1 前言
連續(xù)準(zhǔn)確地對回轉(zhuǎn)窯和分解爐進行喂煤,是降低煤耗,提高熟料質(zhì)量,保證設(shè)備安全和連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。因此,喂煤計量控制裝置必須具有穩(wěn)定、準(zhǔn)確、動作迅速等特性。
原來我公司采用由德國KHD成套設(shè)備公司提供的沖擊式固體流量計,由于該流量計容易受到外界的干擾,計量波動大,引起喂煤量的波動, 影響了窯的工況。喂煤裝置分隔輪是由直流電機拖動,直流電機的換向器和電刷的故障率較高,維護量很大。公司經(jīng)過調(diào)研論證,決定進行技術(shù)改造,將其替換成2套由合肥水泥設(shè)計院生產(chǎn)的科氏力秤煤粉定量給料系統(tǒng)。該秤依據(jù)科里奧利原理設(shè)計,實現(xiàn)對窯尾分解爐和窯頭喂煤的計量及控制。
2 科里奧利原理
質(zhì)量微粒m在以角速度ω轉(zhuǎn)動的系統(tǒng)中除受到離心力FZ和摩擦力FR外,還受到垂直于其運動方向的慣性力FC的作用,通過測量這個力,可測得質(zhì)量m,這就是科里奧利原理,如圖1所示。
測量原理的實現(xiàn)需要一個以恒定速度轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)測量圓盤(測輪),其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。由電機拖動的測輪被葉片分成數(shù)個導(dǎo)流槽,散狀物料由測輪中心上方進入測輪,經(jīng)過錐形的轉(zhuǎn)向裝置后,形 成散料流,進入導(dǎo)向葉片之間的導(dǎo)流槽中,并被以恒定角速度ω旋轉(zhuǎn)著的導(dǎo)向葉片虜獲,物料因離心力FZ的作用而向測輪外邊緣運動,直至離開測輪被拋出。通過對物料所受科里奧利力FC的測量可得到物料的流量,工程中是通過測量FC對測輪的反作用力矩而測得物料流量的,這個力矩由測輪的驅(qū)動電機來補償(離心力FZ和摩擦力FR都不能在測輪徑向上產(chǎn)生力矩)。其計算式為:M=mωR2
式中:M──測輪所受力矩,N?m;
m──物料流量,t/h;
ω──測輪角速度,1/s;
R──測輪半徑,m。
3 科氏力煤粉秤組成及工藝流程:
科氏稱中的主要設(shè)備有由煤粉稱重倉、水平回轉(zhuǎn)式穩(wěn)流給料機(以下簡稱給料機)、科里奧利質(zhì)量流量計(以下簡稱流量計)、螺旋輸送泵、回轉(zhuǎn)空壓機等組成。
主要工藝流程是:從煤磨制備出來的煤粉進入煤粉倉,對煤粉進行稱重計量,要求達到一個合理料位,保證下煤穩(wěn)定。煤粉倉底部與給料機連接,給料機按水平方向旋轉(zhuǎn),煤粉就由給料機喂入流量計,在流量計中經(jīng)過前文所述的處理后,進入螺旋輸送泵,與回轉(zhuǎn)空壓機中的壓縮風(fēng)混合后,一起到達窯頭及分解爐(如圖3所示)。流量計僅作為計量設(shè)備,而給料機作為預(yù)給料設(shè)備。