[发明专利]一种热轧除鳞设备的节能配置方法

说明书

技术领域

本发明是针对热轧设备选型中主要工艺参数确定的节能改进，尤其针对热轧除鳞设备参数确定的方法的节能优化。

背景技术

目前热轧除鳞设备主要包括除鳞泵、除鳞电机、蓄势器等。其中除鳞泵与电机是相匹配的，除鳞泵型号确定，就有对应的电机相匹配。而蓄势器的作用是利用现场不除鳞的间隙，将高压除鳞水贮存起来，而现场除鳞投入时，贮存的高压水作为除鳞泵的补充，以保持压力的稳定。一般热轧除鳞泵要求压力高，一般达到20MPa以上，电机功率一般超过2000Kw，是工频电机，启动后电机全功率工作，电耗很大。常规设计除鳞泵要满足现场最大除鳞要求，蓄势器仅作为平衡压力，防止“水锤”，保护管道设备的手段。这种除鳞参数配置方法，只有在现场除鳞用水量最大时，效率较高。其它时间都会造成现场能源的浪费。总之，这种选型方法，不仅增加了设备投资，还造成运行能耗增加。

发明内容

本发明的目的提供了一种热轧除鳞设备的节能配置方法，主要解决现有除鳞配置条件下，除鳞泵一直按最大功率工作导致能耗较大的技术问题。本发明在保证各种生产条件下除鳞效果不降低的基础上，达到节能效果。主要配置思路是根据最恶劣条件下平均流量需求，配置除鳞泵；根据除鳞能力与恶劣条件下阶段性流量差，配置蓄势器。

一种热轧除鳞设备的节能配置方法，包括除鳞泵的配置步骤和蓄势器配置步骤，其中除鳞泵的配置步骤如下：

1、按最大除鳞用量计算每块钢除鳞用水量Q，

2、按最快生产节奏（t秒）计算单位时间（1小时）轧制块数：n=3600/t，

3、计算最大用水量Q*n（吨/小时），

4、确定泵最小总流量：（1+k）Q*n（吨/小时），k为省耗系数，一般取0.1-0.3，主要考虑现场喷嘴等磨损造成流量变化，包括喷嘴磨损造成流量增加，包括泵叶片磨损泵能力下降，

5、初步选取除鳞泵流量：按常规泵选取Bi，如，400、380、360、300、240，

6、确定除鳞泵台数mi=（1+k）Q*n/Bi，

7、比较mi-TRUNC(mi)，优先取大值，

8、比较TRUNC(mi+1)与mi比值，优先取小值，

9、比较TRUNC(mi+1)与对应电机功率之积，取最小值，

10、确定除鳞泵台数：TRUNC(mi+1)；确定除鳞泵流量Bi。

TRUNC是取整函数，由于与TRUNC(mi+1)对应电机功率之积实际就是除鳞泵功率消耗，取最小值实质就是能耗最低。泵数量及流量考虑的是平均消耗，实际生产阶段性消耗可能会远大于平均消耗，必须依靠蓄势器进行补充，蓄势器要求能够有足够的能力，否则不满足实际生产的要求，蓄能器配置步骤如下：

1、确定最恶劣条件最多开的除鳞点数a，

2、除鳞点j（j=1-a）的流量Nj，最长喷射时间为ta，

3、计算最大补水量，

1）假设t1>t2>t3>t4>……，这时（1+k）*（N1+N2+……）>TRUNC(mi+1)*Bi，

2）找x，（1+k）*（N1+N2+……+Nx）<TRUNC(mi+1)*Bi ，且（1+k）*（N1+N2+……+Nx+1）>TRUNC(mi+1)*Bi，

3)确定最长补水时间：t(x+1)，

4)计算实际最大补水量：(k+1)*(t(x+1)*(N1+N2+……+N(x+1)）+……+Na*ta)-t(x+1)*TRUNC(mi+1)*Bi，

5)确定最大补水量：

最大补水量=(1+y)*实际最大补水量，y为流速系数，一般取0-0.3，主要由于各蓄势器之间由于管道小，气体交换时间不足，引起的蓄能能力下降，

4、根据泵参数取最高压力P1，按照工艺要求、取最低压力P2，计算压力变化时对应气体体积V1、V2

P1*V1=P2*V2

V2-V1=最大补水量，

5、结合现场实际空间位置限制，按常规规格选取蓄势器体积Vb，如，12.5、10、8，查询其对应最小水量Vi和最大补水能力Vp。最小水量主要防止蓄势器中空气跑到管道中，与罐本身结构有关；最大补水能力，主要为了防止水罐中空气太少，水太多，水罐中水进入气罐，也与罐本身结构有关，

6、根据最大补水能力计算水罐数量c，取最小整数，

C*Vp>最大补水量，

7、初步确定蓄势器罐（含气水罐c个、气罐d-c个）数量d，d选最小整数，