[实用新型]一种湿蒸汽调控系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是碳纤维丝生产领域，是制丝烘干机的湿蒸汽调控系统。

背景技术

由碳纤维丝织成的布料比其它材料的布料要更结实更有韧性。在碳纤维丝的生产过程中，需用制丝烘干机对碳纤维丝进行烘干处理。在碳纤维丝烘干处理过程中，采用湿蒸汽烘干工艺比其它烘干工艺，可使碳纤维丝的强度、韧性和品质得到很大的提升。碳纤维丝的湿蒸汽烘干工艺需要用湿蒸汽，湿蒸汽是水与水蒸气的混合物，也是气液两相流流体。湿蒸汽中干饱和蒸汽的质量与湿蒸汽质量之比，被定义为湿蒸汽干度，简称为蒸汽干度，蒸汽干度是湿蒸汽的重要品质参数。碳纤维丝的湿蒸汽烘干工艺对所用湿蒸汽的技术要求是：所供湿蒸汽流量和湿蒸汽干度要稳定，湿蒸汽流量和湿蒸汽干度能可调，特别是湿蒸汽干度的可调范围要大。

因环保要求，碳纤维丝的制丝企业不允许建有燃煤或燃油的蒸汽锅炉来产生制丝烘干机所需要的湿蒸汽，若制丝企业采用电加热锅炉产生湿蒸汽，将使所产生的湿蒸汽的成本太高。制丝烘干机所需要的湿蒸汽，通常可来自周边的热电厂，但热电厂输送的蒸汽或者是过热蒸汽、或者是干度较高的湿蒸汽，然而热电厂可提供的蒸汽因市场上没有在线测量湿蒸汽干度的仪表，难于调配成制丝烘干机所需求的湿蒸汽。

发明内容

为克服现有技术中存在的不能满足碳纤维丝制丝烘干机所需的湿蒸汽的不足，本发明提出了一种湿蒸汽调控系统。

本发明包括给水单元、产汽单元、干度测量单元和干度流量调控单元，其中，给水单元由空气管、给水箱、水位计、乏汽阀、乏汽管、补水阀、补水管、汇流三通管、给水箱入流管、工艺水管、水泵、变频器、流量计、工艺水电导率计和给水箱溢流管组成；产汽单元由蒸汽凝水管、换热器、蒸汽压力温度计、蒸汽调节阀、加热蒸汽管、工艺蒸汽管和工艺水管组成；干度测量单元由水样电导率计、水样取样器、水样调节阀、水样管和工艺水电导率计组成；干度流量调控单元由水位计、蒸汽压力温度计、蒸汽调节阀、工艺蒸汽压力计、水样电导率计、工艺供汽阀、乏汽阀管、补水管阀、干度流量监控器、变频器、流量计和工艺水电导率计组成。

本发明中，给水箱与换热器之间通过水管连通；给水箱与制丝烘干机之间通过蒸汽管连通；在水管上安装有水泵，在水泵与水箱之间安装有流量计；变频器安装在水泵上；在蒸汽管上，自给水箱始，依次安装有蒸汽压力计、水样取样器和供汽阀；在水样取样器和供汽阀之间通过分流三通管连接有乏汽管；所述的乏汽管的另一端通过汇流三通管与水箱入流管连通；水样取样器的出口管路上装有水样调节阀和水样电导率计；干度流量监控器与水位计、蒸汽压力温度计、工艺蒸汽压力计和流量计通信连接。

所述的给水单元中，在给水箱的侧壁上安装有水位计，在给水箱的侧壁下方安装有工艺水电导率计；空气管安装在给水箱的上盖且贯穿该上盖，一端位于给水箱内的上部，另一端与大气连通；给水箱溢流管安装在给水箱的侧壁上方且贯穿该侧壁；给水箱入流管的一端与给水箱底部的接口连通，另一端与汇流三通管的流出管相接；汇流三通管的两个入流管分别与乏汽管的出口端和补水管的出口端相接；乏汽管的入口端与分流三通管的一个流出管相接；在乏汽管上安装有乏汽管阀；补水管的入口端与外部工艺水管网相通，在补水管上安装有补水管阀；工艺水管的一端与给水箱连通，另一端与换热器的冷流体入口相接；在工艺水管上安装有水泵和流量计；变频器与水泵之间采用电源线连接。

所述的产汽单元中，加热蒸汽管的入口端与外部蒸汽管网连通，加热蒸汽管的出口端与换热器的热流体入口相接；在加热蒸汽管上安装有蒸汽压力温度计和蒸汽调节阀；蒸汽凝水管的入口端与换热器的热流体出口相接，蒸汽凝水管的出口端与外部蒸汽凝结水回收管网连通；工艺蒸汽管的入口端与换热器的冷流体出口相接，工艺蒸汽管的出口端与制丝烘干机上的湿蒸汽接口相接；沿着管内流体流向，在工艺蒸汽管上依次安装有工艺蒸汽压力计、水样取样器、分流三通管和工艺供汽阀。

所述的干度测量单元中，水样管与水样取样器相通；沿着管内水流方向，在水样管依次安装有水样调节阀和水样电导率计。

所述的干度流量调控单元中，干度流量监控器包括信号采集卡、CPU处理器和触摸屏显示器；所述的蒸汽调节阀、工艺供汽阀、乏汽管阀和补水管阀均为电动阀，并且均与干度流量监控器通信连接；干度流量监控器与水位计、蒸汽压力温度计、工艺蒸汽压力计和流量计通信连接；干度流量监控器与工艺水电导率计、水样电导率计通信连接；干度流量监控器与变频器通信连接。