半封閉式皮帶秤替代螺旋秤的應(yīng)用
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我公司在長期使用螺旋秤（用于生石灰配料）的過程中，發(fā)現(xiàn)由于其工作原理和結(jié)構(gòu)的限制，往往零點(diǎn)變化較大、計(jì)量控制精度較低、穩(wěn)定性差、稱重傳感器損壞率高，常常不能滿足生產(chǎn)工藝要求。 現(xiàn)采用一種半封閉式皮帶秤替代其應(yīng)用。
2.在實(shí)際使用中螺旋秤存在的主要問題
2.1 剛性秤體對計(jì)量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的影響
由于螺旋秤本身的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從上方給料機(jī)落下的物料的沖擊，將直接通過剛性秤體傳遞到稱重傳感器上，影響稱重信號的真實(shí)性，降低計(jì)量精度。雖然將秤體支點(diǎn)設(shè)置在星型給料機(jī)正下方，以及在秤體一端增加配重（如圖1所示），可以減少一部分通過剛性秤體傳遞到稱重傳感器上沖擊震動(dòng)。但仍不能很好的滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。
圖1
以我廠的生石灰配料螺旋秤為例。由于燒結(jié)礦生產(chǎn)工藝方面的需要，進(jìn)入消化器中的生石灰需要加入適當(dāng)?shù)乃?，一方面，通過水與生石灰反應(yīng)的生成物熟石灰來幫助提高燒結(jié)礦在燒制過程中的造球率，進(jìn)而提高燒結(jié)礦的質(zhì)量和產(chǎn)量；另一方面，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量可以提高料溫。但由于螺旋葉片與桶壁之間存在間隙，通過（圖2）所示過程，使靠近桶壁的間隙中產(chǎn)生“不動(dòng)層”物料。而不動(dòng)層與流動(dòng)層實(shí)際并沒有清晰固定的界面，隨著物料流動(dòng)性和工況的變化，不動(dòng)層厚度隨機(jī)變化；同時(shí)，在不動(dòng)層與流動(dòng)層之間的所謂“緩動(dòng)層”也由于橫向速度的存在，形成無規(guī)律的竄料回流。從而，一方面導(dǎo)致螺旋秤“皮重值”（即零點(diǎn)值）隨機(jī)變化，影響計(jì)量的準(zhǔn)確性；另一方面，螺旋秤瞬時(shí)流量變化率突變，對稱重控制儀表的控制精度影響很大。因此，這種流量不穩(wěn)定性除與物料性質(zhì)、生產(chǎn)工況變化有關(guān)外，還與螺旋間隙的大小有直接關(guān)系。如德國布拉本德(Brabender Technologie)公司介紹:對于螺旋葉徑為250mm的螺旋秤，當(dāng)螺旋間隙達(dá)到4 mm時(shí)，造成的測量不確定度會(huì)超過6%。
圖2
由于螺旋秤內(nèi)的物料是沿著螺旋形的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)行的，既有橫向速度又有縱向速度，所以只能采用測量螺旋(或電動(dòng)機(jī))轉(zhuǎn)數(shù)來替代流速的測量。但其縱向和橫向速度不僅僅取決于螺旋轉(zhuǎn)速，而且與物料的濕度、粒度、粘性流動(dòng)性以及填充量、壓力變化等因素密切相關(guān)。還以我公司生石灰配料螺旋秤為例，測速傳感器安裝在螺旋葉片縱向軸的頂端（靠出料口一側(cè)），由于蒸汽的影響，螺旋桶內(nèi)此處生石灰粘度很大，從而導(dǎo)致其縱向流速與螺旋轉(zhuǎn)速不能長期保持恒定的同步關(guān)系，使螺旋轉(zhuǎn)速與生石灰的實(shí)際流速產(chǎn)生偏差，而且這種偏差不是恒定的，是隨機(jī)的。這使得螺旋秤在其計(jì)量過程中產(chǎn)生了不可忽略的速度測量誤差，此種缺陷對于螺旋秤這種計(jì)量形式是不可避免的。而與此同時(shí)，螺旋秤又與其它連續(xù)給料計(jì)量設(shè)備類似,其瞬時(shí)給料量Qt由下式?jīng)Q定:
Qt=kqt·Vt(t/h) （式1）
式中:qt——螺旋秤內(nèi)物料的線負(fù)荷,kg/m
vt——物料在螺旋內(nèi)瞬時(shí)流動(dòng)速度,m/s
k——稱重系數(shù)(調(diào)試確定的常數(shù))
從式1中我們可以看出，在qt一定的情況下，速度測量的誤差必將直接影響瞬時(shí)給料量Qt的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響計(jì)量的準(zhǔn)確度。 稱重傳感器相關(guān)文章:稱重傳感器原理
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