焦炉加热煤气交换系统传动链断裂检测装置和方法与流程

1.本发明涉及一种焦炉加热煤气设备检测装置和方法，尤其涉及一种焦炉加热煤气交换系统传动链断裂检测装置和方法。


背景技术：

2.现代焦炉基本上都是复热式焦炉，复热式焦炉包括两种加热系统，分别是混合煤气（mg）加热系统和焦炉煤气（cog）加热系统。在焦炉中无论用哪种煤气加热，都必须进行煤气交换换向过程，这是由焦炉炉体结构特点所决定的。
3.所述煤气交换换向过程是由焦炉加热煤气交换系统驱动实施的，所述焦炉加热煤气交换系统通常包括两个旋塞阀门控制闭路，每个旋塞阀门控制闭路控制一组用于煤气管路开闭的旋塞阀门，两个旋塞阀门控制闭路轮流交换地开闭旋塞阀门，使两组煤气管路轮流交换地提供加热煤气至焦炉中，从而实现所述煤气交换换向过程。
4.参见图1，以某钢铁公司炼焦炉的焦炉加热煤气交换系统为例，焦炉加热煤气交换系统中的旋塞阀门控制闭路通常包括四个转角链轮3，以四个转角链轮3为顶点构成一个四边形区域，在每个转角链轮3上配置一条传动链4，每两个相邻的转角链轮3之间设置有传动拉条2，并且在其中的两个相邻的转角链轮3之间设置有一个煤气交换油缸1，该煤气交换油缸1为活塞杆同时伸出缸体两端的油缸，所有的传动拉条2、传动链4以及煤气交换油缸1首尾相连，从而构成一个传动闭路；旋塞阀门5的旋塞扳把51与传动拉条2连接。在该旋塞阀门控制闭路中，可通过控制煤气交换油缸1来使所述传动闭路移位，传动闭路中的传动拉条2则能带动旋塞阀门5的旋塞扳把51来打开或关闭旋塞阀门5。
5.然而，所述煤气交换换向过程是频繁进行的过程，通常来说，交换周期一般设定为30分钟。由于频繁进行的换向过程，煤气交换油缸1不断地对传动链4进行牵拉，而传动链4的强度并不高，在交换换向过程中容易发生断裂。传动链4断裂后，在没有报警及保护措施的情况下，焦炉加热煤气交换系统如仍按正常顺序交换，这样将会产生两种比较严重的后果：一种后果是，当煤气交换油缸1在“关闭”位置向“打开”位置动作过程中，传动链4断裂时，会出现一路煤气流量偏低或为零的现象，这将导致焦炉停止加热，炉温急剧下降，影响焦炭按时成熟，且会使焦炉的寿命缩短；另一种后果是，当煤气交换油缸1在“打开”位置向“关闭”位置动作过程中，传动链4断裂时，则会有大量煤气进入到烟道内与灼热的废气混合，从而易引发煤气爆炸事故。
6.因此，当旋塞阀门控制闭路中的传动链发生断裂时，在第一时间发现该故障，并及时采取有效措施，这对于防止事故扩大是非常重要的。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种焦炉加热煤气交换系统传动链断裂检测装置和方法，该传动链断裂检测装置和方法能及时准确地判断焦炉加热煤气交换系统中的传动链是否断裂，从而为及时采取进一步防范措施以防止事故扩大提供了有利条件。
8.为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种焦炉加热煤气交换系统传动链断裂检测装置，该传动链断裂检测装置安置于焦炉加热煤气交换系统中旋塞阀门控制闭路的转角链轮处；所述传动链断裂检测装置包括两个激光测距仪和两个挡板；所述两个挡板分别固定在转角链轮两侧的传动拉条上且与传动拉条垂直，所述两个激光测距仪固定安置在转角链轮所在的转角处，两个激光测距仪和两个挡板一一对应，激光测距仪垂直地朝向与其对应的挡板。
9.进一步地，所述焦炉加热煤气交换系统为混合煤气交换系统或焦炉煤气交换系统。
10.一种基于上述传动链断裂检测装置的焦炉加热煤气交换系统传动链断裂检测方法，包括如下步骤：步骤1，通过两个激光测距仪分别检测两个挡板的距离位置；步骤2，计算两个激光测距仪测得挡板距离数据相加的和，所述相加的和为挡板距离和；步骤3，将挡板距离和与预设的标准距离和作比较，若挡板距离和与标准距离和之间差值的绝对值超过预设的距离偏差阈值，则判定传动链发生断裂。
11.进一步地，所述传动链断裂检测方法还包括：步骤4，当判定加热煤气交换系统发生传动链断裂时，则发出报警信号，并将煤气交换油缸置于关闭状态。
12.进一步地，所述距离偏差阈值预设为10mm。
13.在发明的传动链断裂检测装置和方法中，在转角链轮处设置了两个激光测距仪和与其对应的两个挡板，挡板固定在传动拉条上，两个激光测距仪检测两个挡板的距离位置。在焦炉加热煤气交换系统处于正常工作状态下，当传动链未断裂时，无论煤气交换油缸动作至哪个位置状态，两个激光测距仪测得挡板距离数据之和应该始终近似为一个常数，若所述距离数据之和突然与原先的常数相差很大时，则可以认为传动链发生断裂。依据上述原理，可将所述常数设置为标准距离和，只要判断挡板距离和与标准距离和之间差值的绝对值是否过大，即可判断传动链是否断裂。可以预设一个距离偏差阈值，挡板距离和与标准距离和之间差值的绝对值若超过距离偏差阈值，则可判定传动链断裂。本发明的传动链断裂检测方法还可以更进一步地发出报警信号并将煤气交换油缸置于关闭状态。
14.本发明的传动链断裂检测装置和方法相对现有技术，其有益效果在于：通过两个激光测距仪检测两个挡板的距离位置，并根据两个挡板的距离位置关系能及时准确地判断焦炉加热煤气交换系统中的传动链是否断裂，从而为及时采取进一步防范措施以防止事故扩大提供了有利条件。
附图说明
15.图1为现有技术的焦炉加热煤气交换系统中旋塞阀门控制闭路的俯视图；图2为旋塞阀门控制闭路安置本发明的焦炉加热煤气交换系统传动链断裂检测装置的俯视图；图3为本发明的焦炉加热煤气交换系统传动链断裂检测方法的流程图。
16.图中：1-煤气交换油缸、2-传动拉条、3-转角链轮、4-传动链、5-旋塞阀门、51-旋塞
扳把、11-激光测距仪、12-挡板。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：参见图2，本实施方式提供了一种焦炉加热煤气交换系统传动链断裂检测装置，该传动链断裂检测装置安置于焦炉加热煤气交换系统中旋塞阀门控制闭路的转角链轮3处，通常是在焦炉加热煤气交换系统中的每一个转角链轮3处均安置该传动链断裂检测装置。一般来说，一个焦炉加热煤气交换系统中包括有两个旋塞阀门控制闭路，而每个旋塞阀门控制闭路中包括有四个转角链轮3，那么，焦炉加热煤气交换系统中总共有八个转角链轮3，每个转角链轮3处均安置该传动链断裂检测装置，则在一个焦炉加热煤气交换系统中一共需要安置八个传动链断裂检测装置。
18.所述传动链断裂检测装置包括两个激光测距仪11和两个挡板12；所述两个挡板12分别固定在转角链轮3两侧的传动拉条2上且与传动拉条2垂直，所述两个激光测距仪11固定安置在所述转角链轮3所在的转角处，具体来说，激光测距仪11通过固定支架安装在转角链轮3的机架上，两个激光测距仪11和两个挡板12一一对应，激光测距仪11垂直地朝向与其对应的挡板12。
19.在利用本实施方式的传动链断裂检测装置对传动链4进行检测时，所述两个激光测距仪11实时地检测与其对应的挡板12的距离，并将两个检测得到的距离数据相加，若相加的距离数据与标准距离数据相差太大时，则可认为传动链4发生了断裂异常。
20.在本实施方式中，所述焦炉加热煤气交换系统为混合煤气（mg）交换系统或焦炉煤气（cog）交换系统。
21.参见图2和图3，基于上述传动链断裂检测装置，本实施方式还提供了一种焦炉加热煤气交换系统传动链断裂检测方法，该方法包括如下步骤：步骤1，通过两个激光测距仪11分别检测两个挡板12的距离位置。
22.步骤2，计算两个激光测距仪11测得挡板距离数据相加的和，所述相加的和为挡板距离和；其中，挡板距离数据相加的计算过程由传动链状态监测系统自动计算完成。所述传动链状态监测系统具体是指布署在过程控制plc中的控制和监测传动链状态的软件。
23.步骤3，将挡板距离和与预设的标准距离和作比较，若挡板距离和与标准距离和之间差值的绝对值超过预设的距离偏差阈值，则判定传动链4发生断裂，否则判定传动链4没有断裂。
24.步骤4，当判定加热煤气交换系统发生传动链4断裂时，则发出报警信号，并启动连锁保护控制程序，将煤气交换油缸1置于关闭状态，从而切断煤气，避免发生煤气事故。
25.在焦炉加热煤气交换系统处于正常工作状态下，当传动链4未断裂时，无论煤气交换油缸1动作至哪个位置状态，两个激光测距仪11测得挡板距离数据之和应该始终近似为一个常数，若所述距离数据之和突然与原先的常数相差很大时，则可以认为传动链4发生断裂。依据上述原理，可将所述常数设置为标准距离和，只要判断挡板距离和与标准距离和之间差值的绝对值是否过大，即可判断传动链4是否断裂。具体到本实施方式中，可以预设一个距离偏差阈值，挡板距离和与标准距离和之间差值的绝对值若超过距离偏差阈值，则可判定传动链4断裂。距离偏差阈值的具体数值可根据实际情况来设置，在本实施方式中，所
述距离偏差阈值预设为10mm。设置距离偏差阈值的目的在于，消除挡板距离检测过程中所产生的误差对判定结果造成的影响。
26.在本实施方式的传动链断裂检测装置和方法中，在转角链轮3处设置了两个激光测距仪11和与其对应的两个挡板12，挡板12固定在传动拉条2上，两个激光测距仪11检测两个挡板12的距离位置，最后，根据两个挡板12的距离位置关系来判断传动链4是否断裂，并且还可以更进一步地发出报警信号并将煤气交换油缸置于关闭状态。本实施方式的传动链断裂检测装置和方法能及时准确地判断焦炉加热煤气交换系统中的传动链4是否断裂，从而为及时采取进一步防范措施以防止事故扩大提供了有利条件。
27.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。