一种热井罐液位调节装置及方法与流程

本发明属于钢液真空精炼系统的浊环水热井罐液位调节领域，具体涉及一种热井罐液位调节装置及方法。

背景技术：

钢液真空精炼系统的浊环水通过冷凝器排水管排放到现场固定在地坪基础上的热井罐内，热井罐可以对三根排水管进行水封保证系统的真空；热井罐旁边地坪布置有热井回水泵站，用于将热井罐内的浊环水返送到水处理系统去冷却与处理，进行循环利用。热井罐内水位的监测和发讯通过插于热井罐中的液位计来实现，并与回水泵工作制度联锁，回水泵设计为三台，采取二用一备工作制度。由于真空处理和非真空处理时，进水流量会发生变化，因此要在热井罐内保持水位不变是不可能的，只能调节进出水流量形成一种动态的平衡，否则将会造成事故情况：水位过高造成满罐后，水位上升至冷凝器内积水触发系统报警，导致真空处理突然停车酿成事故；水位过低排水口吸气造成水泵故障停机无法排水，最终水位过高造成满罐出现前述情况一样的事故。

目前采取二用一备工作制度的排水泵，一台为连续运转，一台为间歇式运转，一台为备用及紧急启动泵。其中间歇式运行的水泵根据热井罐内液位的变化来进行启动和停止，由于rh区域空间及平台标高所限，热井罐容积不可能无限扩大，有限的容积使得间歇式运转的排水泵在15-20分钟内就需启停一次，这样的工况会使功率很大的水泵电机及水泵机封、轴承的寿命大幅缩短，故障频繁，无法保证生产连续的顺利进行，而且每次起停都会对精炼区域供电网络造成较大的冲击，对其它用电设备造成影响。

技术实现要素：

为了克服现有排水泵工作方式中热井泵频繁启停而导致的水泵电机及水泵机封、轴承的寿命大大缩短，故障频繁以及对精炼区域供电网络造成较大冲击的问题，本发明提供一种热井罐液位调节装置及方法，本发明通过调节装置来调节返回热井罐内的水量和流速，使热井罐内的液位始终处在一种动态平衡中，避免了热井泵频繁启停导致的水泵电机及水泵机封、轴承寿命大幅缩短，故障频繁以及对精炼区域供电网络造成较大冲击的缺陷。

本发明采用的技术方案为：

一种热井罐液位调节装置，包括控制系统、排水泵系统、热井罐、液位计、排水集合管、集合管旁通管道和热井罐旁通回水管道，所述的热井罐的出口与排水泵系统连接，排水泵系统的排水出口均与排水集合管连通；热井罐旁通回水管道与排水集合管的一端之间设有一路集合管旁通管道，集合管旁通管道上设有调节装置；所述的热井罐内设有液位计，所述的控制系统分别与液位计、调节装置和排水泵系统电信号连接。

所述的排水泵系统至少包括三个并联设置的排水泵，排水泵一、排水泵二和排水泵三，其中，排水泵一和排水泵二为间歇式运行水泵，排水泵三为备用水泵。

所述的调节装置包括手动调节阀一、切断阀和手动调节阀二，手动调节阀一和手动调节阀二分别位于切断阀两端。

所述的集合管旁通管道为l状管道。

所述的热井罐旁通回水管道的出口连接在热井罐顶部的回流口上。

所述的切断阀为气动或电动蝶阀。

所述的热井罐通过支架固定在地面上。

所述的热井罐旁通回水管道包括竖直段，拐角段和水平段，竖直段通过拐角段与水平段连接，拐角段为圆弧，水平段低于热井罐底端。

一种热井罐液位调节方法，具体步骤为：调节装置中切断阀在水位下降至排水泵二停止液位前某个设定液位时打开，此时排水集合管内将有部分浊环水沿着集合管旁通管道和热井罐旁通回水管道回流至热井罐内，这样使得热井罐内水位上升，待升至排水泵三启动液位前某个设定液位时关闭切断阀，此时热井罐内的水位将再次下降，直至切断阀打开的设定液位，如此往复实现热井罐内的水位处于动态平衡中。

当切断阀由于故障无法打开时，通过排水泵二的启停实现热井罐内水位的平衡。

本发明的有益效果为：

本发明通过调节装置来调节返回热井罐内的水量和流速，使热井罐内的液位始终处在一种动态平衡中，去除了原来间歇式启停水泵的工作模式，从而避免了热井泵频繁启停导致的水泵电机及水泵机封、轴承寿命大幅缩短，故障频繁以及对精炼区域供电网络造成较大冲击的缺陷。

以下将结合附图进行进一步的说明。

附图说明

图1为本发明俯视结构示意图。

图2为本发明主视结构示意图。

图中：1、热井罐；2、液位计；3、排水泵系统；301、排水泵一；302、排水泵二；303、排水泵三；4、排水集合管；5、集合管旁通管道；6、手动调节阀；7、气动（电动）碟阀；8、手动调节阀；9、热井罐旁通回水管道。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有排水泵工作方式中热井泵频繁启停而导致的水泵电机及水泵机封、轴承的寿命大大缩短，故障频繁以及对精炼区域供电网络造成较大冲击的问题，本发明提供如图1和图2所示的一种热井罐液位调节装置及方法，本发明通过调节装置来调节返回热井罐内的水量和流速，使热井罐内的液位始终处在一种动态平衡中，避免了热井泵频繁启停导致的水泵电机及水泵机封、轴承寿命大幅缩短，故障频繁以及对精炼区域供电网络造成较大冲击的缺陷。

一种热井罐液位调节装置，其特征在于：包括控制系统、排水泵系统3、热井罐1、液位计2、排水集合管4、集合管旁通管道5和热井罐旁通回水管道9，所述的热井罐1的出口与排水泵系统3连接，排水泵系统3的排水出口均与排水集合管4连通；热井罐旁通回水管道9与排水集合管4的一端之间设有一路集合管旁通管道5，集合管旁通管道5上设有调节装置；所述的热井罐1内设有液位计，所述的控制系统分别与液位计、调节装置和排水泵系统3电信号连接。

如图1、图2所示，集合管旁通管道5串联安装在排水集合管4至热井罐1之间的热井罐旁通回水管道9上，调节装置用来调节返回热井罐内的水量和流速，使热井罐内的液位始终处在一种动态平衡中，去除了原来间歇式启停水泵的工作模式，从而避免了热井泵频繁启停导致的水泵电机及水泵机封、轴承寿命大幅缩短，故障频繁以及对精炼区域供电网络造成较大冲击的缺陷。

本装置中排水集合管4中的水排出后进行后续的水处理。本装置可避免真空泵系统浊环冷却水的排水泵频繁启动和停止，延长水泵本体及电机的寿命，降低故障率，减少对rh供电网络的冲击，降低设备的维护强度和频度，提高工作效率，有效保证生产的顺利进行，降低生产成本。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本实施例中，优选的，所述的排水泵系统3至少包括三个并联设置的排水泵，排水泵一301、排水泵二302和排水泵三303，其中，排水泵一301和排水泵二302为间歇式运行水泵，排水泵三303为备用水泵。

优选的，所述的调节装置包括手动调节阀一6、切断阀7和手动调节阀二8，手动调节阀一6和手动调节阀二8分别位于切断阀7两端。

优选的，所述的集合管旁通管道5为l状管道。

优选的，所述的热井罐旁通回水管道9的出口连接在热井罐1顶部的回流口上。

优选的，所述的切断阀7为气动或电动蝶阀。

优选的，所述的热井罐1通过支架固定在地面上。

优选的，所述的热井罐旁通回水管道9包括竖直段，拐角段和水平段，竖直段通过拐角段与水平段连接，拐角段为圆弧，水平段低于热井罐1底端。

本发明提供一种热井罐液位调节方法，具体步骤为：调节装置中切断阀7在水位下降至排水泵二302停止液位前某个设定液位时打开，此时排水集合管4内将有部分浊环水沿着集合管旁通管道5和热井罐旁通回水管道9回流至热井罐1内，这样使得热井罐1内水位上升，待升至排水泵三303启动液位前某个设定液位时关闭切断阀7，此时热井罐1内的水位将再次下降，直至切断阀7打开的设定液位，如此往复实现热井罐1内的水位处于动态平衡中。

当切断阀7由于故障无法打开时，通过排水泵二302的启停实现热井罐内水位的平衡。

本发明中集合管旁通管道5串联安装在排水集合管4至热井罐1之间的热井罐旁通回水管道9上，调节装置安装在集合管旁通管道5上，调节装置中的手动调节阀一6、切断阀7、手动调节阀二8，用来调节返回热井罐内的水量和流速，使热井罐内的液位始终处在一种动态平衡中，去除了原来间歇式启停水泵的工作模式，从而避免了热井泵频繁启停导致的水泵电机及水泵机封、轴承寿命大幅缩短，故障频繁以及对精炼区域供电网络造成较大冲击的缺陷。

在热井罐1内下到上依次设定五个液面值，液面一的液位值到液位五的液位值依次增高，液面五的液位值为排水泵三303打开值，液位四的液位值为排水泵二302启动值，液位三的液位值为排水泵二302停止值，液位二的液位值为排水泵一301启动值，液位一的液位值为排水泵一301停止值。

其中液位五和液位四位于热井罐1上部，液位三、液位二和液位一位于热井罐1下部。热井罐1内液体不高于液面一的时候，三个排水泵均不打开；热井罐1内液体超过液面二后，排水泵一打开，在工作模式在保持原有水泵设定的启停水位不变的情况下，如图2所示，调节装置中切断阀7在水位下降至排水泵二302（间歇式运行水泵）停止液位前某个设定液位时打开，此时4排水集合管内将有部分浊环水沿着集合管旁通管道5和热井罐旁通回水管道9回流至热井罐1内，这样就使得热井罐1内水位逐渐上升，待升至排水泵三303（备用水泵）启动液位前某个设定液位时关闭，此时热井罐1内的水位将再次缓慢下降，直至切断阀7打开的设定液位，如此往复将实现热井罐1内的水位处于动态平衡中，而不再需要原来排水泵二302（间歇式运行水泵）短时间内的启停来实现，从而解决了原有工作模式下的技术问题。当总进水量小于某一数值时，切断阀7将不会动作。

即使切断阀7由于故障无法打开时，通过关闭手动调节阀一6和手动调节阀二8关闭旁通管道，在原有水泵的工作模式下，依然可以通过排水泵二302（间歇式运行水泵）的启停来实现热井罐内水位的平衡，保证钢厂连续的正常生产。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明中未详细描述的装置结构及其方法步骤均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。