摘要：在当今，无论是高端的制造业，还是普通的生产线，想要生产出合格的、优质的产品，设备的稳定运行是基础。有了优质的产品，企业才会有核心竞争力，才会获得更多效益。设备稳定运行，抛开设备工艺设计、设备本身的性能等，外部环境对设备的影响不可忽视，其中热轧轧线环境温度对仪表的影响必须重视，并应采用合适的冷却系统。
关键词：热轧产线； 仪表冷却设备
1.引言：
以前看到过一段新闻，荷兰的现代化农业非常先进，其中环境温度控制性能优良，农场庄园内安装了很多传感器。国内也有很多对温度控制要求高的企业，比如中国烟草；对环境温度要求高的行业也很多，比如纺织行业、禽类养殖行业等。
2.生产线中的仪表工况及仪表冷却方式分类
2.1热轧生产线粗轧、精轧区域板带温度基本在980-1200℃之间，卷取区域板带成品也在500℃以上。仪表的安装位置一般在检测点2-3米之间，产品设计时绝大多数有冷却设计，如水冷、风冷等，有的采用光纤探头，仪表处理器安装位置距离高温物体稍远一些，再加上处理器放入现场防护箱中，所以个别的仪表没采用专门的冷却设计。
2.2产线仪表冷却设计大致分为以下几种，一、水冷冷却；二、风冷；三、水、风混合冷却；四、压缩空气冷却；五、加装隔热墙、隔热板等。
3.水冷冷却方式在仪表冷却中的应用
3.1水冷又可以分为对仪表本身冷却和对仪表所处的工作环境冷却。比如某仪表的CPU处理器集中在现场测量箱内，处理器内电子元件密集，发热量大，测量箱背面设计了水冷背板（或者叫水冷套）；再比如150KV的X射线管，工作时发热量达到上千摄氏度，也设计了一体式的水冷套，使其正常工作时工作温度在30℃左右，这部分水必须用净环水，保证水质良好，否则容易堵塞冷却管路和冷却器等。除了对仪表本身进行冷却，再就是对其所工作的环境进行冷却。如采用水冷热交换器，在外置风扇的作用下，将交换器周围的冷空气扩散到仪表周围，也就是应用了水-空气冷却器的原理，类似于对电机冷却的水冷背包。冷却水的水源可以取水处理系统的水（大企业一般都有自己的水处理系统），也可以自制小型冷却系统（如包括循环水泵、压缩机、散热风扇、不锈钢水箱等）。
3.2仪表水冷系统监控也是很重要的，核心的关键的仪表设备必须保证冷却效果良好。水冷系统的监控主要是对回水温度的检测、显示和报警，对供水流量的检测、显示和报警，对供水压力的检测、显示和报警，以及温度、流量、压力在仪表连锁系统中的应用。比如回水温大于45℃，输出“温度高报警信号”在操作台显示，温大于50℃，将停止仪表工作以保护仪表。流量小于2.5个单位，也停止仪表工作；或者供水压力低于0.5兆帕，则不允许仪表工作。
3.3日常工作中遇到的关于仪表水冷系统的故障及处理方法。（1）仪表停止工作，现场发现仪表运行温度及冷却系统压力正常，怀疑流量检测有问题，流量开关检测面赃污，检测流量低于保护值，导致设备误动作。处理方法：临时在画面中强制“流量信号”，保证尽快恢复生产。检修时对冷却系统过滤网及流量开关等进行清洗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）仪表停止工作，现场发现冷却系统外循环水水阀未打开，因检修清理滤网需要关闭阀门，恢复设备时忘记打开阀门。针对此事，对员工进行培训、教育。对仪表作业制定标准作业程序，严格执行作业程序。（3）仪表停止工作，现场发现冷却系统循环泵不工作，经排查为循环泵轴承损坏，立即对循环泵进行更换。制定循环泵保养及更换周期，严格执行保养及更换标准。（4）仪表测量箱处冷却器漏水，检查发现原因为供水系统水质差，热交换器水管被堵塞。处理方法：更换新的热交换器。并在仪表冷却系统进水管加过滤器，保证进入冷却器的水是干净的。（5）冷却设备表面过冷，长时间停机检修，周围潮湿高温空气遇到仪表水冷套，凝结成水，造成安装在水冷套下方的电路板损坏，停机更换后正常。经验教训：长时间停机时，注意检查仪表冷却套是否有冷凝水，仪表测量箱内保证正压，确保仪表周围没有高温潮湿的空气。
3.4 自己在日常工作中的小改小革，粗轧区域一个测量宽度的仪表，周围环境温度很高，测量箱内CPU板工作环境温度在60℃以上，设备稳定运行存在隐患，原来设计的水冷热交换器因现场水质差而损坏，自制了一个水冷系统，（材料包括两根长1.5m的不锈钢管、两套进出口阀门和水管、2.2KW的轴流风机一台，带散热片的铜管若干），具体做法为：将两根直径不同的不锈钢管内外嵌套，做成密封的水冷套，水冷套的进出管连接水处理系统的进水和回水，小的不锈钢管内径填充带有散热片的铜管，铜管的两端同样连接水处理系统的进水和回水。最后将轴流风机的出风口与水冷套的内径连接。在回水管上安装了检测冷却水流量和温度的一体式传感器，对回水流量和温度进行检测和显示，另外在冷却器进水管上安装了过滤器，可以有效减少进入冷却器中的杂质。在冷却器旁边设置了一台2.2KW的普通轴流风机，防止出现故障时现场仪表因温度过高而损坏。此冷却器投入使用后，现场环境温度比只使用轴流风机降低7-8℃。此冷却系统的优点：不锈钢水管不易生锈，对整个水处理系统不易产生污染，两个水冷管之间的空间大，不易被异物堵塞；填充在内部的带散热片的铜管，增加了散热面积，冷却效果更好。另一方面，为了保证轴流风机供电电源正常，现在增加了一路供电线路，电源取自另外一个动力变压器，以避免一条线路或变压器有问题时导致故障，设备有效运行得到最大保证。维护方便是另一个优点，除了每半年清理一次过滤器，此冷却系统基本上是免维护的。自己的这套冷却设备运用了水冷套的原理和背包风机的冷却原理。
4.仪表冷却中的其他冷却方式
4.1仪表冷却使用风冷的也不少。原理为增加仪表周围空气流动的速度，达到降低仪表温度的目的。使用的冷却设备主要为轴流风机、离心式风机、空调等。轴流风机一般选用的功率为1.0KW、2.2KW、4KW等，根据现场安放空间大小、仪表本身发热大小及环境温度不同，选择不同的风机。一些精密的仪表，往往选用离心式风机，由离心式风机的出风口连接到仪表测量箱，对仪表进行冷却和灰尘的吹扫。离心式风机要选择质量过关的风机，大品牌的风机线圈、电机铁芯等，质量更有保障，能最大限度地保证设备稳定运行。从投入成本上考虑，没必要只是选择国外原厂家的离心式风机，可以选用国产优质品牌离心式风机。如果仪表安装在测量房内，可以安装空调对仪表设备进行冷却。
4.2有些仪表采用压缩空气或少量的氮气来辅助设备降温和灰尘吹扫，比如用压缩空气对仪表测量箱、测量通道等进行吹扫，保证仪表测量箱内保持正压等。压缩空气中往往含有一些水份，一些有特殊要求的仪表可以用氮气代替压缩空气。但设备停机检修时，必须停掉氮气阀门，加强通风，防止造成人员缺氧窒息。在现场条件允许的情况下，有些仪表采用安装钢板、混凝土隔热平台等进行隔热防护。
5结束语
在热轧轧线仪表设备冷却的实际应用中，冷却系统的可靠稳定运行、设备投入成本的经济性、冷却系统维护的方便性等都是要着重考虑的。生产线上的仪表就像人的眼睛一样，直接影响产品质量的好坏，我们要像爱护自己的眼睛一样爱护仪表设备，使他们稳定正常地工作。
论文作者:张延青,李大伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/22
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