 19-2 путевого выключателя и отключает контактор 19В.
Клапан останавливается и включается динамическое торможение на время выдержки реле 19РТ. Одновременно замыкается контакт 19-4 путевого выключателя и включается контактор 19РО, фиксирующий открытое положение клапана горячего дутья. Включение контакта 19РО вызывает включение контактора 18В, двигатель клапана холодного дутья получает питание и клапан начинает открываться. Во время открытия клапана происходит переключение контакторов положения 18РЗ и 18РО. Когда клапан холодного дутья полностью откроется, включается контактор КДО, свидетельствующий о том, что воздухонагреватель переведен в режим дутья. Регулирование температуры горячего дутья ведется автоматически. Разберем перевод воздухонагревателя из режима дутья в режим отделения. Для этого командо-аппарат 111КК поворачивают в положение «отделение». При этом контактор Дотпадает, а контактор О включается. Через закрытые контакты контакторов О и 3КБ включается контактор 12КН, контакты которого замыкаются в цепях контакторов закрытия клапанов дутья. Однако снятие с дутья воздухонагревателя возможно только в том случае, если в режиме дутья уже находится какой-то другой воздухонагреватель, что характеризуется замкнутыми контактами контактора К ДО этого воздухонагревателя. Если другой воздухонагреватель уже стоит на дутье, то замыкание контакта 12КН создает цепь на включение контактора 18Н. Клапан холодного дутья закрывается. После полного его закрытия включается контактор 18РЗ, который в свою очередь включает контактор закрытия 19Н клапана горячего дутья. После полного закрытия клапана включается контактор 19РЗ, затем включается контактор КДЗ, фиксирующий постановку воздухонагревателя на отделение. Одновременно с остановкой клапана горячего дутья размыканием контакта 19-1 путевого выключателя отключается контактор 12КН. На этом заканчивается перевод воздухонагревателя с дутья на отделение.
Включенными остаются контакторы закрытого положения. Ввиду особой ответственности перевод воздухонагревателя в специальный режим «тяга» может быть осуществлен только с помощью аппаратов индивидуального управления после установки мастером печи переключателя специального режима ПСР в положение «тяга». Для этого командо-аппарат ПСР установлен на посту Г в помещении управления печью. При повороте переключателя ПСР в положение «тяга» включаются контакторы КПТ и КПТ-1, которые исключают ряд блокировочных зависимостей и вводят запрещающие блокировки. Если воздухонагреватель, который надо перевести в режим тяги, стоит на нагреве, то включение контактора КПТ приводит к автоматическому закрытию газового дроссельного клапана и отключению вентилятора газовой горелки, а также закрыванию отделительного клапана на смесительном воздухопроводе и полному открытию жалюзи горелки. Схема разрешает затем с помощью командо-аппаратов индивидуального управления закрыть клапан горячего дутья воздухонагревателя, находящегося в режиме дутья, и открыть клапан горячего дутья воздухонагревателя, переводимого в режим тяги. При этом вводится блокировка, запрещающая открытие клапана холодного дутья. Если воздухонагреватель, переводимый на тягу, находится на отделении, то блокировки схемы управления обеспечивают следующую последовательность операций с клапанами с помощью аппаратов индивидуального управления: открывают перепускной дымовой клапан и затем дымовые клапаны, закрывают перепускной клапан, открывают отделительный клапан газовой горелки, закрывают клапан горячего дутья воздухонагревателя, стоящего на дутье, и открывают клапан горячего дутья воздухонагревателя, переводимого на тягу.
При этом обязательно должны быть закрыты: клапан холодного дутья, газовый дроссельный клапан, отделительный клапан на смесительном воздухопроводе и остановлен вентилятор. Для снятия воздухонагревателя с режима тяги необходимо закрыть клапан горячего дутья, затем продуть воздухонагреватель. Время продувки определяется выдержкой времени контактов 1РВ-1 и 1РВ-2 моторного реле времени. Включение реле времени 1РВ для отсчета времени продувки осуществляется контактором 19РЗ, который включается после полного закрытия клапана горячего дутья. По истечении времени продувки закрывают отделительный клапан горелки и затем дымовые клапаны.
Управление вентилятором газовой горелки
