LOI加熱罩燃氣介質安全裝置工作原理研究

苑少東

摘要：罩式爐加熱罩在加熱過程中難免會有需要緊急停止加熱的情況出現。罩式爐加熱方式為利用點火點極點燃燃氣介質與助燃空氣混合氣的方式。緊急停止加熱共有三種方法，停止點極打火、切斷助燃空氣、切斷燃氣介質供給。其中切斷燃氣介質供給是最安全最有效的緊急停止加熱的方法。本文論述的是LIO加熱罩燃氣介質安全切斷裝置。

關鍵詞：燃氣介質安全切斷閥；組成部分；工作原理

中圖分類號：TE936 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2018）012-0373-01

引言

罩式爐加熱罩加熱過程中難免出現燃氣介質壓力低、助燃空氣壓力低或其他故障。由于加熱時使用燃氣介質有易燃易爆的特性，如由于燃氣介質壓力低或助燃空氣壓力低造成空氣與燃氣介質混合比例到達其爆炸極限，加熱罩仍然繼續進行點火作業，將會出現燃氣介質管路回火、爆震現象。助燃空氣壓力低還有可能造成燃氣介質燃燒不充分，出現外排燃氣介質超標，威脅人身及設備安全。本鋼冷軋廠罩式退火爐采用德國LOI公司提供的全氫退火設備。其加熱罩燃氣介質安全裝置為空煤互鎖式燃氣介質安全切斷閥。其作用為：當燃氣介質壓力過低或助燃空氣壓力過低時，燃氣介質安全切斷閥會迅速關閉，切斷加熱罩燃氣介質來源，迫使加熱罩停止工作，消除燃氣介質管路回火、爆震、燃氣介質不燃燒或不完全燃燒造成的安全隱患。本文將簡述其組成部分、安裝方式、不同工況的工作原理等三部分內容。

一、組成部分

LOI加熱罩燃氣介質安全裝置主要有燃氣介質安全切斷閥、空氣安全切斷閥、電磁閥、燃氣介質壓力開關四部分組成（如圖所示）。

二、安裝方式

燃氣介質安全切斷閥主閥安裝至加熱罩燃氣介質主管入口補償器上方，燃氣介質安全切斷閥鎖緊裝置控制氣體入口P4經過電磁閥與空氣安全切斷閥主閥出口P3相連。空氣安全切斷閥主閥入口P2與助燃風機出口相連接入助燃空氣。空氣安全切斷閥鎖緊裝置控制氣體入口P1與燃氣介質安全切斷閥燃氣介質出口管路相連接入主管燃氣介質。燃氣介質安全切斷閥燃氣介質出口處有電壓力開關。

三、工作原理

1.正常工況

當加加熱罩在機具備可送燃氣介質條件時，電磁閥處于打開狀態P3、P4為連通狀態。助燃空氣入口P2會接收到來自于助燃風機提供的60mbar壓力空氣。操作人員手動操作拉桿2，空氣安全切斷閥打開，P2、P3為連通狀態。燃氣介質安全切斷閥鎖緊裝置會接收到來自于空氣入口P4的壓力空氣。然后拉動拉桿1，燃氣介質安全切斷閥打開，此時燃氣介質安全切斷閥鎖緊裝置會處于鎖緊狀態，鎖住拉桿1，使燃氣介質安全切斷閥處于打開狀態。為加熱罩燃氣介質主管提供帶壓燃氣介質。此時，空氣安全切斷閥鎖緊裝置將接收到來自于與燃氣介質安全切斷閥出口連通的P1口壓力燃氣介質。鎖緊裝置處于鎖緊狀態，鎖住拉桿2，使空氣安全切斷閥處于打開狀態。電壓力開關檢測到管內壓力后，回饋已正常供燃氣介質的信號給PLC。

2.助燃空氣壓力不足或為零

若加熱罩啟動或運行過程中，燃氣介質壓力正常，助燃空氣壓力不足或為零。拉開拉桿2，空氣安全切斷閥主閥打開，P2、P3為連通狀態。燃氣介質安全切斷閥鎖緊裝置不會接收到來自于空氣入口P4的壓力空氣。然后拉動拉桿1，燃氣介質安全切斷閥主閥打開，此時燃氣介質安全切斷閥鎖緊裝置不會處于鎖緊狀態，拉桿1將會彈回，使燃氣介質安全切斷閥主閥處于關閉狀態。停止為加熱罩燃氣介質管路提供帶壓燃氣介質。此時，空氣安全切斷閥鎖緊裝置將不會接收到來自于與燃氣介質安全切斷閥出口連通的P1口壓力燃氣介質。鎖緊裝置不會處于鎖緊狀態，拉桿2彈回，使空氣安全切斷閥主閥處于關閉狀態。此時，整套燃氣介質安全切斷裝置完全處于關閉狀態，切斷燃氣介質供給，起到安全切斷作用。

3.燃氣介質壓力不足或為零

若加熱罩啟動或運行過程中，空氣壓力正常，燃氣介質壓力不足或為零。拉開拉桿2后，空氣安全切斷閥主閥打開，P2、P3為連通狀態。燃氣介質安全切斷閥鎖緊裝置會接收到來自于空氣入口P4的壓力空氣。然后拉動拉桿1，燃氣介質安全切斷閥主閥打開。此時燃氣介質安全切斷閥鎖緊裝置會處于鎖緊狀態，鎖住拉桿1，使燃氣介質安全切斷閥主閥處于打開狀態。由于燃氣介質壓力不足，空氣安全切斷閥鎖緊裝置將接收不到來自于與燃氣介質安全切斷閥出口連通的P1口足夠大的壓力燃氣介質。空氣安全切斷閥鎖緊裝置不會處于鎖緊狀態，拉桿2將會彈回，使空氣安全切斷閥主閥處于關閉狀態，P2、P3斷開。由于P2、P3斷開，P4口接收不到帶壓空氣，燃氣介質安全切斷閥鎖緊裝置不會處于鎖緊狀態，拉桿1將會彈回，使燃氣介質安全切斷閥主閥處于關閉狀態，切斷燃氣介質供給，起到安全切斷作用。

四、結語

綜上所述，燃氣介質安全切斷裝置為：空氣、燃氣介質互鎖。當燃氣介質壓力不足會切斷燃氣介質供給；當空氣壓力不足會切斷燃氣介質供給；空氣燃氣介質同時供給不足時切斷燃氣介質供給。是非常可靠并且故障率較低的燃氣介質安全切斷裝置。