一种高炉炉顶冷却净化控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种高炉炉顶冷却净化控制系统。


背景技术：

2.高炉炉顶热成像系统已经普遍在各大高炉中使用，能够根据高炉现场实际需求，利用高清热像仪、高温红外镜头和夜视热成像技术，在有无可见光的情况下均能够将料面、溜槽及上部区域的红外热视频图像实时传送到主控室的屏幕上，在线监测料面的温度，并根据高炉炉顶的工况环境采取了冷却、吹扫、刮扫、异常情况自动退出等安全防护措施，以保证高炉炉顶热成像系统的寿命。但实施上述安全防护措施，是有前提条件的。吹扫氮气和冷却水是需要特定的条件的，具体的，吹扫氮气要求满足干燥、无油、无水、无尘、连续供给；冷却水要求满足洁净、连续供给，而且还有相应的压力、流量、温度等要求。
3.此外，受炉顶煤气高温热辐射、热传导和粉尘的影响，高炉炉顶热成像系统必须采取严格的冷却、吹扫和除尘等防护措施才能保证系统的长期正常运行。但由于工业氮气、冷却水在传输过程中有灰尘、含油等不利因素，导致防护措施没有起到应有的作用，进而增加了整套系统的维护成本。因此，为了保证氮气、冷却水在进入高炉炉顶热像系统前不包含有灰尘、油分等杂质，需要设计与之配套的高炉炉顶冷却净化控制系统。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种高炉炉顶冷却净化控制系统，可以对冷却水以及氮气进行过滤后输送至高炉炉顶热成像系统，降低热成像系统的维护成本，延长使用寿命。
5.本实用新型提供一种高炉炉顶冷却净化控制系统，其包括：氮气过滤控制装置以及冷却水源过滤控制装置；
6.所述氮气过滤控制装置包括：第一控制器，以及依次连通的氮气源、氮气过滤设备、第一压缩机、氮气储罐；所述氮气储罐还与热成像系统吹扫设备连通；
7.所述第一控制器，与所述第一压缩机通讯连接，用于控制所述第一压缩机工作；
8.所述冷却水源过滤控制装置包括：第二压缩机、第二控制器，以及依次连通的冷却水源、冷却水过滤设备、冷却水储罐；所述第二压缩机与所述冷却水储罐连通，所述冷却水储罐还与热成像系统冷却水循环设备连通；
9.所述第二控制器，与所述第二压缩机通讯连接，用于控制所述第二压缩机工作。
10.优选的，所述氮气过滤设备包括：滤壳以及设置在所述滤壳内的滤芯；所述滤芯为多层材料构成的管装零件。
11.优选的，所述冷却水过滤设备包括：筒体以及设置在所述筒体内的滤网；且所述筒体上还设置有滤渣排放部件。
12.优选的，所述氮气过滤控制装置还包括：第一闸阀；所述氮气源的输出端通过所述第一闸阀与所述氮气过滤设备的输入端连通。
13.优选的，所述氮气过滤控制装置还包括：第一泄压阀和第一压力表；所述第一泄压阀与所述氮气储罐连通；
14.所述第一压力表，用于检测所述氮气储罐的压力数据；
15.所述第一控制器，还分别与所述第一压力表以及热成像系统工控机通讯连接，用于将所述氮气储罐的压力数据上传至所述热成像系统工控机。
16.优选的，所述氮气过滤控制装置还包括：第一智能阀和第二智能阀；
17.所述氮气过滤设备的输出端通过所述第一智能阀与所述第一压缩机的输入端连通，所述氮气储罐的输出端通过所述第二智能阀与所述热成像系统吹扫设备连通；
18.所述第一控制器，还与所述第一智能阀通讯连接，用于控制所述第一智能阀的开度。
19.优选的，所述冷却水源过滤控制装置还包括：第二闸阀；所述冷却水源的输出端通过所述第二闸阀与所述冷却水过滤设备的输入端连通。
20.优选的，所述冷却水源过滤控制装置还包括：第二泄压阀和第二压力表；所述第二泄压阀与所述冷却水储罐连通；
21.所述第二压力表，用于检测所述冷却水储罐的压力数据；
22.所述第二控制器，还分别与所述第二压力表以及热成像系统工控机通讯连接，用于将所述冷却水储罐的压力数据上传至所述热成像系统工控机。
23.优选的，所述冷却水源过滤控制装置还包括：集水池；所述集水池通过所述第二泄压阀与所述冷却水储罐连通。
24.优选的，所述冷却水源过滤控制装置还包括：第三智能阀和第四智能阀；
25.所述冷却水过滤设备的输出端通过所述第三智能阀与所述冷却水储罐的输入端连通，所述冷却水储罐的输出端通过所述第四智能阀与所述热成像系统循环冷却设备连通；
26.所述第二控制器，还与所述第三智能阀通讯连接，用于控制所述第三智能阀的开度。
27.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
28.本实用新型提供的高炉炉顶冷却净化控制系统包括氮气过滤控制装置以及冷却水源过滤控制装置；氮气过滤控制装置包括第一控制器，以及依次连通的氮气源、氮气过滤设备、第一压缩机、氮气储罐；氮气储罐还与热成像系统吹扫设备连通；冷却水源过滤控制装置包括：第二压缩机、第二控制器，以及依次连通的冷却水源、冷却水过滤设备、冷却水储罐，冷却水储罐还与热成像系统冷却水循环设备连通。高炉炉顶热成像系统包含有热成像系统吹扫设备、热成像系统冷却水循环设备，如果热成像系统吹扫设备、热成像系统冷却水循环设备被灰尘或油分堵塞，使得氮气和冷却水不能正常进行循环冷却，会影响到高炉炉顶热成像系统的正常运行，本实用新型提供的高炉炉顶冷却净化控制系统，利用氮气过滤设备和冷却水过滤设备，分别对氮气和冷却水进行过滤后输送至高炉炉顶热成像系统，过滤掉氮气和冷却水中的灰尘、油分，保证高炉炉顶热成像系统的正常运行，延长高炉炉顶热成像系统的使用寿命，降低了高炉炉顶热成像系统的维护成本。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本实用新型提供的高炉炉顶冷却净化控制系统的原理框图；
31.图2是本实用新型提供的图1中高炉炉顶冷却净化控制系统的氮气过滤控制装置的示意图；
32.图3是本实用新型提供的图2中氮气过滤控制装置的氮气过滤设备的示意图；
33.图4是本实用新型提供的图1中高炉炉顶冷却净化控制系统的冷却水源过滤控制装置的示意图；
34.图5是本实用新型提供的图4中冷却水过滤设备的示意图。
具体实施方式
35.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术，下面结合附图，通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
36.本实用新型提供一种高炉炉顶冷却净化控制系统，如图1所示，高炉炉顶冷却净化控制系统1包括：氮气过滤控制装置11以及冷却水源过滤控制装置12。
37.高炉炉顶热成像系统2包含有高炉炉顶热成像仪、热成像系统吹扫设备、热成像系统冷却水循环设备，以及包围高炉炉顶热成像仪的两层保护层，利用热成像系统吹扫设备将氮气过滤控制装置11输出的氮气，输送至第一层保护层，对高炉炉顶热成像仪进行循环冷却，并利用热成像系统冷却水循环设备，将冷却水源过滤控制装置12输出的冷却水，输送至第二层保护层，对高炉炉顶热成像仪进行循环冷却。
38.如图2所示，氮气过滤控制装置11包括：第一控制器115，以及依次连通的氮气源111、氮气过滤设备112、第一压缩机113、氮气储罐114。氮气储罐114还与热成像系统吹扫设备21连通。第一控制器115可以是plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)。
39.具体的，氮气源111的输出端通过传输管道与氮气过滤设备112的输入端连通，氮气过滤设备112的输出端通过传输管道与第一压缩机113的输入端连通，第一压缩机113的输出端通过传输管道与氮气储罐114的输入端连通，氮气储罐114的输出端通过传输管道与热成像系统吹扫设备21连通。
40.第一控制器115与第一压缩机113通讯连接，用于控制第一压缩机113工作。
41.氮气过滤设备112包括：滤壳以及设置在滤壳内的滤芯；滤芯为多层材料构成的管装零件。
42.滤壳均按压力容器的相关技术标准设计和检测；滤芯是采用一种由多层不同材料构成的管装零件，通过物理阻隔技术过滤氮气中的固体灰尘、水滴及油雾等杂质。
43.如图3所示，在一实施例中，氮气过滤设备112包括3个滤壳1121，每一个滤壳1121内均设置有一个滤芯，滤芯可以过滤灰层、油分、水汽，且最靠近进气端最近的一个滤壳1121还设置有排水口1122。
44.氮气过滤设备112是采用三级过滤方式，针对氮气在传输过程中可能存在的水气、灰尘、油雾等杂质，采用物理阻隔技术实现氮气的清洁净化工作。
45.氮气过滤控制装置11还包括：第一闸阀118、第一泄压阀117、第一压力表116。氮气源111的输出端通过第一闸阀118与氮气过滤设备112的输入端连通。第一泄压阀117与氮气储罐114连通；第一压力表116用于检测氮气储罐114的压力数据。
46.第一控制器115还分别与第一压力表116以及热成像系统工控机22通讯连接，用于将氮气储罐114的压力数据上传至热成像系统工控机22。
47.第一控制器115与第一压力表116以及热成像系统工控机22之间采用特定的网络通讯协议进行实时通信，热成像系统工控机22通过第一控制器115得到氮气储罐114的实时压力状态数据。
48.氮气过滤控制装置11还包括：第一智能阀119、第二智能阀1110。氮气过滤设备112的输出端通过第一智能阀119与第一压缩机113的输入端连通，氮气储罐114的输出端通过第二智能阀1110与热成像系统吹扫设备21连通。本实用新型中的智能阀，即为可远程控制的阀门。
49.第一控制器115还与第一智能阀119通讯连接，用于控制第一智能阀119的开度。
50.氮气过滤控制装置11的工作流程是：氮气源111通过传输管道传送至热成像系统的吹扫设备，传输过程中，首先经过第一闸阀118，在清理氮气过滤的杂质前，先关闭第一闸阀118。氮气经过氮气过滤设备112过滤后，存储于氮气储罐114中。氮气源111气压一般为0.5mpa，为保持氮气储罐114内压力值1mpa，启动第一压缩机113加压至此固定值。第一控制器115能够通过第一压力表116实时感知氮气储罐114内的压力状态，并控制第一压缩机113、第一泄压阀117、第二智能阀1110，实现对氮气储罐114的压力控制；第二智能阀1110保持固定压力值输出。当氮气断供，第一控制器115检测到氮气源111状态，及时反馈到热成像系统工控机22，自动退出热成像系统。在自动退出过程中，氮气过滤控制系统通过氮气储罐114内的氮气进行吹扫，保障退出系统的正常运行。第一控制器115采用特定的网络通讯协议与热成像系统工控机22进行实时通信，实时反馈氮气储罐114的状态信息，并给主控室操作员提供可靠的信息。
51.氮气过滤控制装置11采用第一控制器115实时检测氮气储罐114内氮气的储气量、气压等传感器数据，对这些数据进行分析并实施相应的操作，实现充气、启动加压、停止加压、过滤等功能。
52.如图4所示，冷却水源过滤控制装置12包括：第二压缩机123、第二控制器125，以及依次连通的冷却水源121、冷却水过滤设备122、冷却水储罐124；第二压缩机123与冷却水储罐124连通，冷却水储罐124还与热成像系统循环冷却设备23连通。第二控制器125可以是plc。
53.具体的，冷却水源121的输出端通过传输管道与冷却水过滤装置的输入端连通，冷却水过滤装置的输出端通过传输管道与冷却水储罐124的输入端连通，冷却水储罐124的输出端通过传输管道与热成像系统循环冷却设备23连通。
54.第二控制器125与第二压缩机123通讯连接，用于控制第二压缩机123工作。
55.冷却水过滤设备122包括：筒体以及设置在筒体内的滤网；且筒体上还设置有滤渣排放部件。过滤时，待过滤的水由进水口进入，流经滤网，通过出口进入管道进行工艺循环，
水中的颗粒杂质被截留在滤网内部，颗粒杂质经由滤渣排放部件排出。
56.冷却水过滤设备122可以采用常见的水处理装置。主要作用是过滤掉冷却水中的漂浮物、胶体、颗粒等，保证循环冷却装置的使用寿命。冷却水过滤设备122实现对冷却水的过滤，有效保证了冷却水在传输过程中管道的通畅，减少了由于冷却水堵塞管道的维护成本。
57.如图5所示，在一实施例中，冷却水过滤设备122可以包括两个出水口1221、1222，以及一个入水口1223，出水口1221、1222处设置有过滤阀门。
58.冷却水源过滤控制装置12还包括：第二闸阀128、第二泄压阀127、第二压力表126、集水池1211、第三智能阀129和第四智能阀1210。
59.冷却水源121的输出端通过第二闸阀128与冷却水过滤设备122的输入端连通。
60.第二泄压阀127与冷却水储罐124连通；第二压力表126用于检测冷却水储罐124的压力数据。
61.第二控制器125还分别与第二压力表126以及热成像系统工控机22通讯连接，用于将冷却水储罐124的压力数据上传至热成像系统工控机22。
62.集水池1211通过第二泄压阀127与冷却水储罐124连通。
63.冷却水过滤设备122的输出端通过第三智能阀129与冷却水储罐124的输入端连通，冷却水储罐124的输出端通过第四智能阀1210与热成像系统循环冷却设备23连通。
64.第二控制器125还与第三智能阀129通讯连接，用于控制第三智能阀129的开度。
65.冷却水源过滤控制装置12的工作流程是：冷却水源121通过传输管道传送至热成像系统的循环冷却装置，传输过程中，首先经过第二闸阀128，在清理冷却水过滤的杂质前，先关闭第二闸阀128。冷却水经过冷却水过滤设备122过滤后，存储于冷却水储罐124中。冷却水压力一般为0.2mpa-0.4mpa，当冷却水压力低于正常压力时，为保持冷却水压力值，启动第二压缩机123加压至此正常压力值。第二控制器125能够通过第二压力表126实时感知冷却水储罐124内的压力状态，并控制第二压缩机123、第二泄压阀127、第四智能阀1210，实现对冷却水储罐124的压力控制；第四智能阀1210保持固定压力值输出。
66.当冷却水断供，第二控制器125检测到冷却水源121断供状态，及时反馈到热成像系统工控机22，自动退出热成像系统。在自动退出过程中，冷却水源过滤控制装置12通过第二压缩机123加压冷却水储罐124，保障退出系统的循环冷却功能正常运行。第二控制器125采用特定的网络通讯协议与热成像系统工控机22进行实时通信，实时反馈冷却水储罐124的压力状态信息，并给主控室操作员提供可靠的信息。
67.冷却水源过滤控制装置12是实现冷却水的过滤及净化功能，采用特定装置对冷却水进行过滤、净化，最终实现冷却水套循环装置不堵塞，做到冷却水的循环冷却，保证高炉炉顶热成像系统2水冷保护装置的正常运行，延长使用寿命。
68.综上所述，本实用新型提供的高炉炉顶冷却净化控制系统1包括氮气过滤控制装置11以及冷却水源过滤控制装置12；氮气过滤控制装置11包括第一控制器115，以及依次连通的氮气源111、氮气过滤设备112、第一压缩机113、氮气储罐114；氮气储罐114还与热成像系统吹扫设备21连通；冷却水源过滤控制装置12包括：第二压缩机123、第二控制器125，以及依次连通的冷却水源121、冷却水过滤设备122、冷却水储罐124，冷却水储罐124还与热成像系统冷却水循环设备连通。高炉炉顶热成像系统2包含有热成像系统吹扫设备21、热成像
系统冷却水循环设备，如果热成像系统吹扫设备21、热成像系统冷却水循环设备被灰尘或油分堵塞，使得氮气和冷却水不能正常进行循环冷却，会影响到高炉炉顶热成像系统2的正常运行，本实用新型提供的高炉炉顶冷却净化控制系统1，利用氮气过滤设备112和冷却水过滤设备122，分别对氮气和冷却水进行过滤后输送至高炉炉顶热成像系统2，过滤掉氮气和冷却水中的灰尘、油分，保证高炉炉顶热成像系统2的正常运行，延长高炉炉顶热成像系统2的使用寿命，降低了高炉炉顶热成像系统2的维护成本。
69.而且，还可以通过控制器控制压缩机的工作，利用压缩机控制氮气储罐114和冷却水储罐124中的压力、流量符合循环冷却的要求。
70.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
71.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。