環(huán)狀天平計重系統(tǒng)的原理和調(diào)試

　　1、工作原理

　　粉研轉(zhuǎn)子秤控制計量系統(tǒng)由定量供給裝置(喂料機(jī))、環(huán)狀天平計重機(jī)(天平秤)、送料鎖氣裝置(鎖風(fēng)閥)和控制單元(控制柜內(nèi)嵌FUC-276控制器)4部分組成。

　　物料從煤粉倉進(jìn)入喂料機(jī)后，穩(wěn)定地喂到下面的天平秤稱重計量，然后再通過鎖風(fēng)閥進(jìn)到煤粉輸送管道里，被氣力輸送到窯頭或分解爐。

　　1)喂料機(jī)的一個作用是隔離倉內(nèi)煤粉向下流動的沖力，使物料在喂料機(jī)里面充分穩(wěn)流，平緩和可控。另一個作用是通過變頻器按需要的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)喂料量，由于其內(nèi)部為3層的盤式給料結(jié)構(gòu)，能夠有效的調(diào)整和控制煤粉流量。

　　2)天平秤通過負(fù)荷傳感器檢測出秤內(nèi)物料的質(zhì)量信號W(模擬量0～20mV)，通過測速傳感器(脈沖發(fā)生器PG)檢測出天平秤的轉(zhuǎn)速信號r送到FUC-276控制器后計算出實際流量Pv，實際流量Pv與設(shè)定流量值Sv相比較，其差值經(jīng)PID調(diào)節(jié)輸出操作量(My)DC4-20mA或DC0-10V，分2路分別控制喂料機(jī)和天平秤的變頻器，通過變頻器同步控制2臺設(shè)備的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)下料量的控制和計量。

　　3)該系統(tǒng)在天平秤與氣力輸送環(huán)節(jié)中間安裝有2只鎖風(fēng)閥，該鎖風(fēng)閥采用了特殊的結(jié)構(gòu)和特選的耐磨密封材料，可在較長的周期內(nèi)，阻止和減少輸料氣體從下部進(jìn)入計重機(jī)和喂料機(jī)，避免干擾計量和供給精度。設(shè)計的排氣口可以釋放微量泄漏的空氣(在工藝設(shè)計中，將其接入收塵系統(tǒng))。

　　轉(zhuǎn)子秤有2種計量模式：重量模式和容積模式，重量模式是控制器通過負(fù)荷傳感器檢測出物料實際質(zhì)量(W)后與秤轉(zhuǎn)速相乘得出的流量，目的是反映出真實流量，作為計量的結(jié)果和控制的依據(jù)。容積模式是控制器將預(yù)先設(shè)定的BD值(容重t/m3)乘以檢測出的容積流量(m3/h)來作為料量動態(tài)測量值，通過PID調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速控制。一般情況都采用重量模式運行，只是在某些特殊情況下如傳感器有故障時才采用容積模式運行。

　　2、安裝和調(diào)校

　　2.1  安裝

　　1)轉(zhuǎn)子秤屬精密的計量和控制設(shè)備，要安裝在穩(wěn)定無震動的基礎(chǔ)平臺上，若有震動會直接影響負(fù)荷傳感器的受力。

　　2)機(jī)架安裝要保證水平，尤其天平秤的水平度直接關(guān)系到稱量的精度。天平秤水平基準(zhǔn)面水平度控制在0.01-0.02mm/m；定量供給裝置的水平基準(zhǔn)面水平度可控制在0.02-0.05mm/m。

　　3)天平秤進(jìn)出口與喂料機(jī)和鎖風(fēng)閥的軟連接，是保證計量裝置不受上下設(shè)備的影響，保持自由懸浮狀態(tài)的前提，應(yīng)保證同心度，防止產(chǎn)生扭曲和中心位移，影響檢測精度。

　　4)安裝過程中要防止有水和異物(如螺釘、螺帽等)進(jìn)入秤體內(nèi)。

　　2.2　調(diào)校

　　轉(zhuǎn)子秤調(diào)校分靜態(tài)調(diào)校和動態(tài)調(diào)校，其具體步驟基本一樣。靜態(tài)調(diào)校是指設(shè)備電動機(jī)在停止運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的調(diào)校，用于對負(fù)載傳感器進(jìn)行粗調(diào)。動態(tài)調(diào)校是先手動設(shè)定變頻器使天平秤在60Hz(接近實際生產(chǎn)運行狀態(tài))恒速狀態(tài)下進(jìn)行的調(diào)校，用于對負(fù)載傳感器進(jìn)行精調(diào)。調(diào)試前應(yīng)重點檢查刀口與支架、刀口兩邊的限位螺釘是否調(diào)整合適；安裝支架和秤體是否水平；傳感器鏈條張緊度是否合適(保證預(yù)拉力在15N左右)等。確認(rèn)檢查無誤后，按說明書操作步驟要求，進(jìn)行調(diào)校。

　　靜態(tài)和動態(tài)調(diào)校一般重復(fù)做3次，以防止出現(xiàn)人為的操作誤差。系統(tǒng)全部調(diào)校完畢后取下校正砝碼即可開車運行。

　　3、調(diào)試過程

　　3.1  噴石灰石粉

　　根據(jù)工藝防火要求，事先磨制數(shù)噸惰性的石灰石粉儲存在煤粉倉內(nèi)，通過倉下的出料口閘門和轉(zhuǎn)子秤，石灰石粉被分別喂人輸送管道噴往窯頭和窯尾，以便檢查整個系統(tǒng)管道連接有無焊接漏縫及漏風(fēng)現(xiàn)象，并使管道中的彎角凹處等部位，先積存一些惰性的石灰石粉，防止煤粉沉積有可能造成的爆炸。

　　3.2  收塵系統(tǒng)風(fēng)量、風(fēng)壓的確定

　　調(diào)試生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)工作正常時風(fēng)壓基本在lO-13kPa。當(dāng)管道中出現(xiàn)煤粉存積堵塞時，系統(tǒng)管道壓力會逐步達(dá)到30kPa以上；而當(dāng)管道中的放風(fēng)閥打開過大時，管道壓力就會降得過低(4kPa左右)，風(fēng)速過低也會使煤粉存積堵塞。

　　隨著投料量的增加，需要確保系統(tǒng)溫度穩(wěn)定，則應(yīng)提高用煤量，曾經(jīng)出現(xiàn)提高設(shè)定量后秤顯示值(反
饋量)也增加，但溫度就是升不上去的現(xiàn)象。停車檢查秤參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)運行模式誤設(shè)為“容積”模式，秤所顯示出的喂煤量為虛流量數(shù)字。另外，調(diào)試過程中曾擔(dān)心煤粉倉倉壓不穩(wěn)，將煤粉倉出料口閘板僅開10％，影響了煤的正常下料。

　　3.3  收塵系統(tǒng)的工藝布置和運行

　　計量和喂料時，要求在微負(fù)壓條件下工作，因此合理配置計量系統(tǒng)的收塵設(shè)施，并保證其正常運行是保證整個計量系統(tǒng)正常工作的重要條件。

　　起初，秤體設(shè)置的收塵管道有部分不合理，負(fù)壓不足影響了轉(zhuǎn)子秤的正常工作，為此把原收塵管道進(jìn)行了改造。 

　　第一步，把垂直管道改細(xì)，由Φ219mm改為Φ159mm，以提高管道收塵風(fēng)速。另外，考慮到窯頭、窯尾轉(zhuǎn)子秤在調(diào)試階段不會同時工作，因此對原2臺秤合并的收塵管道，采取分開布置的方式，并采用軟管(Φ100mm)分別直接接至袋除塵器的進(jìn)風(fēng)管上(原袋除塵器的收塵管道是經(jīng)由煤粉倉后再與轉(zhuǎn)子秤收塵管連接)，改造之后系統(tǒng)可以保持一段時間的負(fù)壓，但時間不長系統(tǒng)還會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎?，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子秤軟連接向外膨脹。拆開轉(zhuǎn)子秤收塵管底部的法蘭蓋檢查，管道內(nèi)積煤粉很多。運行時又拆開收塵管上部與風(fēng)量調(diào)節(jié)閥連接處法蘭檢查，不斷向外冒灰，正壓現(xiàn)象比改造前還大，原因是煤粉倉內(nèi)進(jìn)料時產(chǎn)生的大量粉塵返回到收塵管內(nèi)。

　　第二步，把通人煤粉倉的管道用插板堵住，使袋除塵器僅收2臺轉(zhuǎn)子秤收塵管的粉塵。開始運行時系統(tǒng)同樣可以保持負(fù)壓狀態(tài)，幾天后又出現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)壓不足現(xiàn)象，檢查袋除塵器風(fēng)機(jī)出口的排風(fēng)量很小，除布袋已被厚厚的煤粉糊死，灰斗內(nèi)也積滿煤粉，究其原因是煤粉水分太大。全面清理布袋和灰斗內(nèi)的煤塵并嚴(yán)格控制煤粉水分，系統(tǒng)重新投入運行，管道中可以保持負(fù)壓狀態(tài)。

　　第三步，為控制收塵風(fēng)量和風(fēng)速，便于檢查和清理收塵管，在垂直收塵管道的底部加裝了手動蝶閥。

　　經(jīng)過一段時間運行，窯尾轉(zhuǎn)子秤的收塵系統(tǒng)又逐步形成正壓，出現(xiàn)喂煤量跟不上設(shè)定量值的情況，只能達(dá)到5-6t/h。起初懷疑是輸送煤管堵塞，但檢查管道風(fēng)壓并不高(在10-13kPa正常范圍內(nèi))，羅茨風(fēng)機(jī)電流也在正常的86A左右，說明系統(tǒng)阻力不大。于是懷疑可能鎖風(fēng)閥密封毛氈破損，部分煤粉通過鎖風(fēng)閥進(jìn)入了收塵管道。于是拆去鎖風(fēng)閥上面的均壓倉進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)鎖風(fēng)閥毛氈密封完整無損，收塵管的斜管部分內(nèi)卻全部堵滿煤粉。斜管堵塞是由于煤粉水分過大黏附管壁，逐漸造成收塵風(fēng)量減少，管道底部的粉塵不能及時向上帶走，隨著時間越積越多，堵到一定高度就使斜管中的粉塵逐漸積存、堵塞。因此徹底清除收塵斜管，同時嚴(yán)格控制煤粉水分在規(guī)定范圍之內(nèi)，并要求崗位工定時檢查除塵器布袋、適時振打收塵管道，清理積灰，采取上述措施后，收塵管堵塞問題得到了徹底的解決。

　　4、使用中應(yīng)注意的問題

　　4.1  煤粉水分必須嚴(yán)格控制

　　由于客觀原因煤粉水分達(dá)不到<1％工藝要求時，為確保整個計量輸送系統(tǒng)正常運行，防止管道堵塞，至少也要控制在2％范圍內(nèi)。

　　4.2  確保系統(tǒng)中有足夠的負(fù)壓和風(fēng)量

　　收塵管道系統(tǒng)壓力應(yīng)保持在-0.5--2kPa之間，防止產(chǎn)生正壓。要經(jīng)常檢查天平秤軟連接處，通過其膨脹或縮癟來判斷有無負(fù)壓，正壓較大時，可適當(dāng)調(diào)節(jié)收塵管上蝶閥開度或清理管道積灰。

　　為了保證系統(tǒng)始終具有足夠的收塵風(fēng)量，要定期檢查袋除塵器內(nèi)的布袋，防止由于水分過大被糊死。

　　本除塵器風(fēng)量為2000-3500m3/h，從實際情況來看不富裕，今后在設(shè)計選型時，應(yīng)考慮型號加大一些，以增加風(fēng)量來可靠地保持系統(tǒng)始終暢通。

　　4.3  嚴(yán)格按規(guī)程啟停順序操作鎖風(fēng)閥和羅茨風(fēng)機(jī)

　　如果鎖風(fēng)閥停止，羅茨風(fēng)機(jī)開啟后風(fēng)總是吹鎖風(fēng)閥體上某個葉片上的密封毛氈，久而久之容易將該毛氈損壞，影響密封效果。而鎖風(fēng)閥轉(zhuǎn)動時，葉輪上的密封毛氈是均勻地被風(fēng)吹過，這樣毛氈就不容易損壞。

　　因此，必須按以下順序進(jìn)行鎖風(fēng)閥和羅茨風(fēng)機(jī)的啟停操作，即喂煤時，先啟鎖風(fēng)閥，再啟羅茨風(fēng)機(jī)；停煤時，先停羅茨風(fēng)機(jī)，后停鎖風(fēng)閥。

　　4.4  長時間停車要排空轉(zhuǎn)子秤和煤粉倉內(nèi)的煤粉

　　煤粉在秤體內(nèi)結(jié)露，不但會影響下次開車，還可能產(chǎn)生自燃隱患。因此長時間停車時一定要排空轉(zhuǎn)子秤和煤粉倉內(nèi)的煤粉。

　　5 、結(jié)束語

　　輸送和計量控制煤粉這種又輕流動性又強(qiáng)的介質(zhì)，轉(zhuǎn)子秤確實是比較適用的設(shè)備。通過解決該系統(tǒng)調(diào)試中的收塵管道堵塞問題后，該秤運轉(zhuǎn)正常。由于生產(chǎn)中在線實物標(biāo)定轉(zhuǎn)子秤確有困難，我們通過標(biāo)定煤粉倉來測算“轉(zhuǎn)子秤”的精度，也就是煤粉倉減少的量應(yīng)為2臺轉(zhuǎn)子秤計量后噴出的量，從實際生產(chǎn)來看其控制和計量精度可以穩(wěn)定在2％左右，能夠滿足系統(tǒng)的要求。