科里奥利粉体定量给料秤计量系统的研发与应用_数学_自然科学_专业资料。科里奥利粉体定量给料秤计量系统的研发与应用 李维美 【摘 要】从科里奥利粉体定量给料秤测量原理及特点出发，研发出 FB-CRC 型 入窑煤粉计量控制系统、FB-CRM 型入窑生料粉计量控制系统、FB-

　　科里奥利粉体定量给料秤计量系统的研发与应用 李维美 【摘 要】从科里奥利粉体定量给料秤测量原理及特点出发，研发出 FB-CRC 型 入窑煤粉计量控制系统、FB-CRM 型入窑生料粉计量控制系统、FB-CCM（水 泥）散装秤计量控制系统等，实现对粉体物料的精准计量。 【期刊名称】新世纪水泥导报 【年(卷),期】2016(022)006 【总页数】3 【关键词】粉体物料 科里奥利 测量原理 计量技术 0 引言 在现代水泥工业中，物料的计量贯穿着整个生产过程，从各种原材料、燃料等 物料入到水泥产品出，都离不开计量。根据其工艺特点，粉状物料的计量 准确性和控制稳定性在整个计量过程中至关重要，直接影响着生产和产品质量， 那么针对不同的粉体物料选择适合的计量设备可以为提高水泥产品质量、降低 消耗提供可靠的保障。 水泥生产中，煤粉、生料粉、粉煤灰、矿粉、水泥等粉体物料计量长期以来面 临计量不准的问题，这成为了水泥企业降本增效的主要障碍之一。其原因主要 是：粉体物料一般都具有容重小、流动性好、易吸潮等特性，容易发生冲料和 结拱。 河南丰博自动化有限（以下简称丰博）针对粉体物料的特性，运用多 项核心粉体技术专利，成功推出科里奥利粉体定量给料秤，成功应用于多家水 泥粉体物料的计量与控制。 1 科里奥利粉体定量给料秤测量原理及特点 1.1 科里奥利计量原理 质点在均匀转动参照系中作相对径向运动时，受到的真实力由三部分组成，即 惯性离心力、向心摩擦力和科里奥利力，见图 1。科里奥利力是沿切向的。科 里奥利力的矢量表达式为： Fc=-2mω×v′ 式中：ω—转动角速度； v′—相对速度； m—质量。 由于质点是在均匀转动参照系中作径向运动，角速度 ω 不变，质点在任意一位 置上的相对速度 v′为确定值（且不受质量影响）。因此表达式中科里奥利力 Fc 的量值变化只与质量相关。因此，通过测量 Fc 的量值即可获得物料的准确 流量。 根据物体在均匀转动参照系中运动时受到科里奥利力作用的描述，科氏秤内设 有测量盘，测量盘上径向分布数块测量叶片，测量盘在电机驱动下匀速回转。 需计量的物料落到测量盘中心，经过分料锥改变流向后，被叶片捕获，在离心 力的作用下沿叶片向外缘运动。在运动过程中，物料受到了径向的摩擦力 Fr 和 反向的离心力 Fx，以及沿切向的科氏力 Fc 的作用，Fc 引起一个反作用运动力 矩 M，而 Fr、Fx 对驱动轴不会产生反作用力矩。通过测量科里奥利力 Fc 对测 量盘的作用力矩即可获得物料的质量流量。 M= m·ω·R2 1.2 科里奥利粉体定量给料秤特点 （1）计量精度≤±0.5%； （2）控制精度≤±1%； （3）系统不受正负气压影响； （4）齿轮组传力机构，内部采用气密封，有效解决了秤体零点漂移的问题； （5）选用高精度称重传感器，精度达 C3 等级； （6）取得了多项专利技术； （7）秤密封好环保无扬尘； （8）秤体高度≤1.5 m，节省空间，安装简便。 2 粉体物料计量方案 2.1 入窑煤粉计量 熟料的烧成工段是水泥生产流程中重要的工艺环节之一, 对于这个环节来说, 操作的可靠性、运行的高效性以及减少产生的污染至关重要。考虑到现行环保 法律所规定的一氧化碳和氮氧化合物排放量的限值， 一次能量（燃料） 和二次 能量（ 驱动系统）的低消耗以及工艺过程的安全管理都需要地制成用于回 转窑中燃烧的燃料——空气混合物。燃料喂料系统是仅次于气力输送系统设计 的一个重要方面。 煤粉喂料所需的计量系统需要达到瞬间极弱振荡性和长期稳定性，除了这些要 求以外, 合适的煤粉喂料系统必须设计成能够很容易地与工形成一体化并且易 于维修，才能确保操作可靠性高。 丰博 FB-CRC 型入窑煤粉计量控制系统-科里奥利粉体定量给料秤的组成是： 稳流给料装置+科里奥利粉体质量流量计+喷流锁风装置，见图 2。 根据入窑煤粉的物料特性及工艺流程布置，为了调节散粒状物料的流量, 需要一 个合适的可控制的预喂料机，即 FB-CSF 稳流给料机。从气力输送管线的清洁 气体端到科里奥利流量计进口的旁路管线确保科立奥利流量计进、出口两端保 持微正差压。因此, FB-CRC 科里奥利流量计的测量单元能直接喂至输送管线上， 螺旋泵就不需要了。 该系统已成功应用, 它大大地简化了煤粉喂料的工艺及降低了整体安装高度, 真 正体现了 FB-CRC 科里奥利粉体定量给料秤的优点。在此系统中, 带垂直旋转轴 的是稳流给料机，失重式喂料机它是适合于喂煤粉，作为可控的预喂料机。是在水平方向 移动散粒状物料，同时该喂料机将位于它上面的库与输送管线的压力隔断。大 进口直径与合适的搅拌机作用下避免了散粒状物料的起拱，并平均地向各室填 料。 辽宁某等企业的实践有力地证实了 FBCRC 科里奥利粉体定量给料秤达到 的快速采集测量数据保证了喂料的高短期精度和长期稳定精度。与其它喂料原 理不同，FB-CRC 科里奥利粉体定量给料秤的实际喂料速率信号不受外界干扰 的影响, 例如：风或振动，具有极高的稳定性。失重式喂料机就窑的控制而论，该抗外界干扰 性能可使窑得到更高的操作可靠性。直接喂料到输送管线，失重式喂料机无需喂料螺旋输送 泵，使得输送管线上的压力将大大降低。这一点使得节约费用成为可能, 不仅减 少了喂料螺旋泵的投资，而且降低了风机的功率，在实际生产中二次能量降低 了 1/3。 的短期喂料, 已具备控制窑内仅有少量过剩空气的条件。因此，要加热的空 气总量将降到, 热平衡更好。煤粉流量的过喂料常导致煤粉的不完全燃烧， 所产生的一氧化碳将对窑尾收尘器的安全构成危险。好的短期精度，能避免收 尘器关机和环境污染，降低有害排放物超过限值的危险。 2.2 生料粉的计量 预分解窑是当前水泥工业中主要的窑型。水泥熟料煅烧的关键是稳定水泥窑 煅烧过程中料、煤、风这三个主要参量匹配的热工制度。窑系统的用煤量取决 于窑系统生料的喂料量，窑系统的用风量取决于系统的用煤量，而窑系统的生 料喂料
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