LOI加热罩燃气介质安全装置工作原理研究

苑少东

摘要：罩式炉加热罩在加热过程中难免会有需要紧急停止加热的情况出现。罩式炉加热方式为利用点火点极点燃燃气介质与助燃空气混合气的方式。紧急停止加热共有三种方法，停止点极打火、切断助燃空气、切断燃气介质供给。其中切断燃气介质供给是最安全最有效的紧急停止加热的方法。本文论述的是LIO加热罩燃气介质安全切断装置。

关键词：燃气介质安全切断阀；组成部分；工作原理

中图分类号：TE936 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2018）012-0373-01

引言

罩式炉加热罩加热过程中难免出现燃气介质压力低、助燃空气压力低或其他故障。由于加热时使用燃气介质有易燃易爆的特性，如由于燃气介质压力低或助燃空气压力低造成空气与燃气介质混合比例到达其爆炸极限，加热罩仍然继续进行点火作业，将会出现燃气介质管路回火、爆震现象。助燃空气压力低还有可能造成燃气介质燃烧不充分，出现外排燃气介质超标，威胁人身及设备安全。本钢冷轧厂罩式退火炉采用德国LOI公司提供的全氢退火设备。其加热罩燃气介质安全装置为空煤互锁式燃气介质安全切断阀。其作用为：当燃气介质压力过低或助燃空气压力过低时，燃气介质安全切断阀会迅速关闭，切断加热罩燃气介质来源，迫使加热罩停止工作，消除燃气介质管路回火、爆震、燃气介质不燃烧或不完全燃烧造成的安全隐患。本文将简述其组成部分、安装方式、不同工况的工作原理等三部分内容。

一、组成部分

LOI加热罩燃气介质安全装置主要有燃气介质安全切断阀、空气安全切断阀、电磁阀、燃气介质压力开关四部分组成（如图所示）。

二、安装方式

燃气介质安全切断阀主阀安装至加热罩燃气介质主管入口补偿器上方，燃气介质安全切断阀锁紧装置控制气体入口P4经过电磁阀与空气安全切断阀主阀出口P3相连。空气安全切断阀主阀入口P2与助燃风机出口相连接入助燃空气。空气安全切断阀锁紧装置控制气体入口P1与燃气介质安全切断阀燃气介质出口管路相连接入主管燃气介质。燃气介质安全切断阀燃气介质出口处有电压力开关。

三、工作原理

1.正常工况

当加加热罩在机具备可送燃气介质条件时，电磁阀处于打开状态P3、P4为连通状态。助燃空气入口P2会接收到来自于助燃风机提供的60mbar压力空气。操作人员手动操作拉杆2，空气安全切断阀打开，P2、P3为连通状态。燃气介质安全切断阀锁紧装置会接收到来自于空气入口P4的压力空气。然后拉动拉杆1，燃气介质安全切断阀打开，此时燃气介质安全切断阀锁紧装置会处于锁紧状态，锁住拉杆1，使燃气介质安全切断阀处于打开状态。为加热罩燃气介质主管提供带压燃气介质。此时，空气安全切断阀锁紧装置将接收到来自于与燃气介质安全切断阀出口连通的P1口压力燃气介质。锁紧装置处于锁紧状态，锁住拉杆2，使空气安全切断阀处于打开状态。电压力开关检测到管内压力后，回馈已正常供燃气介质的信号给PLC。

2.助燃空气压力不足或为零

若加热罩启动或运行过程中，燃气介质压力正常，助燃空气压力不足或为零。拉开拉杆2，空气安全切断阀主阀打开，P2、P3为连通状态。燃气介质安全切断阀锁紧装置不会接收到来自于空气入口P4的压力空气。然后拉动拉杆1，燃气介质安全切断阀主阀打开，此时燃气介质安全切断阀锁紧装置不会处于锁紧状态，拉杆1将会弹回，使燃气介质安全切断阀主阀处于关闭状态。停止为加热罩燃气介质管路提供带压燃气介质。此时，空气安全切断阀锁紧装置将不会接收到来自于与燃气介质安全切断阀出口连通的P1口压力燃气介质。锁紧装置不会处于锁紧状态，拉杆2弹回，使空气安全切断阀主阀处于关闭状态。此时，整套燃气介质安全切断装置完全处于关闭状态，切断燃气介质供给，起到安全切断作用。

3.燃气介质压力不足或为零

若加熱罩启动或运行过程中，空气压力正常，燃气介质压力不足或为零。拉开拉杆2后，空气安全切断阀主阀打开，P2、P3为连通状态。燃气介质安全切断阀锁紧装置会接收到来自于空气入口P4的压力空气。然后拉动拉杆1，燃气介质安全切断阀主阀打开。此时燃气介质安全切断阀锁紧装置会处于锁紧状态，锁住拉杆1，使燃气介质安全切断阀主阀处于打开状态。由于燃气介质压力不足，空气安全切断阀锁紧装置将接收不到来自于与燃气介质安全切断阀出口连通的P1口足够大的压力燃气介质。空气安全切断阀锁紧装置不会处于锁紧状态，拉杆2将会弹回，使空气安全切断阀主阀处于关闭状态，P2、P3断开。由于P2、P3断开，P4口接收不到带压空气，燃气介质安全切断阀锁紧装置不会处于锁紧状态，拉杆1将会弹回，使燃气介质安全切断阀主阀处于关闭状态，切断燃气介质供给，起到安全切断作用。

四、结语

综上所述，燃气介质安全切断装置为：空气、燃气介质互锁。当燃气介质压力不足会切断燃气介质供给；当空气压力不足会切断燃气介质供给；空气燃气介质同时供给不足时切断燃气介质供给。是非常可靠并且故障率较低的燃气介质安全切断装置。