一种干式交联机组水气平衡控制装置及控制方法与流程

1.本发明涉及电力电缆生产设备领域，尤其涉及到一种干式交联机组水气平衡控制装置及控制方法。


背景技术：

2.干式交联生产线交联管由加热段、预冷段和冷却段三部分组成，生产过程中加热段和预冷段管内均为带有压力（1兆帕左右）的氮气，以保证管内的温度和xlpe交联过程的稳定性，交联管冷却段则充满冷却水（压力约1兆帕左右），冷却水有下封闭出水泵供给，冷却段内流动的冷却水将绝缘线芯上的热量带走，使线芯在带压状态下冷却定型。预冷管道与冷却管之间一边是氮气，一边是水，在水气隔离管形成明显的交界面，水气平衡控制装置就是控制水气平衡界面平衡在一定的位置，对波动只允许在小范围内，如果冷却水位过高会进入预冷管或加热管内，相当于缩短了加热热和预冷段的长度和绝缘线芯的交联时间，影响产品质量，反之，如果冷却水位过低，则会造成绝缘线芯冷却不充分，运行中线芯未定型擦管会造成损伤而报废，由此可见水气平衡控制装置在该机组中的重要性。
3.目前国内外同类设备水气平衡控制装置主要有两种结构：1、压差罐控制方式，在冷却段和预冷段下方安装一体积庞大的水罐，水罐顶部与预冷段和冷却段之间的水汽隔离罐相连接，罐内安装一磁性翻板液位计，通过它来控制水位的高低，但在使用过程中因管道内冷却水中含有大量颗粒状交联副产物，粘稠度较高，且具有腐蚀性，经常造成翻板卡主不移动、失灵情况，造成冷却水不足或加热段进水造成停机现象，且必须定期拆开水罐进行清理，造成巨大的人力物力浪费。2、使用差压变送器控制方式：在冷却段和预冷段下方安装一垂直水罐，水罐顶部与预冷段和冷却段之间的水汽隔离罐相连接，罐体上装有一差压变送器，其中一个高水位传感器，一个低水位传感器，当高水位接触到水时发出信号，电磁阀打开开始排水，当低水位传感器失水时，发出信号，电磁阀关闭，停止排水，以此来实现对水位的控制。但差压变送器受结构影响，内部联通管道，调节阀经常被交联副产物堵塞，一旦堵塞，水位传感器就会失灵，无法准确显示水的准确位置，更谈不上调整。该装置体积小，每次开停机必须拆下进行清理，且管内粘稠的交联副产物随时产生，随时都有堵塞可能，控制不稳定。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术的不足，提供一种干式交联机组水气平衡控制装置及控制方法，通过储水罐内冷却水重力的大小控制水气平衡，自动化程度高，使用时可靠性强。
5.本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种干式交联机组水气平衡控制装置，包括位于水气隔离管下方且通过柔性管件与所述水气隔离管连通的储水罐，以及称量所述储水罐的称重装置，所述储水罐底部设有排水管，所述排水管上安装有电动比例调节阀；还包括与所述称重装置和电动比例调节阀电性连接的控制器。
6.本方案通过称重装置称量储水罐及其内部冷却水的重量，称重信号传给控制器，
控制器根据称重信号的变化范围向电动比例调节阀发送开启或关闭的指令，以保证水气隔离管内液面位置的稳定和平衡。
7.作为优化，所述称重装置包括与预冷管道固接的吊架，所述吊架通过与所述控制器电性连接的称重传感器支撑所述储水罐。本优化方案使用吊架支撑储水罐，通过设置在吊架与储水罐之间的称重传感器获取重量信号，吊架与预冷管道固接在一起，使本称重装置与预冷管道形成整体结构，减小了占用空间，并且方便安装。
8.作为优化，所述排水管上还安装有与所述电动比例调节阀并联的手动阀门。在无电源使用或电动比例调节阀出现故障时，可以启用手动阀门进行排水，保证了水气平衡控制的连续性。
9.作为优化，所述储水罐为卧式罐，在储水罐的一端设置有玻璃观察窗。将储水罐设置为卧式罐，降低了预冷管道的安装高度，便于施工，通过设置玻璃观察窗，方便对罐内的液面进行查看，以及时采取应对措施。
10.本方案还提供一种使用上述干式交联机组水气平衡控制装置进行的水气平衡控制方法，该方法利用储水罐重力的变化控制水气平衡，具体的，冷却水管内的冷却水进入水气隔离管，水气隔离管内的冷却水经过柔性管件进入储水罐，通过称重传感器对储水罐进行称量，并将称得的重量信号传至控制器；控制器接收的重量信号达到设定的上限值时，向电动比例调节阀发送开启指令，进行自动排水；当控制器接收的重量信号达到设定重量的下限值时，向电动比例调节阀发送关闭指令，停止排水，从而使储水罐内的冷却水保持在所设区域，实现了对水气平衡的稳定控制。
11.本发明的有益效果为：通过称重传感器获取重量信号，控制器根据接收到的重量信号的变化范围控制电动比例调节阀的动作，自动化程度高、结构简单，可以适用于各种恶劣环境。
附图说明
12.图1为本发明结构示意图；图2为本发明控制原理图；图中所示：1、预冷管道，2、水气隔离管，3、冷却水管，4、柔性管件，5、储水罐，6、电动比例调节阀，7、手动阀门，8、排水管， 9、称重传感器，10、玻璃观察窗，11、吊架。
具体实施方式
13.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
14.如图1所示一种干式交联机组水气平衡控制装置，包括位于水气隔离管2下方且通过柔性管件4与所述水气隔离管连通的储水罐5，以及称量所述储水罐的称重装置，所述储水罐5为卧式罐，在储水罐上远离柔性管件的一端设置有玻璃观察窗10，通过玻璃观察窗可以观察罐内情况。柔性管件为具有弹性的橡胶管，可以发生曲挠。
15.储水罐上靠近玻璃观察窗所在端的罐体底部设有排水管8，所述排水管8上安装有相互并联的电动比例调节阀6和手动阀门7，正常使用时通过电动比例调节阀进行排水控制，如遇故障或其他突发情况，可通过手动阀门进行排水控制，以保证水气平衡控制的连
续、可靠。
16.本实施例还包括与所述称重装置和电动比例调节阀电性连接的控制器，控制器接收称重信号，根据称重信号的变化范围控制电动比例调节阀的开启和关闭。
17.为了提高结构的整体性，减小占用空间，本实施例的称重装置包括与预冷管道1固接的吊架11，吊架11的下端从储水罐下方穿过，在吊架与储水罐之间设置与控制器电性连接的称重传感器9，称重传感器位于储水罐整体重心的下方，提高储水罐的平衡性，吊架11通过称重传感器9支撑所述储水罐5，称重传感器称量储水罐及其内部的冷却水重量，并将重量信号传递给控制器，作为优选方案，本实施例中的称重传感器为轮辐式称重传感器，更适合吊挂称重，可靠性较高。
18.使用时，利用储水罐重力的变化控制水气平衡，具体的，冷却水管3内的冷却水进入水气隔离管，水气隔离管内的冷却水经过柔性管件进入储水罐，由于柔性管件可曲挠，通过称重传感器对储水罐进行称量，并将称得的重量信号传至控制器；控制器接收的重量信号达到设定的上限值时，向电动比例调节阀发送开启指令，进行自动排水；当控制器接收的重量信号达到设定重量的下限值时，向电动比例调节阀发送关闭指令，停止排水，从而使储水罐内的冷却水保持在所设区域，实现了对水气平衡的稳定控制。
19.本发明的控制装置结构简单，适用于各种恶劣环境、粘稠水质，故障率低，排水阀门为电动比例调节阀，阀门开启和关闭时都是渐进缓慢进行，这样避免了水流速度太快，对管内气压产生影响，从而引起管内水位的剧烈波动。
20.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。