專利名稱：噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種流量測量裝置，特別是用于檢測噴吹罐內(nèi)粉料瞬時流量和累積流量的測量裝置，屬粉料流量測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤粉噴吹是采用具有一定壓力的空氣作噴吹載體，向加熱設(shè)備中噴入煤粉，幫助燃燒的工藝。這項技術(shù)在冶金行業(yè)中已應(yīng)用多年，如高爐冶煉時，為節(jié)約能源，減少高價值焦炭的用量，多采用煤粉噴吹技術(shù)。在噴吹過程中，煤粉噴入量的計量和控制是其中一個重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。通常噴吹裝置由兩個或三個罐體串聯(lián)構(gòu)成，并配有一至兩組稱重傳感器，各罐體之間的連接方式分為軟管加剛體連接、全軟管連接或波紋管帶應(yīng)力連接，等等。軟管或波紋管在連接中用于吸收罐體因熱脹冷縮而產(chǎn)生的變形。由于罐體內(nèi)的工作壓力較大，使得罐體之間的連接體變形產(chǎn)生應(yīng)力，各罐連接體的應(yīng)力相互影響，干擾稱量裝置的正常測量，出現(xiàn)較大誤差，甚而使測量結(jié)果出現(xiàn)負(fù)值，這顯然是不合理的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以抵消應(yīng)力影響、使得測量值真實準(zhǔn)確的噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置。
本實用新型所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的一種噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置，構(gòu)成中包括儲存罐、噴吹罐、密封閥和固定管，其中儲存罐和噴吹罐串聯(lián)，儲存罐上部和儲存罐與噴吹罐之間均設(shè)有密封閥，在噴吹罐和儲存罐側(cè)壁外部設(shè)稱重傳感器，在噴吹罐側(cè)壁上部和儲存罐側(cè)壁上部設(shè)壓力變送器，稱重傳感器和壓力變送器的信號均接至計算機13的輸入端，改進(jìn)后，在儲存罐4的入口和出口分別設(shè)波紋連接管2.1、2.2，在噴吹罐7的入口和出口各設(shè)波紋連接管6.1、6.2，所述波紋連接管2.1、2.2和6.1、6.2分別連通固定管16、16.1、16.2，各固定管均固定在基礎(chǔ)支架17上。
上述噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置，所述設(shè)置在儲存罐入口和出口處的波紋連接管2.1、2.2相同；所述設(shè)置在噴吹罐入口和出口處的波紋連接管6.1、6.2相同，所述波紋連接管為金屬管、橡膠管、塑料及合成材料管。
上述噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置，所述噴吹罐7和儲存罐4側(cè)壁外部各至少設(shè)有兩個稱重傳感器10、12。
上述噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置，所述噴吹罐7側(cè)壁下部連接充氣閥8，所述儲存罐4的側(cè)壁連接放氣閥3。
本實用新型具有如下技術(shù)進(jìn)步效果1.采用波紋連接管及固定管構(gòu)件，保證了被稱量罐體始終處于相對自由狀態(tài)；2.根據(jù)波紋連接管產(chǎn)生的應(yīng)力與波紋管截面積、罐內(nèi)壓力的乘積成線性關(guān)系，選擇相同參數(shù)的波紋連接管，當(dāng)罐內(nèi)壓力變化時，波紋連接管中產(chǎn)生的相反應(yīng)力自然抵消，消除了誤差；3.壓力變送器隨時檢測噴吹罐內(nèi)動態(tài)壓力變化，為系統(tǒng)提供動態(tài)稱量補償；4.稱重傳感器、壓力變送器、計算機組成了檢測、運算、控制、顯示系統(tǒng)，可以連續(xù)檢測噴吹罐內(nèi)噴吹粉料的瞬時流量和累計流量；5.通過密封閥、放氣閥的程序控制，實現(xiàn)噴吹罐連續(xù)噴吹供料。此外，本實用新型全部采用常規(guī)測量元件，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，易于實施推廣。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各標(biāo)號為密封閥1 波紋連接管2.1 波紋連接管2.2 放氣閥3儲存罐4 密封閥5 波紋連接管6.1 波紋連接管6.2 噴吹罐7 充氣閥8 壓力變送器9、11 稱重傳感器10、12 計算機13 緊固螺栓14 噴吹輸送管15 固定管16 固定管16.1 固定管16.具體實施方式
本實用新型的主要設(shè)計構(gòu)思是1.在被稱量罐體的出口和入口處設(shè)置的波紋連接管參數(shù)相同，使管中產(chǎn)生的相反應(yīng)力互相抵消；2.采用固定管固定波紋連接管，使稱量罐體始終處于相對自由狀態(tài)；3.采用各測量元件收集、由計算機處理數(shù)據(jù)，可以連續(xù)測量、顯示噴吹罐內(nèi)粉料的瞬時流量，并可以顯示累積流量。
參看圖1本實用新型的上密封閥1、固定管16、波紋連接管2.1、儲存罐4、波紋連接管2.2、中密封閥5、固定管16.1、波紋連接管6.1、噴吹罐7、波紋連接管6.2、固定管16.2、噴吹輸送管15依次串聯(lián)。壓力變送器9、11、稱重傳感器10、12、分別配置在儲存罐和噴吹罐上。各固定管由緊固螺栓14固定在基礎(chǔ)支架17上的A、B、C三點。此設(shè)計可以保證儲存罐和噴吹罐始終保持相對自由的狀態(tài)，以保證稱量準(zhǔn)確。在每個罐體上設(shè)置完全相同的一對波紋連接管，可以使每對波紋管所產(chǎn)生的相反應(yīng)力互相抵消。在儲存罐4的側(cè)壁連接有放氣閥3，噴吹罐7側(cè)壁下部連接有充氣閥8。所有的壓力變送器9，11和稱重傳感器10、12的檢測信號經(jīng)由電纜傳輸至計算機13的輸入端，在計算機內(nèi)，檢測信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，變成計算機可識別的數(shù)據(jù)信號，再按設(shè)定程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在顯示屏上顯示出來。計算機可以采用工控機，如486工控機，也可用PLC加顯示器代替，后者可使測量裝置更為簡單。
本實用新型的工作過程如下A儲存罐4的工作狀態(tài)1.上料狀態(tài)閥1打開，閥3關(guān)閉，閥5關(guān)閉，儲存罐4為大氣壓，粉料進(jìn)入儲存罐；2.料滿等待狀態(tài)閥1關(guān)閉，閥3關(guān)閉，閥5關(guān)閉，儲存罐4為大氣壓；3.卸料狀態(tài)閥1關(guān)閉，閥3關(guān)閉，閥5打開，儲存罐4和噴吹罐7壓力相同，儲存罐4粉料卸入噴吹罐7；4.結(jié)束下料狀態(tài)閥1關(guān)閉，閥3關(guān)閉，閥5關(guān)閉，儲存罐4和噴吹罐7壓力相同閥1關(guān)閉，閥3打開，閥5關(guān)閉，儲存罐4為大氣壓閥1關(guān)閉，閥3關(guān)閉，閥5關(guān)閉；B噴吹罐7的工作狀態(tài)1.連續(xù)噴吹狀態(tài)閥5關(guān)閉，閥8打開，噴吹罐內(nèi)為氣源壓力連續(xù)噴吹狀態(tài)，噴吹罐7粉料陸續(xù)減少；2.進(jìn)料狀態(tài)(同步于儲存罐4的卸料狀態(tài))閥5打開，閥8打開，噴吹罐7和儲存罐4壓力相同繼續(xù)噴吹狀態(tài)，噴吹罐7接受儲存罐4粉料；3.結(jié)束進(jìn)料狀態(tài)閥5關(guān)閉，閥8打開，噴吹罐7為氣源壓力繼續(xù)噴吹狀態(tài)，噴吹罐7粉料陸續(xù)減少。
本實用新型的測量原理如下因為每對波紋管2.1、2.2和6.1、6.2的各項參數(shù)完全相同，每對波紋管所產(chǎn)生的相反應(yīng)力互相抵消，由稱重傳感器10、12的測量值計算出的T1實，T2實即是儲存罐4和噴吹罐7的粉料重量值。在連續(xù)噴吹狀態(tài)，噴吹罐7的粉料重量不斷減少，計算機13用前一時刻的重量值減去后一時刻的重量值即為噴吹粉料的瞬時流量值，在進(jìn)料狀態(tài)，計算機13將儲存罐4和噴吹罐7的粉料重量值相加后，照用前一時刻的重量值減去后一時刻的重量值仍為噴吹粉料的瞬時流量值。
壓力變送器11檢測噴吹罐內(nèi)壓力P1并提供動態(tài)稱量補償功能，在噴吹罐7沒有物料，沒有壓力時、調(diào)整稱重測量值T1測為零，在噴吹罐7沒有物料，罐內(nèi)壓力達(dá)到最大工作壓力P1max時，此時顯示的稱重測量值T1補max，則是兩個波紋管6.1、6.2抵消罐內(nèi)壓力影響后的殘余應(yīng)力，該殘余應(yīng)力與罐內(nèi)壓力成線性關(guān)系，將稱重測量值T1補max除以工作壓力P1max，即得到動態(tài)稱量補償常數(shù)C1。
同理，壓力變送器9檢測儲存罐內(nèi)壓力P2并提供動態(tài)稱量補償功能，得到動態(tài)稱量補償常數(shù)C2。
A.連續(xù)噴吹狀態(tài)，噴吹罐瞬時質(zhì)量流量M計算如下T1補＝C1*P1(1)T1實＝T1測-T1補(2)M＝T1實0+-T1實0-(3)式中C1-------噴吹罐稱量補償常數(shù)P1-------噴吹罐壓力值KPaT1補-----動態(tài)稱量補償值 KgT1測-----噴吹罐稱量測量值 KgT1實-----噴吹罐稱量計算值 KgT1實0+-----前一時刻重量值 KgT1實0------后一時刻重量值 KgM------粉料瞬時質(zhì)量流量值 Kg/秒B.進(jìn)料狀態(tài)，噴吹罐瞬時質(zhì)量流量M計算如下T2補＝C2*P2(4)T2實＝T2測-T2補(5)T實＝T1實+T2實(6)
M＝T實0+-T實0-(7)式中C2-------儲存罐稱量補償常數(shù) (由系統(tǒng)靜態(tài)標(biāo)定)P2-------儲存罐壓力值 KPaT2補------動態(tài)稱量補償值 KgT2測-----儲存罐稱量測量值KgT2實-----儲存罐稱量計算值KgT實------儲存罐、噴吹罐重量之和 KgT實0+-----前一時刻重量之和 KgT實0------后一時刻重量之和 KgM------粉料瞬時質(zhì)量流量值Kg*秒計算機13有兩種方法得到粉料累計流量值，一種是將噴吹罐粉料瞬時流量值M連續(xù)累加，一種是將儲存罐每次卸料前的粉料重量T2實定期累加。
累積流量∑Mn＝∑(Mn/3600)∑Mn＝∑T2實式中Mn--第n次瞬時質(zhì)量流量值Kg/秒，T2實---卸料前的粉料重量值Kg；∑Mn---累積流量Kg。
權(quán)利要求1.一種噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置，構(gòu)成中包括儲存罐、噴吹罐、密封閥和固定管，其中儲存罐和噴吹罐串聯(lián)，儲存罐上部和儲存罐與噴吹罐之間均設(shè)有密封閥，所述噴吹罐和儲存罐側(cè)壁外部設(shè)稱重傳感器，噴吹罐側(cè)壁上部和儲存罐側(cè)壁上部設(shè)壓力變送器，稱重傳感器和壓力變送器的信號均接至計算機(13)的輸入端，其特征在于在儲存罐(4)的入口和出口分別設(shè)波紋連接管(2.1)、(2.2)，在噴吹罐(7)的入口和出口各設(shè)波紋連接管(6.1)、(6.2)，所述波紋連接管(2.1)、(2.2)和(6.1)、(6.2)分別連通固定管(16)、(16.1)、(16.2)，各固定管均固定在基礎(chǔ)支架(17)上，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置，其特征在于所述設(shè)置在儲存罐入口和出口處的波紋連接管(2.1)、(2.2)相同；所述設(shè)置在噴吹罐入口和出口處的波紋連接管(6.1)、(6.2)相同，所述波紋連接管為金屬管、橡膠管、塑料及合成材料管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置，其特征在于所述噴吹罐(7)和儲存罐(4)側(cè)壁外部各至少設(shè)有兩個稱重傳感器(10)、(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置，其特征在于所述噴吹罐(7)側(cè)壁下部連接充氣閥(8)，所述儲存罐(4)的側(cè)壁連接放氣閥(3)。
專利摘要一種噴吹罐內(nèi)粉料流量測量裝置，用于解決噴吹罐內(nèi)粉料流量測量中應(yīng)力影響的技術(shù)問題。構(gòu)成中包括儲存罐、噴吹罐、密封閥、波紋連接管、在噴吹罐和儲存罐側(cè)壁外部設(shè)稱重傳感器，在噴吹罐側(cè)壁上部和儲存罐側(cè)壁上部設(shè)壓力變送器，稱重傳感器和壓力變送器的信號均接至計算機的輸入端，改進(jìn)后，在儲存罐的入口和出口分別設(shè)波紋連接管，在噴吹罐的入口和出口也各設(shè)波紋連接管，所述波紋連接管分別連通固定管，各固定管均固定在基礎(chǔ)支架上。本實用新型可以保證被稱量罐體始終處于相對自由狀態(tài)，并使上、下口波紋管產(chǎn)生的相反應(yīng)力自然抵消，可連續(xù)檢測噴吹罐內(nèi)噴吹粉料的瞬時流量?？蓮V泛用于冶金行業(yè)。
文檔編號G01F1/76GK2739585SQ200420092498
公開日2005年11月9日 申請日期2004年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者馮長周, 馮軒 申請人:馮長周