專利名稱：基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)及焦罐提升機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種煉焦エ業(yè)中的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)，特別地，本實(shí)用新型涉及一種基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)及焦罐提升機(jī)。
背景技術(shù)：
焦炭是高爐的重要原燃料，其生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)程度、產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響到高爐的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和生產(chǎn)操作。干熄焦是煉焦エ藝中ー個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，它在改善焦炭質(zhì)量、回收利用能源以及保護(hù)環(huán)境等方面有著傳統(tǒng)濕熄焦無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的要求下，國(guó)內(nèi)干熄焦技術(shù)得到了空前發(fā)展。干熄焦是利用冷的惰性氣體氮?dú)釴2在干熄爐中與赤熱紅焦換熱從而冷卻紅焦的過(guò)程。吸收了紅焦熱量的惰性氣體將熱量傳給干熄焦鍋爐產(chǎn)生蒸汽，被冷卻的惰性氣體再被循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐中冷卻紅焦。所謂紅焦是指溫度在950°C -1050°C，剛從炭化室中推 出的焦炭。從炭化室中推出的950°C _1050°C的紅焦經(jīng)過(guò)攔焦機(jī)的導(dǎo)焦柵落入運(yùn)載車上的焦罐內(nèi)，運(yùn)載車由電機(jī)車牽引至干熄焦裝置提升機(jī)井架底部，由提升機(jī)將焦罐提升至井架頂部，再平移到干熄爐爐頂，通過(guò)爐頂裝入裝置將紅焦裝入干熄爐。在干熄爐中，紅焦與惰性氣體直接進(jìn)行熱交換，冷卻至250°C以下，冷卻后的焦炭經(jīng)排焦裝置卸到膠帶輸送機(jī)上運(yùn)出干熄焦系統(tǒng)。煉焦エ業(yè)中，干熄焦技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)濕法熄焦技術(shù)具有三大顯著特點(diǎn)，即回收紅焦顯熱、減少環(huán)境污染、改善焦炭質(zhì)量，因此越來(lái)越引起國(guó)內(nèi)焦炭生產(chǎn)企業(yè)的重視。在采用干熄焦技術(shù)進(jìn)行焦炭生產(chǎn)的過(guò)程中，無(wú)論是頂裝爐，還是搗固爐，單個(gè)和全體焦?fàn)t出產(chǎn)焦炭重量的實(shí)時(shí)和歷史生產(chǎn)信息都是非常重要的。通過(guò)參考這些生產(chǎn)信息，各級(jí)管理人員、技術(shù)人員、生產(chǎn)人員可以隨時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況，并且根據(jù)歷史記錄的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行不同時(shí)間各個(gè)班組或者不同焦?fàn)t生產(chǎn)情況的對(duì)比。這樣既可以對(duì)不同爐型的炭化室出產(chǎn)焦炭性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也能夠?qū)τ诓煌嘟M的生產(chǎn)水平進(jìn)行評(píng)比，從而促進(jìn)煉焦生產(chǎn)的順利進(jìn)行，以及為提高整廠生產(chǎn)效率采取整改措施提供了參考評(píng)判依據(jù)。國(guó)內(nèi)企業(yè)一般采用基于電阻應(yīng)變片作為敏感器件的計(jì)量裝置來(lái)進(jìn)行干熄爐焦炭重量測(cè)量。根據(jù)計(jì)量裝置安裝位置的不同，有軌道衡法、皮帶秤法。軌道衡法是在運(yùn)送紅焦的焦罐機(jī)車行走軌道上，附加一段作為承重臺(tái)，承重臺(tái)與稱重傳感器相連，在裝載紅焦的焦罐臺(tái)車靜止或以規(guī)定速度通過(guò)承重臺(tái)吋，實(shí)現(xiàn)紅焦的重量計(jì)量。而皮帶秤法則是安裝在干熄爐底部的焦炭傳送皮帶下，傳送皮帶運(yùn)送冷卻后的焦炭時(shí)，由于帶式衡器的敏感器件受カ變形，紅焦重量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)紅焦重量的計(jì)量。軌道衡法雖然可以較高精度的計(jì)量出紅焦的重量，為掌握和分析煉焦生產(chǎn)情況提供了非常重要的信息，但是它的測(cè)量裝置安裝比較復(fù)雜，整體投資較大。皮帶秤法則由于高溫焦炭達(dá)到一千攝氏度左右，會(huì)燙壞傳送皮帯，導(dǎo)致該方法無(wú)法用于高溫紅焦的直接稱量。通常用皮帶秤法間接測(cè)量排焦的重量來(lái)近似為加入的紅焦重量，但由于冷卻后的焦炭仍然在120攝氏度左右，溫度較高并且有波動(dòng)，引發(fā)傳送皮帶的伸縮變形，從而導(dǎo)致焦炭重量的計(jì)量誤差較大。此外，皮帶秤法測(cè)量的焦炭重量是經(jīng)過(guò)干熄爐冷卻后的焦炭重量，而高溫焦炭在干熄爐中冷卻過(guò)程中，一方面部分焦炭以碳燒損形式散放到大氣中，另外部分焦炭以焦粉的形式進(jìn)入除塵器的焦粉袋中，這兩個(gè)過(guò)程都會(huì)使得采用皮帶秤法計(jì)量的焦炭重量與進(jìn)入干熄爐的焦炭重量之間存有誤差。根據(jù)上面所述，對(duì)于目前國(guó)內(nèi)采用干熄焦技術(shù)進(jìn)行焦炭生產(chǎn)的エ礦企業(yè)來(lái)說(shuō)，非常需要ー種方法和系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于干熄焦炭重量有關(guān)的生產(chǎn)信息加以自動(dòng)計(jì)量和統(tǒng)計(jì)分析，而目前的方法存在著下述缺陷(I)軌道衡法結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，安裝要求高、整體投入較大；(2)皮帶秤法不適合直接稱量高溫紅焦的重量，也不能實(shí)現(xiàn)對(duì)裝入干熄爐之前的焦炭進(jìn)行重量計(jì)量，且由于計(jì)量對(duì)象溫度原因?qū)е掠?jì)量結(jié)果有較大誤差； (3)還沒(méi)有一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠完成上述信息的記錄、歷史統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析的功倉(cāng)^:。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)，利用焦炭行業(yè)現(xiàn)有的干熄焦提升裝置及其現(xiàn)有的輸出信號(hào)，通過(guò)所述干熄焦提升裝置在上升階段和下降階段的重量差求出干熄爐裝焦單罐焦炭的精確重量，無(wú)需增加其它大型設(shè)備，不需要改變其原有エ藝流程，方法簡(jiǎn)單，得到的焦炭重量精確；并可以進(jìn)行各種歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，本發(fā)明還提供ー種焦罐提升機(jī)。一種基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)，包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器和顯示和/或存儲(chǔ)設(shè)備；所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器計(jì)算焦炭的重量G ;所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)用于實(shí)時(shí)采集干熄焦生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，并傳輸給所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器。所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)是干熄焦控制站DCS。所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)還包括與所述干熄焦控制站DCS連接的干熄焦工程師站和/或干熄焦操作員站。所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)包括PLC、氣體成分檢測(cè)儀、流量檢測(cè)二次儀表之一，或其中至少ニ種方式的組合。所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器連接；所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)通過(guò)控制電纜與干熄焦生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)連接。所述通信網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)或PR0FIBUS ;和/或所述控制電纜是KVVP電纜；所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器還包括將計(jì)算得到的G輸出的輸出裝置。所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器包括干熄爐裝焦重量計(jì)算模塊和干熄爐裝焦重量統(tǒng)計(jì)模塊。所述干熄爐裝焦重量計(jì)算模塊包括用于計(jì)算焦罐在上升階段的重量G1的焦罐上升運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算子模塊和計(jì)算焦罐在下降階段的重量G2的焦罐下降運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算子模塊，以及與焦罐上升運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算子模塊和焦罐下降運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算子模塊相連的、并對(duì)G1. G2求差值得到焦炭重量G的干熄爐裝焦單罐焦炭重量計(jì)算子模塊。所述干熄爐裝焦重量計(jì)算模塊從系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)分別接收上升過(guò)程和下降過(guò)程的電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，和/或電機(jī)的有功功率，和/或電機(jī)電樞的電壓、電流以及電機(jī)電樞電路的功率因素角，分別計(jì)算G1和G2，并由G1-G2計(jì)算得到G。所述焦罐上升運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算子模塊接收上升過(guò)程的電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，和/或電機(jī)的有功功率，和/或電機(jī)電樞的電壓、電流以及電機(jī)電樞電路的功率因素角，計(jì)算得到G1 ；所述焦罐下降運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算子模塊接收下降過(guò)程的電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，和/或電機(jī)的有功功率，和/或電機(jī)電樞的電壓、電流以及電機(jī)電樞電路的功率因素角，計(jì)算得到G2;所述干熄爐裝焦單罐焦炭重量計(jì)算子模塊接收焦罐上升運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算子模塊輸出的G1和焦罐下降運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算子模塊輸出的G2,并計(jì)算G1-G2得到G。一種焦罐提升機(jī)，是上述的基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)中的干熄焦提升裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)效果本實(shí)用新型一種基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)，利用焦炭行業(yè)現(xiàn)有的干熄焦提升裝置及其現(xiàn)有的輸出信號(hào)，通過(guò)所述干熄焦提升裝置在上升階段和下降階段的重量差求出干熄爐裝焦單罐焦炭的精確重量，無(wú)需增加其它大型設(shè)備，不需要改變其原有工藝流程，方法簡(jiǎn)單，得到的焦炭重量精確；并可以進(jìn)行各種歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案的系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)采用干熄焦控制站DCS，便于對(duì)生產(chǎn)過(guò)*程數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控和管理。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案在上述的干熄焦控制站DCS基礎(chǔ)上又連接了干熄焦工程師站和/或干熄焦操作員站，便于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的隨時(shí)提取、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及數(shù)據(jù)互傳和共享。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案提供了多種系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)的可選方案，可以根據(jù)具體情況選擇合適的硬件設(shè)備采集生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案便于遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，和/或?qū)⒂?jì)算結(jié)果遠(yuǎn)程發(fā)送給數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器，使得遠(yuǎn)離工作現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器也可以及時(shí)得到生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，從而提供實(shí)時(shí)的計(jì)算結(jié)果。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案提供了當(dāng)前優(yōu)選的通信網(wǎng)絡(luò)和/或控制電纜，便于快速將上述方案進(jìn)行實(shí)施。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案的數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器可以自身帶有輸出裝置，便于使用和維護(hù)。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案的數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器包括干熄爐裝焦重量計(jì)算模塊和干熄爐裝焦重量統(tǒng)計(jì)模塊，提供了實(shí)施本實(shí)用新型的具體硬件模塊。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案提供了實(shí)施本實(shí)用新型的更細(xì)化的具體硬件模塊。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案通過(guò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)接收現(xiàn)有的各種輸出信號(hào)，即可得到精確的焦炭重量，方法簡(jiǎn)單，不需要改變現(xiàn)有工藝，不需要添加其它設(shè)備，不需要增加測(cè)量其它參數(shù)。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案通過(guò)本實(shí)用新型系統(tǒng)中的各模塊接收現(xiàn)有的各種輸出信號(hào)，即可得到精確的焦炭重量，方法簡(jiǎn)單，不需要改變現(xiàn)有工藝，不需要添加其它設(shè)備，不需要增加測(cè)量其它參數(shù)。本實(shí)用新型一種焦罐提升機(jī)，具有上述的基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)的有益效果

圖I是焦罐勻速上升時(shí)，受力平衡分析示意圖。[0040]圖2是焦罐勻速下降時(shí)，受カ平衡分析示意圖圖3是拉索卷筒カ平衡分析示意圖。圖4a是本實(shí)用新型基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)的ー個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖4b是本實(shí)用新型基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)的ー個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖5是本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖6是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的干熄爐裝焦重量計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的焦罐上升運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算子模塊的示意圖。圖8是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的焦罐下降運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算子模塊的示意圖。圖9是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的干熄爐裝焦單罐焦炭重量計(jì)算子模塊的示意圖。圖10是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的干熄爐裝焦重量統(tǒng)計(jì)模塊的示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的目的在于克服測(cè)量焦炭重量的現(xiàn)有方法的缺陷，針對(duì)焦炭生產(chǎn)企業(yè)急需掌握干熄焦生產(chǎn)焦炭重量信息的要求，設(shè)計(jì)了一個(gè)焦炭重量實(shí)時(shí)計(jì)量和統(tǒng)計(jì)分析自動(dòng)化系統(tǒng)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中所提及的軌道衡法和皮帶秤法，本實(shí)用新型一種基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)通過(guò)所述干熄焦提升裝置在上升階段和下降階段的重量差求出干熄爐裝焦單罐焦炭的精確重量，其特點(diǎn)在于不需要額外安裝受カ傳感單元來(lái)實(shí)現(xiàn)紅焦重量與輸出電信號(hào)的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而計(jì)量出紅焦的重量，而是通過(guò)采集干熄焦提升裝置在提升紅焦焦罐時(shí)的各種電機(jī)的電氣運(yùn)行參數(shù)，以及兼顧干熄焦提升裝置運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性實(shí)現(xiàn)紅焦(即950°C _1050°C的焦炭)重量的計(jì)算，無(wú)需増加其它大型設(shè)備，不需要改變其原有エ藝流程，方法簡(jiǎn)單，得到的焦炭重量精確。該系統(tǒng)可以在計(jì)算出焦炭的準(zhǔn)確重量的同時(shí)，記錄推焦炭化室編號(hào)、干熄爐裝焦操作時(shí)間，還可以實(shí)現(xiàn)單爐和整座焦?fàn)t焦炭重量和生產(chǎn)信息的歷史統(tǒng)計(jì)分析，從而有利于企業(yè)更加有效地組織和管理生產(chǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容作詳細(xì)解釋。本實(shí)用新型的一種基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)，通過(guò)干熄焦提升裝置(比如焦罐提升機(jī))的上升階段(即上升運(yùn)動(dòng))和下降階段(即下降運(yùn)動(dòng))分別計(jì)算得到容納焦炭的焦罐在上升階段的重量G1和下降階段的重量G2，并由二者的差值G1-G2得到焦炭的重量G，即G = GrG2。所述的G1和G2可以通過(guò)干熄焦提升裝置(比如焦罐提升機(jī))的輸出信號(hào)(電信號(hào))通過(guò)計(jì)算得到，也可以通過(guò)安裝在干熄焦提升裝置上的傳感器獲得，比如通過(guò)傳感器在干熄焦提升裝置的上升階段和下降階段通過(guò)變形量與重量的關(guān)系得到焦罐及其中的焦炭的重量數(shù)據(jù)，當(dāng)然還可以是其它方式。干熄焦提升裝置在上升過(guò)程中的重量G1包括了焦罐和其中的紅焦的總重量，干熄焦提升裝置在下降過(guò)程中的重量G2包括焦罐和殘留在焦罐中的紅焦的總重量，因此G = G1-G2就是通過(guò)干熄焦提升裝置倒入干熄爐中的紅焦的精確重量了。上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程既可以是勻速直線運(yùn)動(dòng)，也可以是加速直線運(yùn)動(dòng)。以下以勻速直線運(yùn)動(dòng)為例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行解釋，加速直線運(yùn)動(dòng)的方法可以根據(jù)本實(shí)用新型的精神及現(xiàn)有技術(shù)推算得到。[0054]在干熄焦生產(chǎn)過(guò)程中，裝載有紅焦的焦罐經(jīng)過(guò)向干熄爐裝焦操作之后，仍然可能有少量紅焦殘留在焦罐中，因此為了準(zhǔn)確計(jì)量單罐紅焦裝入干熄爐的重量，整個(gè)計(jì)算過(guò)程分成焦罐的上升運(yùn)動(dòng)階段(簡(jiǎn)稱上升階段)和下降運(yùn)動(dòng)階段(簡(jiǎn)稱下降階段)兩個(gè)環(huán)節(jié)，然后再用上升階段計(jì)算出的焦罐重量減去下降階段的焦罐重量，就是裝入干熄爐的紅焦重量。具體過(guò)程闡述如下(I)焦罐做上升運(yùn)動(dòng)時(shí)重量計(jì)算焦罐在干熄焦提升裝置的牽引下，做上升運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，焦罐負(fù)載處于受力平衡狀態(tài)。焦罐負(fù)載受到拉索(比如鋼絲繩)的拉カF，本身的重力G1，還有摩擦力Ff，滿足力學(xué)平衡，如圖I所示。2F = G^Ff(I)焦罐干熄焦提升裝置其摩擦力Ff和焦罐重力G1有下面關(guān)系存在，
·[0059]Ff = μ · G1 (2)μ-滑動(dòng)摩擦系數(shù)
2F由式(I)、式⑵得，G1。取拉索(比如鋼絲繩)卷筒為對(duì)象，進(jìn)行力學(xué)平衡分析，如圖3所示，電機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩為T(mén)1，根據(jù)カ矩平衡法則，則有下面的方程成立，F(xiàn) · d/2 = T1 · i (3)式中，T1-拉索主動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，N · md——拉索卷筒的直徑，mi——機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(比如齒輪減速器)的傳動(dòng)比F——焦罐載荷作用于鋼絲的拉力，N根據(jù)式⑴、⑵、(3)可以求出G1 = 4 \ · i/(d · (1+ μ ))(4)在干熄焦生產(chǎn)過(guò)程中，干熄焦提升裝置驅(qū)動(dòng)部分采用變頻器的類型可能不同，不同類型的變頻器具有不同的性能。一般來(lái)說(shuō)，在具有可以提供電機(jī)電壓、電流、頻率等電氣運(yùn)行參數(shù)的基礎(chǔ)上，還可以提供電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、或者電機(jī)電路有功功率。下面根據(jù)不同的情況，分別予以闡述上升重量計(jì)算過(guò)程。I.轉(zhuǎn)矩法這種方法適用于變頻器可以直接提供電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的情況，數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器通過(guò)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集模塊可以得到干熄焦提升電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，則焦罐上升重量可以用公式(4)計(jì)算。II.有功功率法這種方法適用于變頻器可以直接提供電機(jī)的有功功率，數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器可以得到干熄焦提升電機(jī)的有功功率，取提升主動(dòng)電機(jī)為研究對(duì)象，此時(shí)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩T1由下面公式得出，
τ _ Pw · rI2π·η/
/60 (5)式中，Pw——主動(dòng)電機(jī)軸上輸出的有功功率，W[0077]η——電機(jī)的機(jī)械效率η-電機(jī)的轉(zhuǎn)速，rpm根據(jù)公式(4)和(5)，可以推導(dǎo)出此時(shí)的重量如下所示，
III.電壓電流法通過(guò)變頻器提供的提升主動(dòng)電機(jī)的電壓、電流、頻率，以及電機(jī)電路的特征參數(shù)(電氣運(yùn)行參數(shù))，有功功率可以用下式計(jì)算，Pw = V3-Ul -Il-COS^(7)其中，Ul-電機(jī)電樞線電壓，VIl——電機(jī)電樞線電流，Aφ——電機(jī)電樞電路的功率因素角整理式(6)和(7)，可以得到焦罐上升運(yùn)動(dòng)時(shí)的重量
^ 120-73 · Ut · It ·\·η· cos^G1 =——-
(\ + μ)·π·η(g)(2)焦罐做下降運(yùn)動(dòng)時(shí)重量計(jì)算焦罐在提升電機(jī)的牽引下，做下降運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，焦罐負(fù)載處于受力平衡狀態(tài)。焦罐負(fù)載受到拉索(比如鋼絲繩)的拉カF，本身的重力G2，還有摩擦力F, f，滿足力學(xué)平衡，如附圖2所示。2F = G2-F' f(9)焦罐下降運(yùn)動(dòng)摩擦力F' f和焦罐重力G2有下面的關(guān)系存在，F(xiàn)' f = μ ' · G2 (10)μ丨-滑動(dòng)摩擦系數(shù)
2F由式(9)、式(10)得，G2~7。取拉索(比如鋼絲繩)卷筒為研究對(duì)象，則具體的力學(xué)分析過(guò)程如公式(3)的推導(dǎo)過(guò)程一祥，根據(jù)公式(3)、(9)和(10)，可以求出此時(shí)下降焦罐重量，G2 = 4Τ2 · i/(d · (I-μ ' )) (11)T2——拉索(比如鋼絲繩)主動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，N · m與前面所述(I)焦罐上升運(yùn)動(dòng)重量計(jì)算部分類似，由于變頻器類型不同，功能不相同，下降焦罐重量計(jì)算也有三種方法。I.轉(zhuǎn)矩法這種方法適用于變頻器可以直接提供電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的情況，通過(guò)前面所述的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器可以得到干熄焦提升電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，則焦罐下降重量即可以用公式(11)計(jì)算，即G2 = 4T2 · i/(d · (I-μ '))II.有功功率法這種方法適用于變頻器可以直接提供電機(jī)的有功功率，取紅焦提升主動(dòng)電機(jī)為研究對(duì)象，此時(shí)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩T2下面公式得出，
權(quán)利要求1.一種基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)，包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器和顯示和/或存儲(chǔ)設(shè)備；所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器計(jì)算焦炭的重量G ;所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)用于實(shí)時(shí)采集干熄焦生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，并傳輸給所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)是干熄焦控制站DCS。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在干，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)還包括與所述干熄焦控制站DCS連接的干熄焦工程師站和/或干熄焦操作員站。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)包括PLC、氣體成分檢測(cè)儀、流量檢測(cè)二次儀表之一，或其中至少ニ種方式的組合； 和/或所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器連接；和/或所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)通過(guò)控制電纜與干熄焦生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通信網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)或PROFIBUSjP/或所述控制電纜是KVVP電纜；所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器還包括將計(jì)算得到的G輸出的輸出裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器包括干熄爐裝焦重量計(jì)算模塊和干熄爐裝焦重量統(tǒng)計(jì)模塊。
7.ー種焦罐提升機(jī)，其特征在于，所述焦罐提升機(jī)是權(quán)利要求I至6之一所述的基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)中的干熄焦提升裝置。
專利摘要本實(shí)用新型一種基于干熄焦提升裝置的焦炭重量計(jì)算系統(tǒng)及焦罐提升機(jī)，包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器和顯示和/或存儲(chǔ)設(shè)備；所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器計(jì)算焦炭的重量G；所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)用于實(shí)時(shí)采集干熄焦生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，并傳輸給所述數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)器；利用焦炭行業(yè)現(xiàn)有的干熄焦提升裝置及其現(xiàn)有的輸出信號(hào)，通過(guò)所述干熄焦提升裝置在上升階段和下降階段的重量差求出干熄爐裝焦單罐焦炭的精確重量，無(wú)需增加其它大型設(shè)備，不需要改變其原有工藝流程，方法簡(jiǎn)單，得到的焦炭重量精確；并可以進(jìn)行各種歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
文檔編號(hào)C10B39/02GK202465085SQ20112053101
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者陳博通, 韓新剛, 魏志 申請(qǐng)人:北京三博中自科技有限公司