作者:林廷全、袁理（宜賓瑞興實(shí)業(yè)有限公司）
摘要：科力奧力秤優(yōu)點(diǎn)在于長(zhǎng)期和短期精度都高，但其對(duì)物料要求也高，受限于其通過(guò)能力差，各種非正常因素對(duì)測(cè)控的影響較大，容易造成跟不上料、波動(dòng)等現(xiàn)象，文中通對(duì)科力奧力秤工作原理、秤體結(jié)構(gòu)剖析，對(duì)煤粉特性的分析，結(jié)合生產(chǎn)中遇到的各種事例的分析，對(duì)造成煤粉波動(dòng)的因素加以分析，總結(jié)出四大原因：一是煤粉下料不暢，二是異物堵塞，三是壓縮空氣問(wèn)題，四是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故障，并指出煤粉下料和異物因素占了相當(dāng)大的比重。在生產(chǎn)中通過(guò)比較測(cè)量輪壓重、給料機(jī)、測(cè)量輪速度、皮重以及羅茨風(fēng)機(jī)壓力等，判斷問(wèn)題所在，提出了一定的操作方案，并對(duì)可能的問(wèn)題提出了一定的改進(jìn)預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞：科里奧利力；測(cè)量輪；給料機(jī)；通過(guò)性；流動(dòng)性
引言：在新型干法水泥生產(chǎn)線中，煤粉的供給是一個(gè)關(guān)鍵的因素，煤粉的供給提供了分解爐和窯系統(tǒng)對(duì)生料加熱、分解、煅燒的能源，同時(shí)通過(guò)對(duì)頭尾煤供給量的控制對(duì)煅燒系統(tǒng)高溫物理化學(xué)反應(yīng)合理地調(diào)配，最終達(dá)到使熟料成品質(zhì)量穩(wěn)定。但是因煤粉有較高的流動(dòng)性，鎖風(fēng)要求較高，同時(shí)物料易產(chǎn)生結(jié)露、起拱、塌庫(kù)等，導(dǎo)致計(jì)量控制較為困難，影響了窯的工況。我公司頭煤和尾煤計(jì)量采用申克公司的型號(hào)為MUTICOR K-40及MUTICOR K-80轉(zhuǎn)子稱(chēng)，在前幾年的運(yùn)行中，常出現(xiàn)物料波動(dòng)、跟不上料等原因跳停，造成了生產(chǎn)上較大的損失，經(jīng)過(guò)多次的故障，通過(guò)專(zhuān)業(yè)服務(wù)人員交流，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在對(duì)此稱(chēng)的生產(chǎn)維護(hù)作一點(diǎn)小的總結(jié)。
一、流量計(jì)工作原理：
科里奧利力（Coriolis force）簡(jiǎn)稱(chēng)為科氏力，是對(duì)旋轉(zhuǎn)體系中進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)由于慣性相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體系產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)的偏移的一種描述？评飱W利力來(lái)自于物體運(yùn)動(dòng)所具有的慣性。
科里奧稱(chēng)工作原理如下圖：
質(zhì)量微粒m在以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方向的慣性力FC的作用，通過(guò)測(cè)量這個(gè)力，可測(cè)得質(zhì)量m，這就是科里奧利原理。實(shí)際上測(cè)量輪的基本機(jī)械結(jié)構(gòu)如下圖：
流量計(jì)整體的基本結(jié)構(gòu)如下：
流量計(jì)組成部分剖視圖：
煤粉由煤粉倉(cāng)進(jìn)入葉輪給料機(jī)時(shí)，首先經(jīng)過(guò)內(nèi)置攪拌器，被充分流態(tài)化，使其暢通，由葉輪給料機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定喂料，進(jìn)入科里奧利質(zhì)量流量計(jì)被計(jì)量后進(jìn)入煤粉輸送管道，輸送至窯頭或分解爐。測(cè)得的流量信號(hào)(實(shí)際值)輸入MULTICONT測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)際值與設(shè)定值在系統(tǒng)中進(jìn)行比較，及時(shí)輸出反饋信號(hào)，調(diào)節(jié)葉輪給料機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定喂料。從測(cè)量及控制對(duì)象來(lái)看，測(cè)量輪是用變頻器固定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，控制的對(duì)象是給料機(jī)的轉(zhuǎn)速，因?yàn)闇y(cè)量輪固定轉(zhuǎn)速，保證了物料的各方向分力比例恒定，非常有利于準(zhǔn)確地測(cè)量物料質(zhì)量，測(cè)量的速度也是這個(gè)固定速度，所以可以針對(duì)性地將精度做得很高，又因?yàn)榭刂茖?duì)象是給料機(jī)，和測(cè)量輪之間有管道緩沖，對(duì)給料機(jī)的調(diào)節(jié)對(duì)測(cè)量輪的測(cè)量精度影響微乎其微，秤體從設(shè)計(jì)上保證了測(cè)量和控制的精度。
煤粉由流量計(jì)流出后，經(jīng)過(guò)一段彎管進(jìn)入輸煤管道，由于噴嘴兩邊的正負(fù)壓差(噴嘴位置需在安裝調(diào)試時(shí)確定)，這樣煤粉可以較容易地被輸送。同時(shí)，從噴嘴靠風(fēng)機(jī)端引出一條正壓管線，對(duì)葉輪給料機(jī)內(nèi)施加一個(gè)小的氣壓(葉輪給料機(jī)與流量計(jì)出料管間壓差約5000Pa)，使下料更為順暢，凈風(fēng)的風(fēng)壓僅需50000Pa即可將煤粉送出，不需設(shè)螺旋泵。葉輪與外殼間隙僅0.2mm，被煤粉填充，可以保持葉輪給料機(jī)上下的壓差，保證下料流暢及穩(wěn)定。該喂煤系統(tǒng)的葉輪給料機(jī)與煤粉倉(cāng)出料管之間用法蘭聯(lián)接，流量計(jì)與葉輪給料機(jī)出料管之間、流量計(jì)出料管與煤粉輸送管線之間也用法蘭聯(lián)接，無(wú)需其它安裝支架，安裝高度低，安裝和拆卸維修方便；密封性能好，保持煤粉倉(cāng)下料的環(huán)境干凈。
二、流量計(jì)應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題及要點(diǎn)分析:
由工作原理我們分析得出，測(cè)量的關(guān)鍵在于分格輪的慣性力FC及測(cè)量輪本身轉(zhuǎn)速的測(cè)量，得益于電力電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)上述參數(shù)的測(cè)量是比較容易的，但是如果有另外機(jī)械上的、物料上的原因，也很容易導(dǎo)致測(cè)量偏差，致使控制失效。不幸的是該秤通過(guò)能力差，對(duì)物料要求高，這方面的原因很容易導(dǎo)致控制失控。
我們?cè)诠ぷ髦袑?duì)該秤的使用，也是由不清楚到明白，其間也經(jīng)歷了不少問(wèn)題，在此將其現(xiàn)象及原因大致剖析，希各同行用戶(hù)能共同指正探討。
首先，我認(rèn)為要保證煤倉(cāng)的下料順暢，煤粉密度低，易吸潮，倉(cāng)內(nèi)流動(dòng)性差，如果再加上環(huán)境溫度、濕度原因，則煤粉很容易在煤倉(cāng)錐部結(jié)皮，這又促進(jìn)倉(cāng)內(nèi)煤粉更不容易向下進(jìn)入到給料機(jī)內(nèi)，進(jìn)一步惡化波動(dòng)現(xiàn)象，不得不靠人工用敲擊方法對(duì)錐部作業(yè)來(lái)緩減。在出現(xiàn)這種問(wèn)題時(shí)，操作人員發(fā)現(xiàn)在倉(cāng)重較低的情況下，情況要好得多，我們分析在重倉(cāng)情況下，錐部因下料有摩擦力，重倉(cāng)加劇了摩擦力的阻礙作用，造成煤粉不能及時(shí)補(bǔ)充。在年度大修時(shí)，我們清空倉(cāng)發(fā)現(xiàn)其錐部鏡面不銹鋼使用時(shí)間久了不是很光滑了，有的地方還的磨損，在全面研討后，我們首先將鏡面不銹鋼按申克公司推薦的8K鏡面不銹鋼重做，在對(duì)其環(huán)吹疏通過(guò)程中也了現(xiàn)了里面有不少煤粉，這可能是由于不銹鋼破損進(jìn)入環(huán)吹的，影響了對(duì)煤粉的助流作用，另外，煤粉倉(cāng)的收塵器在檢查過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)風(fēng)管內(nèi)有結(jié)皮，還有一個(gè)彎管角度很死，這可能要影響倉(cāng)內(nèi)氣體的排放，我們對(duì)此重新制作了管道，改善了倉(cāng)內(nèi)氣體的排放。經(jīng)過(guò)上述幾方面的檢查改進(jìn)，在檢修完成投入生產(chǎn)時(shí)，就很少出現(xiàn)過(guò)下料長(zhǎng)時(shí)間跟不上，波動(dòng)劇烈的現(xiàn)象了。
第二，進(jìn)料的管理不能馬虎。這里說(shuō)進(jìn)料，也就是說(shuō)并不只包含煤粉。有一次中修時(shí)，搞衛(wèi)生的臨工在做煤磨衛(wèi)生時(shí)，將雜物放到進(jìn)煤倉(cāng)拉鏈機(jī)上，而拉鏈機(jī)當(dāng)時(shí)并沒(méi)完全蓋好，結(jié)果這些雜物都拉到了倉(cāng)里，投運(yùn)后不久，流量計(jì)就嚴(yán)重不正常，打開(kāi)后從葉輪給料機(jī)等處找出了大量掃帚、手套甚至碎玻璃之類(lèi)的東西，科力奧秤相較其它秤有一個(gè)短板就是其通過(guò)能力較差，所以對(duì)物料的細(xì)度有較高的要求，所以當(dāng)異物進(jìn)入時(shí)是很難及時(shí)排出的，在里面勢(shì)必要影響其動(dòng)平衡造成負(fù)荷波動(dòng)。此外，前級(jí)的磨機(jī)要向計(jì)量秤提供合格的煤粉，這就要求其煤粉干燥、細(xì)度好，如果磨機(jī)、選粉機(jī)工作異常，造成煤粉過(guò)粗，或水分重等問(wèn)題，再或者有點(diǎn)雜物混合其中，則給料機(jī)和測(cè)量輪就容易堵塞、結(jié)皮，造成顯示虛高。還有一次檢修后啟機(jī)時(shí)反饋和實(shí)際相差較大，因開(kāi)始時(shí)給煤量較低，都幾乎用不了，我們經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查后，最終了現(xiàn)皮重和平時(shí)有巨大差別，以前的皮重只有400多，現(xiàn)在有2000多點(diǎn)了，后來(lái)拆開(kāi)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)量輪上有較嚴(yán)重的結(jié)皮，清理后重新校正皮重又回到500左右了，分析應(yīng)該是因?yàn)辄c(diǎn)火前沒(méi)有對(duì)測(cè)量輪檢查清理，檢修期間氣候潮濕，煤粉可能濕度大，才造成結(jié)皮現(xiàn)象，煤粉粘在測(cè)量輪上，造成了計(jì)量嚴(yán)重誤差，結(jié)果當(dāng)然是中控拼命加產(chǎn)量，實(shí)際煤還是沒(méi)下，同時(shí)因壓重虛高，造成給料機(jī)幾乎停轉(zhuǎn)，儀表檢測(cè)異常停機(jī)。
第三，是壓縮空氣的問(wèn)題。申克公司對(duì)壓縮空氣進(jìn)氣口壓力要求3.5bar--4bar，L1，L2任何時(shí)候壓力都應(yīng)該是1.8bar—2.0bar。壓縮空氣的作用，一是促進(jìn)煤粉在流態(tài)化底板上的流動(dòng)，二是形成空氣軸承，避免煤粉進(jìn)入齒輪箱及測(cè)量軸承。壓縮空氣的壓力不能過(guò)大也不能過(guò)小，壓力過(guò)大，對(duì)流態(tài)化底底板和空氣軸承都是較大的沖擊，我們?cè)谝郧暗臋z修中，就發(fā)現(xiàn)流態(tài)化底板和中心軸接縫處破了一個(gè)洞需要更換，齒輪箱也因?yàn)榭諝鈯A煤粉在軸上沖出了較深的痕跡而不得不返廠，同時(shí)壓力過(guò)大，可能將煤粉上揚(yáng)造成流動(dòng)紊亂，影響計(jì)量不說(shuō)，還有進(jìn)入氣路油路的隱患。而壓力過(guò)小，造成的后果也是顯而易見(jiàn)的，煤粉將不能有效地浮動(dòng)起來(lái)，對(duì)其流動(dòng)性有較大影響，煤粉有可能只在測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)部打轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響其實(shí)際流量，而且煤粉也容易進(jìn)入齒輪箱及測(cè)量軸承，久而久之，這套設(shè)備就報(bào)廢了。我們?cè)谶@里要重點(diǎn)注意申克配套的唐納森過(guò)濾器的工作狀態(tài)，因?yàn)樘萍{森過(guò)濾器是主動(dòng)循環(huán)再生系統(tǒng)，并不是簡(jiǎn)單的靜態(tài)過(guò)濾，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在使用久了以后就有可能出現(xiàn)各種問(wèn)題，我們有一臺(tái)過(guò)濾器就出現(xiàn)了在排水階段漏氣的問(wèn)題，造成周期性的停機(jī)，就是因?yàn)榕潘A段壓力過(guò)低，觸發(fā)了其壓力開(kāi)關(guān)使計(jì)量秤保護(hù)跳停，而當(dāng)時(shí)我們想應(yīng)急將壓力開(kāi)關(guān)短接暫時(shí)使用，但在排水階段仍因空氣壓力低，流量反饋還是嚴(yán)重下降不能工作。
第四，是各動(dòng)力機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)問(wèn)題，主要是測(cè)量輪電機(jī)皮帶盤(pán)故障多一點(diǎn)，這主要是因?yàn)槠洳幌衿胀ㄆ鲃?dòng)一樣，該傳動(dòng)帶是齒形皮帶，同時(shí)內(nèi)有鋼絲加強(qiáng)，彈性上不如普通橡膠帶，要求我們上的時(shí)候不能不緊，基本套上不掉就可以了，我們以前對(duì)其松緊程序把握不好，偏緊，結(jié)果用不了多久就磨壞了，有一次還將電機(jī)傳動(dòng)軸拉得有點(diǎn)變形，傳動(dòng)皮帶拉裂、打滑，就造成速度測(cè)量不穩(wěn)定，對(duì)控制系統(tǒng)的影響也是很大的，這是大家需要注意的。
總結(jié)：
通過(guò)對(duì)科里奧利秤工作流程的分析和實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題，總結(jié)出該秤的優(yōu)點(diǎn)和不足。該秤長(zhǎng)期短期精度高，運(yùn)行穩(wěn)定，受處力干擾小，需要送風(fēng)機(jī)要求不高，在水泥生產(chǎn)線窯系統(tǒng)作為供煤能提供比較穩(wěn)定的運(yùn)行，對(duì)維持產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定有很好的作用。其缺點(diǎn)在于其通過(guò)能力差，對(duì)物料以及空氣的質(zhì)量要求較高，實(shí)際工作中，異物以及空氣水分等對(duì)其影響較大，在維護(hù)中除了設(shè)備自身的維護(hù)保養(yǎng)之外，對(duì)外圍因素的管理還應(yīng)大大加強(qiáng)。
在維護(hù)中可以通過(guò)儀表各種參數(shù)，如載荷（Load）、速度（Speed）等反饋出來(lái)，如公司現(xiàn)尾煤秤給料量15.8T/h，對(duì)應(yīng)載荷約14Kg左右，測(cè)量輪轉(zhuǎn)速為固定 266（有微小波動(dòng)），送風(fēng)壓力40Kpa，頭煤秤給料量13T/h，對(duì)應(yīng)參數(shù)分別為13Kg，250，32Kpa，我們通過(guò)觀察相關(guān)參數(shù)的變化，不難分析出物料在秤里的流動(dòng)狀態(tài)，如測(cè)量輪有異物時(shí)，載荷會(huì)增加，同時(shí)送風(fēng)壓力減小，而斷料的時(shí)候，載荷會(huì)減小，送風(fēng)壓力也會(huì)減小，這在我們歷經(jīng)的故障中是能觀察到的。據(jù)申克公司介紹，該產(chǎn)品對(duì)通訊方面的支持也較完善，實(shí)際生產(chǎn)中，有的生產(chǎn)線通過(guò)總線通訊就能在中央控制室觀察到眾多參數(shù)變化，并且校正也可遠(yuǎn)程完成，這對(duì)問(wèn)題的判斷就更加直觀有效了。
以上問(wèn)題，都是我們實(shí)際工作中的一點(diǎn)小的總結(jié)，希望對(duì)大家的工作有一定幫助。
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