開(kāi)關(guān)有很多種，不同的開(kāi)關(guān)它們的型號(hào)、功能、原理、安裝方式、測(cè)量的流速、壓力也不相同。因此，它們也就用在不同的領(lǐng)域，這樣才能體現(xiàn)這些開(kāi)關(guān)的應(yīng)用價(jià)值。我們就拿ZHOP卓品牌靶式系列開(kāi)關(guān)的工作原理、選用方法以及在斷水保護(hù)中的優(yōu)勢(shì).針對(duì)靶式流量開(kāi)關(guān)在實(shí)際應(yīng)用中的常見(jiàn)問(wèn)題。由此可得出中評(píng)、ZHOP/LKB-01靶式水流開(kāi)關(guān)最適合在空壓機(jī)斷水保護(hù)中應(yīng)用。下面我們就來(lái)談?wù)刏HOP/LKB-01靶式系列開(kāi)關(guān)在空壓機(jī)斷水保護(hù)中的應(yīng)用。
0 引言
空壓機(jī)作為煤礦機(jī)械領(lǐng)域的重要生產(chǎn)設(shè)備,能否正常運(yùn)行直接影響著生產(chǎn)一線的產(chǎn)量和效益。對(duì)于水冷式空壓機(jī)來(lái)說(shuō),為了將運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量及時(shí)排出而不至于引起故障,必須保證充足的冷卻水量,所以水冷式空壓機(jī)必須有斷水保護(hù)裝置,能夠在斷水時(shí)報(bào)警或自動(dòng)停車(chē)。
ZHOP/LKB-01靶式系列開(kāi)關(guān)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)斷水和缺水保護(hù)的雙位控制器,因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝維護(hù)方便、價(jià)格低廉、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于液體的流量控制,尤其是工業(yè)機(jī)器的冷卻水系統(tǒng)。空壓機(jī)運(yùn)行溫度高、振動(dòng)大,冷卻水管路容易受水垢的影響。與節(jié)流式、壓差式流量開(kāi)關(guān)相比較,靶式流量開(kāi)關(guān)在檢測(cè)過(guò)程中不易堆積臟污物形成堵塞,局部阻力損失小,更適合空壓機(jī)的冷卻水?dāng)嗔鞅Ｗo(hù)。但在實(shí)際使用當(dāng)中,由于管路設(shè)計(jì)不當(dāng)和安裝方式錯(cuò)誤影響到靶式流量開(kāi)關(guān)的正常工作,斷水保護(hù)失效甚至設(shè)備損壞的情況常有發(fā)生。為此,本文就 DTF02靶式系列開(kāi)關(guān)的原理和使用作了初步探討,供有關(guān)技術(shù)人員交流。
1 工作原理
靶式水流開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)如圖1所示。靶式流量傳感器即靶流片安裝在水管中,是接觸流體的檢測(cè)元件。管內(nèi)沒(méi)有水或水不流動(dòng)時(shí),靶流片處于自然狀態(tài);有水流動(dòng)時(shí),靶流片則沖擊受力,水量越大沖擊力也越大。流量達(dá)到一定值時(shí),水流推動(dòng)靶流片,將水的流量信號(hào)轉(zhuǎn)化為靶流片的位移信號(hào)。流量增加到設(shè)定值的上限或下降到設(shè)定值的下限時(shí),靶流片通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)控制裝置的微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作,輸出控制信號(hào)給設(shè)備。
微動(dòng)開(kāi)關(guān)是靶式流量開(kāi)關(guān)的重要部件,其壽命一般都有數(shù)十萬(wàn)次。控制裝置的電氣接線如圖2所示,微動(dòng)開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)串接于空壓機(jī)的啟動(dòng)控制回路中;常開(kāi)觸點(diǎn)串接于事故報(bào)警回路。冷卻水流量達(dá)到流量設(shè)定值的上限時(shí),常閉觸點(diǎn)閉合,接線端子o-cb導(dǎo)通,這時(shí)才能啟動(dòng)空壓機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)的安全聯(lián)鎖控制。當(dāng)冷卻水流量下降到流量設(shè)定值的下限或突然斷水時(shí),常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),嘉興空壓機(jī)因斷水保護(hù)而停車(chē),同時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,端子o-ck導(dǎo)通,發(fā)出事故警報(bào)。
2 選用方法
靶式流量開(kāi)關(guān)通常與一組長(zhǎng)度不等的靶流片配套使用,由工程需要來(lái)選用和安裝不同型號(hào)的靶流片,這樣一只靶式流量開(kāi)關(guān)可適用于不同流量和管徑的冷卻水系統(tǒng),增強(qiáng)了應(yīng)用的通用性和互換性。
安裝管徑和靶流片的型號(hào)必須根據(jù)廠家提供的技術(shù)參數(shù)來(lái)確定,先由空壓機(jī)所需冷卻水量確定流量報(bào)警點(diǎn),再通過(guò)流量控制范圍選擇安裝管徑和靶流片的型號(hào),最后在試運(yùn)行時(shí)調(diào)定靶式流量開(kāi)關(guān)的流量設(shè)定值,或者訂貨時(shí)說(shuō)明由生產(chǎn)廠家調(diào)定。以某臺(tái)型號(hào)為L(zhǎng)G-25 7噴油螺桿空壓機(jī)為例,要求的冷卻水量為4.8 m3 h,考慮到空壓機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)冷卻水進(jìn)水溫度高于規(guī)定工況15℃的情況,確定靶式流量開(kāi)關(guān)斷開(kāi)流量值為4.8 m3 h。參考某靶式流量開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)表,由流量控制范圍可知有2種方案可供選擇,如表1所示。按安裝管道都采用標(biāo)準(zhǔn)鍍鋅鋼管計(jì)算,采用方案1時(shí)斷開(kāi)流量值對(duì)應(yīng)的管道內(nèi)水流速
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由此可見(jiàn),方案1中控制流速處于冷卻水管道內(nèi)推薦流速1～2.5 m s,靶式流量開(kāi)關(guān)的安裝管道與冷卻水循環(huán)管道連接配合比較方便,甚至可以采用相同管徑。而方案2控制流速相對(duì)偏小,安裝管道尺寸大,與冷卻水循環(huán)管道連接時(shí)需要變徑,這樣會(huì)形成較大的局部阻力損失,加大了冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。此外由表2可知,采用方案2時(shí)靶式流量開(kāi)關(guān)的動(dòng)作誤差要比方案1大很多,因此選用方案1比較理想,對(duì)應(yīng)的靶式流量開(kāi)關(guān)閉合流量值為5.4 m3 h。
3 常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策
3.1 流量檢測(cè)不準(zhǔn)確
靶流片作為接觸流體的檢測(cè)元件,是通過(guò)檢測(cè)水的流速來(lái)反映流量的,其安裝方法和安裝位置都直接影響靶式流量開(kāi)關(guān)的流量保護(hù)值。
(1)安裝時(shí)要保證靶流片平面與水流方向垂直。靶式流量開(kāi)關(guān)通常采用螺紋聯(lián)接的方式來(lái)固定,旋入接口后靶流片與來(lái)流方向不垂直的情況比較常見(jiàn),這樣就減小了水流對(duì)靶流片的沖擊作用力,不能準(zhǔn)確地檢測(cè)流量。安裝靶流片之前在接口處作好位置標(biāo)記,就能避免這種問(wèn)題。
(2)卓品儀表有限公司靶式水流開(kāi)關(guān)應(yīng)安裝在水平管道上,而且上游需要10倍管徑長(zhǎng)度的導(dǎo)向直通道,下游保證有5倍管徑的直管距離。如果安裝在垂直管道中,靶流片自身的重力會(huì)造成開(kāi)關(guān)的錯(cuò)誤動(dòng)作。如果安裝在局部阻力件附近,由于水流速度和流向突然變化,流過(guò)靶流片的水流不均勻,會(huì)影響流量檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
(3)冷卻水系統(tǒng)有時(shí)會(huì)混有空氣,氣泡流過(guò)靶流片時(shí)沖力減弱,靶流片的瞬間復(fù)位會(huì)發(fā)給空壓機(jī)錯(cuò)誤的流量信息,導(dǎo)致空壓機(jī)報(bào)警停機(jī)。而極少量的空氣混入并不影響冷卻水的流量,為防止發(fā)生這種檢測(cè)錯(cuò)誤,靶式流量開(kāi)關(guān)應(yīng)與延時(shí)繼電器配合使用,使空壓機(jī)的斷水保護(hù)延時(shí)執(zhí)行。
3.2 靶流片疲勞損壞
靶流片在正常使用時(shí)雖然受水流壓迫,但不應(yīng)有過(guò)大的彎曲變形,否則容易疲勞損壞。靶式流量開(kāi)關(guān)的安裝管徑必須符合廠家提供的技術(shù)要求,如果管徑偏小以致于流速太大超過(guò)產(chǎn)品的檢測(cè)范圍,就會(huì)影響到靶流片的使用壽命,水流速超過(guò)3 m s時(shí)其壽命將明顯縮短。這種情況可以通過(guò)增大安裝管道規(guī)格來(lái)減小水流速,以保證靶式流量開(kāi)關(guān)正常工作。采用大管徑長(zhǎng)靶流片時(shí),靶流片必須重疊安裝,而且長(zhǎng)靶流片要裝在最前面,如圖3所示。長(zhǎng)靶流片的單獨(dú)使用往往不能滿足剛度要求,會(huì)造成靶流片失效。
水泵停機(jī)時(shí)冷卻水的回流沖擊,也會(huì)造成靶流片的疲勞損壞。若在靶式流量開(kāi)關(guān)下游安裝止回閥,既可以保證水流的單向流通,又不會(huì)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生較大水阻。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述, 卓品儀表有限公司生產(chǎn)的靶式水流開(kāi)關(guān)不但要合理選擇和規(guī)范安裝,使用前還要對(duì)流量保護(hù)值進(jìn)行調(diào)試,這樣才能保證測(cè)控的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。從使用的反饋來(lái)看,此類(lèi)開(kāi)關(guān)能有效判斷冷卻水流量的不足并實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)的斷水保護(hù)。隨著新材料、新工藝的應(yīng)用,DTF02靶式系列開(kāi)關(guān)將會(huì)向多形式、高壽命等方面發(fā)展,在空壓機(jī)的斷水保護(hù)中將更加方便實(shí)用。
5 靶式流量開(kāi)關(guān)的安裝特性
靶式流量開(kāi)關(guān)是將靶片安裝在水管中，水管內(nèi)的水的流動(dòng)沖擊靶流片使之彎曲變形，從而帶動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)輸出控制信號(hào)給冷水機(jī)組控制器，告知有水流可以啟動(dòng)機(jī)組。
由于靶式流量開(kāi)關(guān)的靶流片的安裝有一定的難度，通常安裝有三種狀況：
一是不動(dòng)作，
二是卡在管子上部不能回復(fù)，
三是正常。
通常不動(dòng)作是因?yàn)榘辛髌惭b的深度不夠，需要重新旋入或更換靶流片，許多安裝工人遇到這種情況如不能很快解決往往短接水流開(kāi)關(guān)或者調(diào)整動(dòng)作調(diào)整螺絲從而使冷水機(jī)組失去水流保護(hù)。如果是卡在管子里不能回復(fù)往往是靶流片太寬的緣故第一次動(dòng)作時(shí)被卡在管子上部，這是安裝商不能發(fā)現(xiàn)的，這種情況流量開(kāi)關(guān)也失去了作用。
如果安裝間隙不夠即使當(dāng)時(shí)可以工作，由于管子的生銹或結(jié)垢等造成的管徑變小，也有可能使水流開(kāi)關(guān)卡在管子內(nèi)不動(dòng)。第三種安裝非常好的情況與水管的管徑和安裝人員的經(jīng)驗(yàn)非常有關(guān)，管徑越大靶式水流開(kāi)關(guān)的一次安裝準(zhǔn)確率越高，經(jīng)過(guò)了解即使有經(jīng)驗(yàn)的安裝人員安裝靶式流量開(kāi)關(guān)一次不成功率也超過(guò)60%。
6 靶式流量開(kāi)關(guān)的使用特性
靶式水流開(kāi)關(guān)的靶流片在正常使用時(shí)長(zhǎng)期受水流壓迫處于彎曲變形狀態(tài)，易疲勞破壞，大型冷水機(jī)組維修保養(yǎng)上規(guī)定靶流片使用2年必須更換，它是作為易損品及它的狀況被列在維護(hù)保養(yǎng)記錄中。
而小型冷水機(jī)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的維護(hù)保養(yǎng)人員很難發(fā)現(xiàn)靶流片疲勞不能回復(fù)的故障，只有機(jī)組發(fā)生故障時(shí)才暴露。另外當(dāng)水系統(tǒng)混有空氣時(shí)，水中的空氣沖擊靶流片造成流速下降，靶流片瞬間復(fù)位發(fā)給機(jī)組錯(cuò)誤流量信息，為防止發(fā)生這種錯(cuò)誤通常機(jī)組控制器延時(shí)處理流量信息。
對(duì)于小管徑靶式流量開(kāi)關(guān)本身約產(chǎn)生2米水柱的壓降，使提供給用戶(hù)的有效揚(yáng)程減少了。靶式水流開(kāi)關(guān)不能進(jìn)行準(zhǔn)確的流量控制，因?yàn)榘辛髌牟迦肷疃取⒐軓胶桶惭b處的水壓都直接影響其流量保護(hù)值，即使現(xiàn)場(chǎng)接上流量計(jì)對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定，但隨著時(shí)間的累積，靶流片的疲勞導(dǎo)致其彎曲的程度與流量的關(guān)系也被打破，當(dāng)初標(biāo)定的流量值也發(fā)生變化。
由于靶式流量開(kāi)關(guān)的銅波紋管與大氣接觸，當(dāng)應(yīng)用于雙工況冷水機(jī)組用作冰蓄冷運(yùn)行時(shí)非常容易造成波紋管結(jié)冰而使靶流開(kāi)關(guān)失效。
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