DB-YTH-A钢瓶热处理炉

一、设计要求（客户提供）

1、 用途：液化气钢瓶退火。

2、 产量：15kg液化气瓶,250只/h；

3、 使用温度：650-720℃。

4、 钢瓶出口余热可以利用。

二、设计方案

1、设计计算

燃料：天然气（8500Kcal/Nm³）

单瓶所需热量：

15kg瓶：(0.26-0.35 Nm³)*8500*4.1868

总热量：

15kg瓶250只计算，250只/h*0.35*8500=743750Kcal/h

烧嘴数量：

743750Kcal/h÷6=123958Kcal，根据所需热量及加热时间，选15万Kcal的烧嘴，共6只。

2、钢瓶热处理生产线组成：

2.1箱式隧道炉体

1、炉衬下部采用高温浇注料结构，上部采用重质砖或浇注模块砌筑，炉衬与炉体之间采用硅酸铝纤维棉做保温层，以隔绝炉膛内热量外逸，提高炉子保温性能

2、每节箱体：长度2500×宽度1250×高度1450，内孔尺寸650mm，炉膛内空间增大，火焰在炉体内燃烧充分。

3、外壳采用角钢及钢板制作，因底部受力大，所以采用槽钢制作钢架，钢板加强。

4、箱体与箱体之间采用角钢法兰连接，安装、调整方便，外观美观大方。

2.2传动系统

1、传动系统由变频摆线针轮减速机、链轮、链条、钢瓶支架组成。

2、减速机是变频调速的专业减速机，输出扭矩大，速度稳定；

3、链轮、链条是由耐高温的材料制作，可以承受600℃的温度，长期使用不会由于高温而变长，造成滑链；

4、钢瓶支架用Φ22不锈钢焊接而成，每个支架间距为150mm，供10kg钢瓶钢瓶使用。

2.3燃烧系统

1、整条生产线配置6只燃烧器，燃烧器由耐高温材料组成，具有自动点火、恒温、操作安全方便等特点。

2、每套燃烧器的燃气支管上设手动球阀，燃气电磁阀。

3、每套燃烧器的空气支管上设自动蝶阀，伺服马达。空气支管阀门上限温度为350℃。

4、每套燃烧器能够实现自动点火和火焰监测，因此每台燃烧器还配备了控制器和点火变压器。

2.5 自动化控制系统

整个炉子控制系统均设计自动与手动控制。当自动控制系统出现故障时，可转为手动控制系统对炉膛进行加热控制。

加热炉配有单独的电气配电柜和仪表控制柜，柜子尺寸按标准尺寸；主要电气元件采用正泰或德力西公司产品。

整个炉子设有3个温控区，分别为预热段温度、加热段温度、冷却段温度。其控制功能设置围绕炉温控制而展开，辅天然气总管压力控制。

为了保证加热制度的灵活性，并满足工件的不同加热要求。脉冲燃烧方案采用全数字化的燃烧技术－时序脉冲控制技术。对每个燃烧器进行单独调节和控制。设鼓风机一台，在中控室启动风机，不设就地操作箱。

1）控制系统

设有下机位（PLC）控制系统，具备手动/自动控制功能。

炉区自动化控制系统的燃烧控制系统、电气自动化控制系统由PLC组成，完成燃烧控制，主要完成通讯、数据的采集、重要的逻辑控制、PID控制、脉冲控制。

上位机（HMI）主要起集中监控、管理与通讯作用，采用触摸屏完成。位机组态软件采用先进的多媒体动态技术，以动态图型模拟显示设备的运行状态，模拟跟踪显示炉内各区温度曲线，进行工艺曲线的设定、显示和报警提示，实时记录和打印各区温度等各种参数、报警及各种故障情况并进行存档，由于存储量大，可以记录较长时间的历史数据。人机接口能显示各种画面，具体如下：

系统总貌画面：

以流程图的形式将炉区所有可控设备显示在一张图上，并将有关热工参数显示在流程图上，同时指示有关设备的运行状态。

安全联锁画面：

以醒目的形式显示与开炉有关的各种设备和介质的工况。当条件满足后，相应部分变为绿色。当全部条件满足时，显示“开炉允许OK”；否则，执行停炉操作。

报警总貌画面：

按报警发生的时间顺序显示和记录报警的内容。

控制回路及参数设定画面：

显示和改变各个控制回路的参数和状态，如：调节器的输入值、模拟设定值、报警设定值、调节器输出，PID参数，手动自动方式等；

实时趋势画面及历史记录画面：

以趋势图的形式显示一些主要工艺参数的变化趋势曲线。以趋势图的形式显示和保存一些主要工艺参数在一定时间内的变化情况。

登陆窗口：

只有授权的操作员才能进入该系统，系统设操作权限、维护权限、管理权限。

图示：6支燃烧器时序脉冲控制，实际操作页面如下：

1-6燃烧器全部点火        1、5燃烧器点火             2、4燃烧器点火 

 2）炉温控制

采用PLC自动控温，控制柜上设温控表，当PLC不能正常运行时，温控表能进行手动控制，不影响生产。

每一个燃烧室为一个温控区，进行独立控制，每区对燃烧室各设有1支K型热电偶测温以监测炉温，整个自动化紧紧围绕炉温而展开，辅助压力和流量的控制。

热电偶采集的一次信号进入PLC，经PLC内的专用脉冲软件包进行PID计算，之后PLC发出信号控制相应的空气自动蝶阀，即控制各区燃烧器的大小火时序来实现各区的温度控制；

超温、断偶报警，显示、记录所有控制温度信号。

3）天然气总管压力

采用自力式稳压阀将来气压力稳定在7-9kpa。

天然气总管压力检测、显示。

4）空气总管压力控制

燃烧器前空气压力3kpa。

热空气总管上设置压力检测。

5）燃烧安全辅助设备

燃气总管安全切断阀设置于燃气总管上，超压报警，超高压切断。

燃气支管放散位于燃气分支管末端。

停电、重大故障时自动切断天然气供应；

燃气压力控制连锁逻辑；

空气总管压力控制连锁逻辑；