科里奧利煤粉定量給料秤的原理及實(shí)際應(yīng)用

       一 測量科里奧利力，原理先進(jìn)

　　科里奧利煤粉定量給料秤的核心部分是一個測量輪，由主軸驅(qū)動。被測物料由測量輪中央進(jìn)入，從旋轉(zhuǎn)著的測量輪甩出。物料便對測量輪的葉片產(chǎn)生一個力，這個力就是科里奧利力。而該力的大小和物料的質(zhì)量成正比，測出該力的大小就可得出物料的流量。在科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)中，被測的是測量輪的驅(qū)動軸的扭矩。由于測量輪的半徑是固定的，測出扭矩便得到了科里奧利力，同時間接得到了物料的瞬時流量。物料微粒和測量盤之間的摩擦和不同速度的物料層之間的摩擦對測量結(jié)果沒有影響，保證了系統(tǒng)的精度。

　　力矩計(jì)算公式：M = m·ω·R² 。

　　式中：M 為力矩，ω為測量盤的角速度，R為測量盤的半徑。

　　科里奧利力計(jì)算公式為：Fd  = 2·m·(V x ω)

　　式中：Fd為科氏力，ω為測量盤的角速度，V為物料被甩出測量盤時的速度。

　　實(shí)時流量 I： I = m x V

　　對流量進(jìn)行時間的積分便是所下的物料量Z：Z = I x t

　　式中：z 為累計(jì)值；t 為積分時間。

　　利用“科里奧利”力來測量流量，測的是瞬時料量的扭矩，由此測出實(shí)際的瞬時流量。

　　二 結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)

　　科里奧利煤粉定量給料秤在實(shí)現(xiàn)粉體物料高精度連續(xù)計(jì)量的同時，具有無粉塵污染，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，由于機(jī)殼外部無任何元件，因此不受如風(fēng)力、振動或任何其它干擾力影響。具有以下特點(diǎn)：

　　◆科里奧利煤粉定量給料秤計(jì)量精度≤±0.5%

　　◆科里奧利煤粉定量給料秤采用科里奧利力原理，得出物料的瞬時質(zhì)量流量。因科里奧利力只與測量輪尺寸有關(guān)，外部的不良因素（風(fēng)壓、落料、振動等）不會對科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量產(chǎn)生影響，有效的保證了計(jì)量精度的精準(zhǔn)性。

　　◆科里奧利煤粉定量給料秤采用齒輪傳力機(jī)構(gòu)，內(nèi)部采用氣密封， 保證了零點(diǎn)穩(wěn)定，將零點(diǎn)對計(jì)量的影響降到最低。

　　◆ 科里奧利煤粉定量給料秤采用C3精度等級的稱重傳感器。

　　◆ 科里奧利煤粉定量給料秤計(jì)采用SEW驅(qū)動電機(jī)。

　　三 科里奧利煤粉定量給料秤使用效果

　　1料氣比高。

　　科里奧利煤粉定量給料秤輸送煤粉的料氣比可以達(dá)到4~5kg/m³。高出其他轉(zhuǎn)子稱接近一倍。大大減少輸送煤粉的風(fēng)量，降低羅茨風(fēng)機(jī)能耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)在不同生產(chǎn)線上可降低羅茨風(fēng)機(jī)功率約5~50kw。

　　2降低一次風(fēng)量。

　　燃燒器送煤風(fēng)量與一次風(fēng)機(jī)送風(fēng)量有一定比例關(guān)系，大約為1:1.67。減少送煤風(fēng)量也減少了一次風(fēng)機(jī)送風(fēng)量，實(shí)際上就是減少冷空氣的送入量。在工藝上送煤風(fēng)也需要被加熱到物料同等的溫度（約1000℃），1Nm3冷風(fēng)被加熱到熱風(fēng)所需熱量為1300KJ。

　　采用科里奧利煤粉定量給料秤一條5000t/d生產(chǎn)線，每日可減少56000Nm³的一次風(fēng)量，如果按一年計(jì)算，可以節(jié)約60萬元原煤。

　　3 窯內(nèi)廢氣生成量減少 ,窯尾廢棄熱損失降低。

　　一次風(fēng)減少，窯內(nèi)的廢氣生成量減少，窯尾排出的廢氣熱損失減少。

　　4增加煤粉的燃燒速率。

　　一次風(fēng)是環(huán)境常溫風(fēng)，一次風(fēng)的減少，勢必會增加二次風(fēng)的卷吸能力，同時是返混的熱煙氣更加容易混合到火焰的射流中，從而使煤粉的燃燒速率大大增加。

　　5減少有害氣體的排放。

　　煤粉的燃燒更加充分，燃燒時間縮短，使有害氣體NOx生成量明顯減少。

　　6增加燃燒器的使用壽命。

　　料氣比增加，一次風(fēng)量減少，風(fēng)速減少，風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速減少,增加了管道和燃燒器的使用壽命。

　　7減少基建投資,節(jié)省水能電能。

　　科里奧利煤粉定量給料秤因體積小重量輕，無需做專用基礎(chǔ)。羅茨風(fēng)機(jī)因型號減小也可降低基礎(chǔ)費(fèi)用，避免功率太大需要水冷卻。采用科里奧利煤粉定量給料秤減少了基建投資,可節(jié)省水能電能。

　　四 科里奧利煤粉定量給料秤的安裝及使用維護(hù)

　　科里奧利煤粉定量給料秤安裝高度3米左右，總體重量輕，只需兩塊預(yù)埋鋼板。與煤粉倉下料口采用法蘭連接，整個設(shè)備的安裝無需任何安裝支架，安裝及拆卸十分方便。秤本體不需要收塵器。

　　系統(tǒng)維護(hù)：除定期加注潤滑油外，不需要特殊維護(hù)和頻繁更換備件。水平星形預(yù)給料機(jī)和科里奧利計(jì)量單元獨(dú)立運(yùn)行，即使計(jì)量單元出現(xiàn)故障，星型給料機(jī)也可以正常給料，從而避免由于停車造成的損失。

　　科里奧利質(zhì)量流量計(jì)內(nèi)部沒有與物料摩擦的部件，只有少量氣體通過測量盤，測量盤采用耐磨鋼，使用壽命在5年以上，筒壁貼有耐磨陶瓷。整體幾乎是免維護(hù)。

　　五 壓縮空氣消耗量

　　科里奧利煤粉定量給料秤只需壓縮空氣保持秤體和穩(wěn)流給料機(jī)的軸承周圍微正壓，防止煤粉進(jìn)入軸承而影響計(jì)量精度及軸承壽命，每臺煤粉秤共需壓縮空氣50Nm³/h。與轉(zhuǎn)子秤比較，轉(zhuǎn)子秤上帶有一個小穩(wěn)流倉，小倉底部下料處配置一個旋轉(zhuǎn)攪拌器，攪拌器需要壓縮空氣輔助攪拌，便于煤粉均勻穩(wěn)定下料，廠家要求每個攪拌器提供壓縮空100Nm³/h，每臺轉(zhuǎn)子秤共需壓縮空氣112Nm³/h?？评飱W利煤粉定量給料秤消耗壓縮空氣相對較少。

　　六 科里奧利煤粉定量給料秤應(yīng)用情況

　　下面是我公司的煤粉秤在國內(nèi)某家2500T/D熟料生產(chǎn)線改造使用的案例。

　　圖中綠色線條為尾煤秤中控給定量，在中控給定量未變化時，尾煤秤反饋量呈現(xiàn)小幅波動曲線，說明煤粉秤鎖料不嚴(yán)密，控制柜通過調(diào)整變頻器頻率在調(diào)整。而出現(xiàn)劇烈的波動曲線，則說明給料機(jī)構(gòu)中沒有均勻來料，頻繁出現(xiàn)料多或料少的情況，導(dǎo)致反饋波動，同時在羅茨風(fēng)機(jī)壓力曲線也產(chǎn)生相應(yīng)波動。

　　在給定量調(diào)整時，由于給料機(jī)構(gòu)采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，不能迅速滿足供料，因此出現(xiàn)較大的頻繁波動調(diào)整。

　　我公司新型煤粉秤投入使用后的運(yùn)行曲線：

　　該曲線圖為2017年4月26日尾煤秤8小時運(yùn)行曲線圖。

　　由于穩(wěn)流給料機(jī)有鎖料作用，給定量和反饋量及時準(zhǔn)確，基本重合。尾煤羅茨風(fēng)機(jī)壓力穩(wěn)定，波動范圍在20.39-22.4MPa。

　　分解爐出口溫度穩(wěn)定860-876℃之間。

　　綜上所述，對于水泥熟料燒成系統(tǒng)，采用科里奧利煤粉定量給料秤在節(jié)能減排方面具有很大優(yōu)勢，從經(jīng)濟(jì)效益上分析，典型5000tpd熟料生產(chǎn)線年節(jié)約用電近200萬kWh，節(jié)約用煤約4200噸?？评飱W利煤粉定量給料秤沒有磨損部件，操作維護(hù)較簡單?？评飱W利煤粉定量給料秤喂料精度高且穩(wěn)定，窯況容易保證。從設(shè)備成本上降低了水泥生產(chǎn)廠家的一次投入和長期維護(hù)成本?？评飱W利煤粉定量給料秤作為水泥工業(yè)煤粉計(jì)量設(shè)備有較大的優(yōu)越性。