CN103091125B - 一种篦冷机冷却性能试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种篦冷机冷却性能试验装置是在进料装置与集料装置之间安装篦板单元布置结构，并在篦板单元布置结构内安装篦板单元和篦板单元气流压力温度传感器，在篦板单元气流压力温度传感器部位还设置有流量计和温度计，篦板单元布置结构的下部通过风管与风机联通，在风管上连接有流量调节器布置结构、单向阀式示踪粒子导入器和流量计，流量调节器布置结构内设置流量调节器；图像拍摄装置，篦板单元气流压力温度传感器和流量计通过数据线与数据采集处理系统连接；PLC控制器控制进料装置、示踪粒子控制机构和风机的变频器工作。

Description

一种篦冷机冷却性能试验装置
技术领域
   本发明属于篦冷机冷却性能试验技术领域，主要涉及的是一种篦冷机冷却性能
试验装置，能进行篦冷机篦板单元和风量调节结构性能的试验。
背景技术
水泥工业是一个高污染、高能耗的产业，在当今能源紧缺和强调环保减排的社会背景下，水泥行业的高能耗、高污染排放问题显得尤为突出。水泥熟料冷却机的熟料输送经历由循环移动、铰龙输送、篦板往复运动，直至最新的固定篦床横棒推动和多排纵向间歇往复移动式这一发展过程。现今大量使用的第三代、第四代篦冷机所应用的充气梁供风冷却技术，存在因回转窑卸料偏斜所产生的冷却气体分布不均衡问题，因此其热回收率偏低，带来能源的浪费，而由其高阻力篦板引发的高流速冷却气体吹起大量的熟料粉尘，在尾气排放中对环境产生严重的污染。篦冷机设计直接关系到设备的功率损失、冷却效果、能源消耗，而试验是进行篦冷机篦板单元和冷却气体流量调节器设计的主要方法，篦冷机冷却性能试验装置成为关键。
在现有的篦冷机主要零部件设计方面，都是采用试凑方法，专利申请号为CN102305302的专利，公布一种篦冷机冷却风供应的自动流量调节阀，是一种无动力驱动、重力调节、自动补偿、自动适应系统平衡的风量调节阀，可满足篦冷机供风系统的工艺技术进步要求。其结构包括阀体、阀板、底部风板、阀板配重，其中阀体与底部封板通过焊接连成一体，阀板和阀板配重通过焊接连接，在阀体内有一根挂杆，该挂杆将阀板挂在阀体上，在阀体顶部开有螺栓孔，用螺栓将阀体与篦冷机篦板相连并挂上阀板即可实现自动调节风量的效果。而篦冷机性能试验装置研究方面更是几乎没有，无法进行压力和冷却效果研究，更无法了解篦冷机内部流场分布特征。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提出一种篦冷机冷却性能试验装置。该试验装置能同步控制和测量篦冷机篦板单元压力、温度测试和风量调节器冷却性能试验，提高测量效率和精度，验证篦板单元和流量调节结构的冷却效果，缩短研制周期。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的篦冷机冷却性能试验装置主要由风机、单向阀式示踪粒子导入器、示踪粒子控制机构、流量计、篦板单元气流压力温度传感器、篦板单元布置结构、进料装置、集料装置、图像拍摄装置、流量调节器布置结构、PLC控制器、数据采集处理系统组成，篦板单元布置结构安装在进料装置和集料装置之间，其内安装有篦板单元和篦板单元气流压力温度传感器，在篦板单元气流压力温度传感器部位还设置有流量计和温度计，篦板单元布置结构的下部通过风管与风机联通，在风管上连接有流量调节器布置结构、单向阀式示踪粒子导入器和流量计，流量调节器布置结构内设置流量调节器；图像拍摄装置，篦板单元气流压力温度传感器和流量计通过数据线与数据采集处理系统进行处理；PLC控制器控制进料装置、示踪粒子控制机构和风机的变频器工作。
    本发明所述风管上连接的流量计位于篦板单元布置结构的进风口端。
    本发明在所述的流量调节器布置结构上连接有泄压阀。
本发明所述篦板单元布置结构的截面为正方形，用于安装不同参数的篦板单元。
本发明所述篦板单元布置结构为整体结构或组合结构。
本发明所述篦板单元气流压力温度传感器的数量为多个，对应的流量计和温度计位置也为多个。
本发明在所述风机与流量调节器布置结构之间连接有隔声减振墙和风机软连接件。
本发明所述流量调节器布置结构内设置的流量调节器为机械式或电磁式。
本发明所述篦板单元布置结构用于安装不同参数的篦板单元。
本发明的有益效果如下：
本发明能进行篦冷机篦板单元压力、温度测试和风量调节器冷却性能试验，能进行篦板单元结构及参数、风量调节器对冷却效果的影响研究，试验管道内流量、示踪粒子等条件能集成化控制，篦板单元内气流压力、温度、内部可视化流场信息能同时采集和数据处理。由于在篦板单元内不同位置设置了温度传感器，因此可准确测得篦板单元内不同位置的压力和温度，提高了测量精度，缩短了篦板单元和流量调节器研制周期。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
 图中：1、风机，2、隔声减振墙，3、风机软连接件，4、变频器，5、单向阀式示踪粒子导入器，6、法兰盘，7、流量调节器布置结构，8、篦板单元布置结构，9、进料机构，10、集料机构，11、图像拍摄装置，12、PLC控制器，13、数据采集处理系统，14、流量计，15、传感器，16、示踪粒子控制机构，17、泄压阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
面结合附图对本发明进行详细说明。但本发明不局限以下实施例。
如图1所示：本实施例所述的篦冷机冷却性能试验装置包括风机1、隔声减振墙2、风机软连接3、变频器4、单向阀式示踪粒子导入器5、示踪粒子控制机构16、流量计14、篦板单元气流压力温度传感器15、篦板单元布置结构8、进料装置9、集料装置10、图像拍摄装置11、法兰盘6、数据采集处理系统13、变频器4、PLC控制器12、流量调节器布置结构7和泄压阀17。篦板单元布置结构8的截面为正方形，用于安装不同参数的篦板单元，可以试验不同篦板单元的冷却性能。其安装在进料装置9和集料装置10之间。为了拍摄到篦板单元内详细的流场信息，所述的篦板单元布置结构8及其内安装的篦板单元需采用透明材料做成，并且还要耐高温。在篦板单元布置结构8内安装有篦板单元和篦板单元气流压力温度传感器15，所述篦板单元气流压力温度传感器15采用的是常规的压力和温度传感器，在压力传感器部位同时设置有流量计和温度计，可测得篦板单元内的气体压力和温度。为了准确测得篦板单元内不同位置的压力和温度，所述篦板单元气流压力温度传感器15的数量不限于一个，可在篦板单元内不同位置设置多个，对应的流量计和温度计位置也为多个。在篦板单元布置结构8的下部通过风管与风机1联通，在风管上连接有流量调节器布置结构7、单向阀式示踪粒子导入器5和流量计14，为了降低来自于风机的振动和噪声，在风机1与流量调节器布置结构7之间连接有隔声减振墙2和风机软连接件3。隔声减振墙2为砖和水泥结构，一般是超过50cm。流量调节器布置结构7为密闭的腔室结构。用于安装不同的流量调节器，流量调节器可以是机械式的，也可以是电磁式的，控制进入篦板单元的冷却空气量。在流量调节器布置结构7上还连接有泄压阀17。流量调节器布置结构7通过法兰盘6与风管连接。在篦板单元布置结构8的进风口端还连接有流量计14，用于精确计量进入篦板单元试验系统的冷却空气流量。在流量调节器布置结构7与流量计14之间的风管上还连接有单向阀式示踪粒子导入器5和示踪粒子控制机构16，作用是既能保证示踪粒子能压入管道系统，又能阻止试验管道系统内的气体泄露。在篦板单元布置结构8设置有图像拍摄装置11，其拍摄的图像信号传送给数据采集处理系统13进行处理，同时，篦板单元气流压力温度传感器15和流量计14采集的信号也传送给数据采集处理系统13进行处理。数据采集处理系统13。利用自行研制的PLC控制器12，根据设定的程序，控制进料装置9、示踪粒子控制机构16和风机1的变频器4工作，PLC控制器12首先通过变频器4驱动风机1工作，管道系统中有了足量冷却空气，然后通过示踪粒子控制机构16控制单向阀式示踪粒子导入器5向管道系统导入示踪粒子。
试验时，通过流量调节器7调节进入篦板单元的冷却空气流量，多余的空气通过泄压阀17流出，需要冷却的料通过进料装置9进入篦板单元，冷却后的料进入集料装置10，当管道内气流和示踪粒子稳定后，篦板单元气流压力温度传感器15测得篦板单元内气体压力和温度，可通过图像拍摄装置11测量篦板单元内部流场信息，压力、温度、流场信息和流量数据的采集和处理通过数据采集处理系统13得到，由于实现同步控制和测量，可以明显提高测量效率和精度，当PLC控制器12控制的试验系统中导入示踪粒子的冷却空气稳定后，数据采集处理系统13开始采集和处理关于压力、温度、流场信息和流量数据。

Claims (6)

1.一种篦冷机冷却性能试验装置，其特征是：其主要由风机（1）、单向阀式示踪粒子导入器（5）、示踪粒子控制机构（16）、流量计（14）、篦板单元气流压力温度传感器（15）、篦板单元布置结构（8）、进料装置（9）、集料装置（10）、图像拍摄装置（11）、流量调节器布置结构（7）、PLC控制器（12）、数据采集处理系统（13）组成，篦板单元布置结构安装在进料装置和集料装置之间，其内安装有篦板单元和篦板单元气流压力温度传感器，在篦板单元气流压力温度传感器部位还设置有流量计和温度计，篦板单元布置结构的下部通过风管与风机联通，在风管上连接有流量调节器布置结构、单向阀式示踪粒子导入器和流量计，流量调节器布置结构内设置流量调节器；图像拍摄装置，篦板单元气流压力温度传感器和流量计通过数据线与数据采集处理系统连接；PLC控制器控制进料装置、示踪粒子控制机构和风机的变频器工作；在所述的流量调节器布置结构（7）上连接有泄压阀（17）；在所述风机（1）与流量调节器布置结构(7)之间连接有隔声减振墙(2)和风机软连接件(3)。
2.根据权利要求1所述的篦冷机冷却性能试验装置，其特征是：所述风管上连接的流量计（14）位于篦板单元布置结构（8）的进风口端。
3.根据权利要求1所述的篦冷机冷却性能试验装置，其特征是：所述篦板单元布置结构（8）的截面为正方形，用于安装不同参数的篦板单元。
4.根据权利要求1所述的篦冷机冷却性能试验装置，其特征是：所述篦板单元布置结构（8）为整体结构或组合结构。
5.根据权利要求1所述的篦冷机冷却性能试验装置，其特征是：所述篦板单元气流压力温度传感器（15）的数量为多个，对应的流量计和温度计位置也为多个。
6.根据权利要求1所述的篦冷机冷却性能试验装置，其特征是：所述流量调节器布置结构（7）内设置的流量调节器为机械式或电磁式。
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