一種重力旋翼式固體質量流量計量系統的製作方法

2023-05-09 15:32:41 1

專利名稱：一種重力旋翼式固體質量流量計量系統的製作方法
技術領域：
本申請屬於計量領域，特別是涉及一種用於固體散料質量測量的重力旋翼式固體質量流量計量系統。
背景技術：
我國從1986年開展節能監測工作以來，經過多年實踐，證明了實行節能監測是強化節能降耗的一項重要措施。為了使節能監測工作進一步細化、量化和具體化，使之具有可操作性，必須具有公證性和強制性，除了要制定一整套監測的程序、規範和和方法以外，還必須要有嚴格科學的技術手段來保證監測標準的實行。一般說來，在常規的容量小於20t/ h的工業鍋爐的節能監測和測試中，煤炭的供應量是節能測量儀表的難點之一。依據傳統的做法是採用磅秤稱量，這種方法雖然精度較高，但要求一定的場地和輸運條件，耗費大量的人力物力，不可能在日常監測中長期使用，只可能在短期測試監測中使用。用皮帶秤稱量， 由於場地和成本的限制又不太實際，故開發一種價格相對低廉，使用相對簡單，安裝相對方便的工業鍋爐進煤稱量裝置十分必要。

發明內容
為了解決現有技術無法進行長期計量檢測、檢測精度低的問題，本發明提供一種簡便耐用，精度較高的計量裝置，有利於進行節能管理、節能監測和節能測試。特別是滿足國標GB17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》的要求，有利於加強企業的
能源量化管理。本發明公開了一種重力旋翼式固體質量流量計量系統，包括過料裝置、稱量裝置以及控制裝置，其特徵在於所述控制裝置檢測過料裝置的過料量，根據檢測結果控制稱量裝置關閉進料，進行卸料。進一步，所述過料裝置包括上料鬥、設置在上料鬥下部的整流器、葉輪倉、葉輪以及下料鬥，所述葉輪共有四葉，為凹狀曲面形。進一步，所述稱量裝置包括穿過葉輪倉支撐葉輪的滑塊，與滑塊相連的連杆以及與連杆相連的閘板，連杆由固定鉸鏈固定在爐前鋼梁上，所述閘板用於關閉進料口。進一步，所述控制裝置包括荷重傳感器、計算機、繼電器以及電磁吸鐵，荷重傳感器安裝在滑塊上，荷重傳感器檢測葉輪的承重，向計算機發出信號；計算機根據荷重傳感器發送的信號，控制整流器的開閉，同時控制繼電器動作，繼電器控制電磁吸鐵帶動滑塊的動作。進一步，葉輪的每次轉動都將一脈衝信號輸入計算機，計算機通過輸入的脈衝信號計算物料的通過質量。進一步，所述稱量裝置還包括與滑塊相連的阻尼器，阻尼器包括滑塞，在滑塞的空腔內裝有阻尼彈簧和阻尼油。進一步，在阻尼器上安裝有刻度盤，在刻度盤上安裝有旋閥。
進一步，所述葉輪的材質為鎳鉻不鏽鋼，厚度為5mm。進一步，所述連杆的長度為葉輪半徑的1. 5倍。進一步，在閘板上安裝有調隙閥，通過調隙閥螺旋壓入或退出，調節閘門的密封程度。國家有關部門對能源計量十分重視，並認為能源計量是「節能減排「量化管理的關鍵環節，佔全國煤量總消耗近1/3的工業鍋爐的耗煤量的計量尤顯重要。本發明適用於工業鍋爐的上煤計量及各種連續的物料配比計量。本發明的固體散料流量系統計量原理可靠，運行穩定，結構簡單，成本低廉，適宜於惡劣環境，經比對其測量精度為1%，此種流量計前景廣闊，對改變全國現有56萬臺工業鍋爐無法進行連續上料的現狀，對節能減排意義巨大。


圖1 重力旋翼式固體質量流量計量系統結構示意圖； 圖2 稱重裝置示意圖3:葉輪示意圖4 控制框圖5 電機整流系統示意圖。附圖標記說明
1-葉輪倉；2-葉輪；3-滑塊；4-荷重傳感器；5-第一活節； 6-滑塞；7-旋閥；8-刻度盤；9-阻尼器；10-電磁吸鐵；11-連杆 12-固定鉸鏈；13-第二活節；14-閘板；15-整流器；16-上料鬥； 17-調隙閥；18-葉輪軸；19-下料鬥；20-電機；21-減速機； 22-繼電器；23-計算機。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進行具體描述
如圖1、2所示，本發明的計量系統包括過料裝置、稱量裝置以及控制裝置，下面對各部分裝置進行具體描述。過料裝置包括上料鬥(16)、設置在上料鬥下部的整流器(15)、葉輪倉(1)、葉輪 (2)、下料鬥(19)以及用於驅動整流器(15)的電機(20)和減速機(21)，其中的整流器、減速機和電機組成了電機整流系統。由於煤粉落入葉輪上的煤型影響對葉輪軸力矩的測量，通過大量實驗，在本申請中，採用四葉葉輪，葉輪(2)選用凹狀曲面形(如圖3)，材質為鎳鉻不鏽鋼，厚度為5mm。四葉葉輪能夠承受軸向對稱均勻衝擊，葉輪(2)採用上述的凹狀曲面形，既兼顧了煤形的一致性也慮及了煤粉下降後傾倒的乾淨性，這樣的葉輪對不同顆粒度和不同含水量的煤粒基本都相適宜，經實驗，這種葉形對煤型堆放一致性的影響在0. 05%以內。稱量裝置包括穿過葉輪倉(1)支撐葉輪(2)及滑塊(3)，與滑塊(3)相連的阻尼器(9)，通過第一活節(5)與滑塊(3)相連的連杆(11)，以及與連杆(11)相連的閘板(14)。 連杆(11)與閘板(14)之間通過第二活節(13)相連，連杆(11)由固定鉸鏈(12)固定在爐前鋼梁上。其中閘板(14)、連杆(11)以及滑塊(3)組成了一連杆機構。阻尼器(9)包括滑塞(6)，在滑塞(6)的空腔內裝有阻尼彈簧和阻尼油，能夠使滑塊不因偶然衝擊而誤操作。在阻尼器(9)上安裝有刻度盤(8)，刻度盤上有指針，在刻度盤
(8)上安裝有旋閥(7)，通過該旋閥(7)調節阻尼彈簧的壓緊程度，為葉輪重量進行校準調節。連杆(11)的長度為葉輪(2)半徑的1. 5倍；在閘板(14)上安裝有調隙閥(17)， 通過調隙閥(17)螺旋壓入或退出，可以調節閘門的密封程度。控制裝置包括荷重傳感器(4)、計算機(23)、繼電器(22)以及電磁吸鐵(10)。滑塊(3)與葉輪(2)接觸的一面塗覆有耐磨粉末冶金，荷重傳感器(4)採用剪應力應變片，安裝在滑塊(3)的另一面上。電磁吸鐵(10)安裝在連杆(8)上，當葉輪上的物料達到一定重量，葉輪軸上的力矩達到設定值時，由應變片向計算機(23)發出信號，計算機(23)控制整流器(15)關閉，同時計算機(23)控制繼電器(22)動作，進而控制電磁吸鐵(10)動作，將滑塊(3)從葉輪倉中吸出，使得葉輪(2)轉動，滑塊(3)的動作同時帶動連杆(11)動作，連杆 (11)繞固定鉸鏈(12)擺動，帶動閘板(14)動作，使入煤口關閉，使得煤料在葉輪轉動時間內被傾倒在煤鬥裡，同時葉輪的每次轉動都將一組脈衝信號輸入計算機，計算機通過輸入的脈衝信號計算物料的通過質量。然後，下一個計量過程開始。下面結合圖1、2、4對本發明計量系統的計量過程進行具體描述。如圖1所示，當一定重量的固體粉粒由上料鬥(16)進入整流器(15)時，電機(20)通過減速機(21)帶動整流器(15)均勻的轉動，整流器(15)將粉粒均勻的送入葉輪(2)，當葉輪(2)的載荷達到一定限度時，一極限力矩傳遞給滑塊(3)上的荷重傳感器(4)，作為傳感器(4)的應力片向計算機 (23)輸出一個高電平信號，計算機(23)隨即發出指令，控制整流器(15)停止轉動，從而使粉粒停止繼續下流；同時，該控制指令還控制繼電器(22)，繼電器(22)控制電磁吸鐵(10) 將滑塊(3 )吸出，使葉輪(2 )旋轉90 ，將粉粒從下料倉傾倒出去。當粉粒傾倒完成後，葉輪軸上的力矩減小到一設定值，荷重傳感器通過其上的應變片向計算機(23)輸出一低電平信號，計算機(23)根據該信號控制繼電器斷開，從而電磁吸鐵(10)失電，滑塊(3)在阻尼器
(9)的作用下復位，即插入到葉輪倉(1)內，支撐下一個葉輪，滑塊(3)的動作同時帶動連杆 (11)動作，從而打開閘板(14)，各個部件復位，開始下一個葉輪的稱量周期。上面結合附圖對本發明進行了示例性的描述，顯然本發明的實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種重力旋翼式固體質量流量計量系統，包括過料裝置、稱量裝置以及控制裝置，其特徵在於所述控制裝置檢測過料裝置的過料量，根據檢測結果控制稱量裝置關閉進料，進行卸料。
2.根據權利要求1所述的計量系統，其特徵在於所述過料裝置包括上料鬥(16)、設置在上料鬥下部的整流器(15)、葉輪倉(1)、葉輪(2)以及下料鬥(19)，所述葉輪(2)共有四葉，為凹狀曲面形。
3.根據權利要求2所述的計量系統，其特徵在於所述稱量裝置包括穿過葉輪倉(1) 支撐葉輪(2)的滑塊(3)，與滑塊(3)相連的連杆(11)以及與連杆(11)相連的閘板(14)， 連杆(11)由固定鉸鏈(12)固定在爐前鋼梁上，所述閘板(14)用於關閉進料口。
4.根據權利要求3所述的計量系統，其特徵在於所述控制裝置包括荷重傳感器 (4)、計算機(23)、繼電器(22)以及電磁吸鐵(10)，荷重傳感器(4)安裝在滑塊(3)上，荷重傳感器(4)檢測葉輪的承重，向計算機(23)發出信號；計算機(23)根據荷重傳感器(4)發送的信號，控制整流器的開閉，同時控制繼電器(22)動作，繼電器(22)控制電磁吸鐵(10) 帶動滑塊(3)的動作。
5.根據權利要求4所述的計量系統，其特徵在於葉輪(2)的每次轉動都將一脈衝信號輸入計算機(23)，計算機(23)通過輸入的脈衝信號計算物料的通過質量。
6.根據權利要求3-5任一項所述的計量系統，其特徵在於所述稱量裝置還包括與滑塊(3)相連的阻尼器(9)，阻尼器包括滑塞(6)，在滑塞(6)的空腔內裝有阻尼彈簧和阻尼油。
7.根據權利要求6所述的計量系統，其特徵在於在阻尼器(9)上安裝有刻度盤(8)， 在刻度盤(8 )上安裝有旋閥(7 )。
8.根據權利要求3-7任一項所述的計量系統，其特徵在於所述葉輪(2)的材質為鎳鉻不鏽鋼，厚度為5mm。
9.根據權利要求3-8任一項所述的計量系統，其特徵在於所述連杆(11)的長度為葉輪(2)半徑的1.5倍。
10.根據權利要求3-9任一項所述的計量系統，其特徵在於在閘板(14)上安裝有調隙閥(17 )，通過調隙閥(17 )螺旋壓入或退出，調節閘門的密封程度。
全文摘要
本發明公開了一種重力旋翼式固體質量流量計量系統，包括過料裝置、稱量裝置以及控制裝置，所述控制裝置檢測過料裝置的過料量，根據檢測結果控制稱量裝置關閉進料，進行卸料。本發明提供的計量系統簡便耐用，精度較高，有利於進行節能管理、節能監測和節能測試。
文檔編號G01G13/00GK102288240SQ20111019270
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月8日 優先權日2011年7月8日
發明者張萬璐, 張穹希, 彭嘯, 李景儀, 杜文偉, 趙奕奕 申請人:中國計量科學研究院