تحسين نظام تبريد المياه لفرن القوس الكهربائي (EAF) لتعزيز الكفاءة والسلامة
تعريف المشكلة
تحديات الصناعة
- 01 الاستهلاك المفرط للطاقة الكهربائية في أنظمة الضخ التقليدية ذات السرعة الثابتة.
- 02 تآكل البطانة الحرارية (Refractory lining) وتلف الألواح المبردة نتيجة التذبذب الحراري غير المنضبط.
- 03 مخاطر السلامة الحرجة الناتجة عن تسرب المياه إلى داخل الفرن واحتمالية حدوث انفجارات بخارية.
نقاط الألم الجوهرية
- عدم القدرة على التحكم الدقيق في معدل التدفق بناءً على الحمل الحراري المتغير للفرن.
- تكون الترسبات الكلسية (Scaling) داخل الأنابيب مما يقلل من كفاءة التبادل الحراري.
- ارتفاع تكاليف الصيانة الدورية للمضخات والصمامات نتيجة التشغيل المستمر عند الحمل الأقصى.
تحليل الوضع الهندسي الحالي
تأثير الأداء
التحقق الهندسي
تم التحقق من هذا الحل بواسطة فريق Atlamech الهندسي بناءً على المعايير التالية:
عرض التفاصيلنطاق التنفيذ التقني
- تحديث نظام الضخ ليشمل محركات متغيرة التردد (VFDs) للتحكم في سرعة المضخات.
- تركيب شبكة حساسات متقدمة (RTDs للحرارة، وMagnetic Flowmeters للتدفق) على خطوط التبريد الرئيسية والفرعية.
- تطوير منطق التحكم في PLC لضبط التدفق ديناميكياً بناءً على الحمل الحراري لمراحل الصهر المختلفة.
معايير الامتثال
استراتيجية التنفيذ
التسليمات الرئيسية
ملاحظات الاستشارة
اعتبارات التصميم الهيدروليكي والحراري
يجب تصميم النظام لضمان عدم تجاوز درجة حرارة الماء الخارج لحدود التبخير لتجنب الجيوب البخارية التي قد تؤدي إلى نقاط ساخنة (Hot Spots) وتلف الألواح. يوصى بالحفاظ على فرق درجة حرارة (Delta T) يتراوح بين 10 إلى 15 درجة مئوية لضمان التبريد الفعال دون إجهاد حراري مفرط.
أنظمة السلامة والطوارئ
نظراً لخطورة تسرب المياه في صناعة الصلب، يجب أن يتضمن التصميم:
- نظام طوارئ بالجاذبية: خزان علوي يضمن تدفق المياه لفترة كافية لإخلاء الفرن بأمان في حال انقطاع التيار الكهربائي الكلي.
- صمامات تخفيف الضغط: لحماية الشبكة من المطرقة المائية (Water Hammer) عند الإغلاق المفاجئ.
- تكرارية الحساسات: استخدام منطق 2oo3 (اثنين من أصل ثلاثة) لحساسات التدفق الحرجة لتجنب الإغلاق الخاطئ أو الفشل في الكشف.
معالجة المياه
يجب دمج وحدة معالجة كيميائية لضبط الرقم الهيدروجيني (pH) ومنع التآكل، بالإضافة إلى فلاتر جانبية لإزالة الجسيمات العالقة التي قد تسد قنوات التبريد الدقيقة في ألواح الفرن.
تصنيف البنية التحتية
مجالات المعرفة
ملخص حالات التنفيذ
نبذة عن المشروع
تحديث نظام تبريد المياه لفرن القوس الكهربائي باستخدام التحكم المتغير التردد
مجموعة المعرفة التقنية
هندسة أنظمة تبريد أفران القوس الكهربائي (EAF)
دليل تقني شامل حول إدارة الديناميكا الحرارية في أفران القوس الكهربائي، مع التركيز على تحسين دورات تدفق المياه، وتقليل استهلاك الطاقة، وضمان سلامة العمليات من خلال تقنيات المراقبة المتقدمة.
جاهز للتحديد؟
المساعد التقني
مركز على VFD / المحرك / المضخةالمساعدة الهندسية
هل تحتاج مساعدة في اختيار المعدات المناسبة؟ مساعدنا الذكي يمكنه إرشادك خلال المواصفات الفنية لمحركات VFD والمحركات والمضخات.