自力式溫度調節閥在（zài）酸洗線上的（de）應用分析

　　酸洗工（gōng）序是帶（dài）鋼冷軋生產（chǎn）之前用化（huà）學方法除去表麵氧化鐵皮（pí）的關鍵工序，由（yóu）於（yú）鹽酸酸洗的優點很突出，目前酸洗機組絕大多（duō）數是（shì）使用鹽酸酸洗方法。酸洗生產線按照縮短酸洗（xǐ）時（shí）間、提（tí）高酸洗質量的（de）發展（zhǎn）趨勢，經過了深槽酸洗、淺槽酸洗（xǐ）發（fā）展到如今的紊流酸洗工藝。酸液溫度（dù）是該工藝中的一個很重要的關鍵點，其過（guò）高或過低都直接影響產量、質量、成本等生產經濟技術指標。
　　某鋼鐵集團公司冷（lěng）軋廠酸洗線酸溫控製一直（zhí）由（yóu）手動調（diào）節石墨換熱（rè）器蒸（zhēng）汽調節閥來實現，存在很大（dà）的不可控因素，對產量、質量、成（chéng）本等生產經濟技術指標影響較大，因此，必須對酸溫實現自動控製改造。
　　一、溫度對帶鋼酸洗的影響
　　（1）酸洗速度。在鹽酸酸洗中，提高酸液的溫度能夠增加酸洗速度，當溫度自18℃升高（gāo）至60℃時，鹽酸酸洗速度提高9～10倍。
　　（2）酸霧揮發。鹽酸為易揮發性（xìng）酸，揮發出來的（de）HCl氣體對人、金屬和建築物以及環（huán）境都有較大的（de）損害，因此，在保證產量、質量的前提下應盡可能的降低（dī）酸液的溫度，以減少（shǎo）酸霧的揮發。
　　按照《企業環境統計實用手冊》中酸霧發生量（liàng）的計算公式：
　　Gz=M（0.000352+0.000786υ）·p·F
　　式中
　　Gz——有害物質的散發量，kg/h
　　υ——車間或室內風速，m/s
　　p——常溫下液體的飽（bǎo）和蒸汽壓力，mmHg
　　F——液體蒸發麵的表麵積，m2
　　M——有害物質的分子量，HCl為36.46
　　由上式可以看出，在其他條件不變的（de）情況下，p與（yǔ）Gz是正比的關（guān）係。鹽酸水溶（róng）液（yè）的飽和蒸汽壓力值（zhí）與溫度和濃度的關係見圖（tú）1。從圖中可以看出（chū），在濃度一定的情況下，溫度每（měi）提高10℃，p值大約增加一倍，也就是說HCl揮發量增加一倍。

　　圖1HCl水溶液在不同濃度及溫度下的飽和蒸汽壓力值（zhí）
　　二、改造措（cuò）施
　　據了解，目前國內比較先進的酸洗（xǐ）線酸溫控製均實現了閉環控製，即在酸循（xún）環管道上安裝耐腐蝕（shí）的熱電阻，測量信（xìn）號反饋到主PLC，按（àn）照製定的工藝，PLC發送信號至酸循環換熱器的蒸（zhēng）汽管道電磁閥，通過閥門的開（kāi）啟度來提高或降低酸溫。這種控製方式的優點是控製比較精確、及時，缺點是投（tóu）資（zī）較（jiào）大、使（shǐ）用壽命較（jiào）短，主要是蒸汽用電磁閥比較貴，而且容易損壞。因此（cǐ）借鑒公司其他生產線的控溫方式，通過采用自力式溫（wēn）度調節閥改造（zào），實現（xiàn）了對酸溫的自動（dòng）閉環控製。

　　 自力（lì）式（shì）溫度調節閥（圖2）不需外界能源而進行溫度自動調節，它（tā）適用於蒸汽、熱水、熱油等為介質（zhì）的各（gè）種換熱工況（kuàng）。其工作原理是利用液體受熱膨脹（zhàng）及液（yè）體不可（kě）壓縮的原理實現自動調節，溫度傳感器內的液體膨（péng）脹是均勻的，其控製作用為比例調節（jiē），被控（kòng）介質溫度變化時，傳感（gǎn）器（qì）內的感溫液體體積隨著膨脹或收縮。當被控介質溫度高於設定值時，感溫液體膨脹，控製器推動閥芯（xīn）向下關閉閥門（mén），減少熱媒的流量從而降低（dī）控製液體的（de）溫度；反之被控介質的溫度低於設定值時（shí），感（gǎn）溫液體收縮，支架內的複位彈簧推動閥芯開啟，增加熱媒的流量提高控製（zhì）液體的溫度。該閥安裝簡單、無需電源氣源、調節設定（dìng）簡易、平衡閥芯設計。

                              圖2 自力式溫度調節閥結構示意圖

圖3 自力式溫度調節閥安（ān）裝位置

              圖（tú）4 感溫探頭連接

　　由於目前市場（chǎng）上自力式溫度調節（jiē）閥的感溫器均是金屬材料，而要檢測鹽酸（suān）溫度就必須對其進行防腐處理，考慮到檢（jiǎn）測（cè）精度和使用壽命及安裝（zhuāng），對感溫（wēn）器做了聚四氟乙（yǐ）烯（F4）防腐，厚度控製在3mm以下，這（zhè）樣既大大延長了（le）感溫器的使用壽命，又對檢測精度影響不大，而（ér）且可以通過校驗將測溫誤差予以（yǐ）消除。閥體需要安裝在（zài）蒸汽管路上，前後裝截（jié）止閥，並設旁通，以便檢修（圖3）。
　　感溫探頭（tóu）需要安裝於石墨（mò）換熱器出口處以實現控製精度，原安裝方（fāng）式是螺紋連接，不能實現防腐處理，改為圖4所示的連接方式。這種安裝方式的優點是投資較小、安（ān）裝方便簡單、便（biàn）於維護，關鍵是橡膠（jiāo）密封圈的加工製作，考慮到橡膠的彈性和密封效果，膠圈內徑尺寸（cùn）為防腐處理後的感溫器外徑減去1mm，以保證密封效果，外徑靠錐度和兩法（fǎ）蘭的壓（yā）緊來保證密封（fēng）酸（suān）液。
　　三、使用效果
　　采用自力式溫度（dù）調節閥改造投入使用後，酸洗線（xiàn）運行（háng）一直（zhí）比較穩定，沒有發生（shēng）故障，在沒有外界能源的情況下完全實現了溫度閉（bì）環控製，降低（dī）了勞動強度，酸液的溫度（dù）可以穩定的控製在工（gōng）藝要求的±5℃以內。