油漆烘干炉的技术改造.doc

油漆烘干炉的技术改造周政文（东风康明斯发动机有限公司）摘 要：节能、自动控制以及提高产品质量是现代企业设备更新与改造主要目标。本文主要针对原设备中发动机油漆烘干质量达不到要求、能源消耗量大、控制方式为人工手动接触器式等方面问题，利用高热效率DJRQ-1型循风式电加热器、西门子S7-200 PLC和欧姆龙E5AZ数字式温度控制仪进行节能与自动控制技术改造。关键词：节能；自动控制；产品质量；改造随着技术与经济的发展，节能项目改造、节能技术和节能产品的应用越来越引起人们的高度关注。特别是近几年来全国各地都出现了能源紧张状况，到处限电拉闸，已经影响到人们的正常生活秩序。因此，节约能源、降低成本、提高质量是我们一切工作的出发点，对油漆烘干炉进行技术改造正是如此。油漆烘干炉改造前存在着几个主要问题：1、 加热控制温度达不到工艺技术要求（工艺平均温度为85），最高温升只能到65。2、 送风方式为上送、上回，送风温度不均匀。3、 设备耗能严重，运行负荷一直在200KW以上。4、 控制方式为人工手动接触器方式。5、 发动机油漆烘干的质量达不到工艺技术要求。针对上述问题进行了如下方式技术改造。一、 加热部位的的改造由于升温区和保温区的空间有限，如果采用在室体内加装辅助红外电辐射器的方案，实施起来比较困难，且成本比较高，维修工作量大。从目前现状来看，温度达不到工艺要求的原因之一是老式光管加热器效率较低。为此，现选用热效率高的安徽三立电热电器总厂生产的DJRQ-1型循风式电加热器更换现有升温区和保温区的空气加热器。DJRQ-1型循风式电加热器是油漆涂装生产线烘干炉热风循环式加热的重要热源设备，该产品为分体组合式结构，并采用独特的密封结构技术，密封性能好，这样，有利于发热元件的维修、保养。其发热体外壳及抽屉框架均采用不锈钢材料，内衬板采用镀锌钢板制作，从而保证了热风的高度清洁，提高了产品油漆表面的质量。发热体表面缠绕了高导热系数的散热片，不仅提高了发热体的使用寿命，而且，增大了散热面积，提高了热效率，达到高效节能的目的。二、 风循环系统改造送回风系统目前的状况是：升温区进料口左侧的送风管因干涉设备被全部断开，右侧也有部分风管开口，并且是上送、上回，使得加热不均匀，发动机底部加热能力不够见下图一。（图一）改造时，将升温区左侧的送风管重新制作，为避免与发动机干涉，将其宽度由原来的450mm减小到300mm，右侧开口部分风管修复，同时在升温区和保温区原送风风管上引部分吹风支风管至底部见下图二，加强对发动机底部的加热。取消原有风幕系统，利用加热系统送、回风管重新制作，即进料口风幕直接从升温区加热送、回风管上引出；出料口风幕直接从保温区加热送、回风管上引出，见下图三。这样既保证了风幕的隔断能力，又相对延长了加热时间，有利于对发动机油漆的烘干，从而提高系统加热效率。 （图二） （图三）三、 控制系统的改造 1、 改造前的烘干炉：升温区和保温区加热器的开启、关闭，循环风机的起、停，风幕风机及排烟风机的起、停，各自独立，由人工操作完成，当出现加热器未关闭而循环风机停止等非正常操作和其他方面的故障时，容易产生着火故障。 2、 改造后的自动控制系统：采用西门子的S7-200可编程逻辑控制器，该控制器具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令。S7-200 CPU模块包括一个中央处理器单元（CPU）、电源以及数字量I/O点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。3、 温度显示与控制：采用欧姆龙E5AZ数字式温度控制仪，该仪显示误差为：0.5%PV或1取大值；传感器输入为：热电偶、热电阻、模拟信号输入。控制输出为：继电器输出AC250V 5A、电压输出DC12V、电流输出DC4-20mA负载600以下。4、系统的工作原理 自动模式下加热启动。控制电源接通后，将控制柜上的模式转换开关打到自动位置，并按下自动启动，此时自动启动指示灯亮，表示系统处于自动模式运行状态。此时废气风机、风幕风机自动启动，区、区风机及加热也启动，并按温控仪的设定，自动调整运行。各个启动运行部件，在面板上均有指示灯指示其运行状态。 手动模式下的运行。将模式转换开关打到手动状态，手动指示灯点亮。在手动状态下，各部件均可以按启动按钮接通运行，按停止按钮停止运行。但，区加热和区风机，区加热和区风机存在联锁，即只有风机先启动的情况下才能启动加热。另外，区、区可调加热的启动也受到温控仪的输出调节影响，在一定的温度范围内，按下可调加热启动按钮，可能可调加热才会启动。 电流指示。电柜门上装有U、V、W 3相电流表，可以实时指示工作时各相的电流大小。 电源电压指示。电柜门上装有进线电源电压表，通过下面的转换开关，可以指示UV、VW、UW之间的电源电压。 温度指示。、区当前温度及设定温度可由、区温控仪直接读出。 三色灯指示。控制电源接通，、区中有一区温度未到达设定范围，且都不超温的情况下，黄灯亮，表示处于准备状态。、区温度均到达设定范围内，且运行正常，绿灯亮。 报警指示。若、区发生风机故障，则三色灯红灯点亮，且蜂鸣器响，同时点亮电柜门上区或区报警指示灯。此时，按下报警复位按钮，将关断三色灯输出，红灯灭（黄、绿灯也灭），蜂鸣器停，但电柜门上的区或区报警指示灯依旧点亮，直到报警源消除，且报警已被复位。若报警已被复位，则三色灯重新打开输出，另外，紧急停止后重新松开急停也会重新开启三色灯输出。 紧急停止。在发生危险的情况下，可以按下紧急停止按钮，停止一切运行部件。此时、区排风机会立即停止，而不是延时停止。5、联锁工作原理 自动启动时，风机先启动，延时启动加热。 自动停止时，先停止加热，延时停止风机。 自动启动时，废气风机、风幕风机自动启动，但其不受模式的影响，可以手动启/停。 手动模式下，排风机未启动或排风机已启动，但还处于延时检测风机状态期间，加热启动无效。 手动模式下，停止排风机，会先切断加热，排风机延时停止。 加热启动前，延时检测排风机运行状态，若延时时间到达，压差信号未到，加热不启动，并发生排风机故障报警。 加热运行过程中，排风机压差信号中断，加热停止，并产生排风机故障报警。 运行过程中，切换手动/自动模式，会先停止所有输出（排风机延时停止）。 手动/自动模式下，排风机未出现故障时，停止排风机，排风机正常延时停止（延时较长），若排风机出现故障，停止排风机，排风机迅速停止（延时较短）。 只有在报警源消除的情况下，按下报警复位按钮，才可以解除报警，面板上报警指示灯灭。报警源未消除的情况下，按下报警复位按钮，只会停止三色灯输出，面板报警指示灯仍亮。l 排风机发生故障后，停止排风机，会取消排风机压差信号检测，此时报警可以被复位。6、 系统操作流程图总电源合上否合上总电源按自动启动模式选择上控制电源是废气、风幕风机，排风机及加热单独选择启动，但加热启动还遵循联锁规则手动自动部件选择启动部件选择停止按自动停止自动运行所选部件运行停止所有部件断控制电源停止运行所选部件停止运行结束四、 电气主接线图五、 改造后运行的经济效果 温度能进行手动、自动控制与调节，炉内温度均匀，升温时间小于15