CN204058389U - 用于快速并且可靠地检测气动输送的燃料粉末的流动的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于快速并且可靠地检测气动输送的燃料粉末的流动的装置，其中在由燃料粉末的流过的管道中设有压力损失元件，并且其中用于测量压力损失Δp的SIL（安全完整性等级）认证的压力传感器以其两个接口沿着流动方向连接在压力损失元件前面和后面。设有分析装置，用于分析由压力传感器检测的压力损失的测量值。创造性地提出一种具有SIL-3能力的粉末流动监控，通过它能够快速并且可靠地检查到低于粉末燃料规定的流动，尤其导电的燃料粉末。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于快速并且可靠地检测气动输送的燃料粉末的流动的装置。
此外，本实用新型涉及一种对气动的粉末流动的中断或者故障进行的测量技术上的检查。
背景技术
气动输送的粉末理解为来自工业、商业以及家庭的各种碳化程度的粉末精细地研磨的煤、焦炭、必要时预先热处理的生物质或者能够粉碎的残留物以及废物。此外，例如用于精炼生铁并且用于脱硫的无机的粉末属于可能的输送物。气动输送粉末状的燃料在用于形成能量气体以及合成气体的粉末压力气化中或者在将燃料粉末输入高炉的风口中是已知的。在此，燃料粉末经由压力闸容器输入在方法压力下的计量容器中，燃料粉末从该计量容器中作为粉末-输送气体-悬浮物以250到450kg/m3之间的较高的加载密度通过一个或多个输送管道输入负载。飞流气化器、高炉的风口、燃烧炉或者用于精炼生铁的装置理解为负载/接收器。任意的适合于可燃烧的粉末的低氧气的气体可以用作用于压力闸的阻气（Bespannungsgas）以及输送气体，该气体没有可冷凝的成分例如水蒸汽。
设备的安全运行的前提条件是快速检查燃料流动的故障。由此，例如可以确保维持限定的氧气-燃料比（λ值）并且因此确保相应的反应温度。在这种情况下，没有注意到的或者太晚察觉到的粉末输送的故障会引起反应温度的不允许的较高上升。此外，λ值直到氧化区域（也就是>1）的上升会迅速增加爆炸的危险。
也就是必须能够快速并且可靠地检查燃料故障从而保护燃烧器或者反应器以及后面在方法技术上的系统。已知的现有技术为了检测燃料流动而设置了不同的测量系统。在给出的过程以及介质条件下可以根据静电学的测量原理监控粉末流动。在此，在静电学方面加载的固体物质颗粒在通过探测器（例如金属环）时产生了加载信号。该流动噪音取决于颗粒的量、流动速度以及特性。如果微粒输送停止，那么噪音就停止。
此外，可以使用电容式的测量系统。在该测量方法中固体物质颗粒产生电容变化。相应的电压信号用于指示粉末流动。
由于粉末流动监控的在安全技术上较大的意义，对所使用的测量技术的功能安全性（SIL）提出相应的要求。目前在市场上的测量设备不满足该要求。
实用新型内容
针对此问题，本实用新型提出一种装置，用该装置能够快速并且可靠地检查到低于规定的燃料粉末的流动，这用于保护燃烧器或者反应器以及后面在方法技术方面的系统。
该任务通过一种用于快速并且可靠地检测气动输送的燃料粉末的流动的装置得到解决，其中
-在由燃料粉末的流过的管道中设有压力损失元件，
-用于测量压力损失Δp的SIL认证的压力传感器以其两个接口沿着流动方向连接在压力损失元件前面和后面，
-设有分析装置，用于分析由压力传感器检测的压力损失的测量值。有利的是，通过磨损小的具有相对于所述管道减小的内直径的管道段形成压力损失元件。也有利的是，通过预先规定长度的管道形成压力损失元件，其中通过燃料粉末的流动形成相应的由摩擦引起的压力损失。优选所述分析通过检查到超过或者低于压力损失的阈值来给出。在此，还优选在超过压力损失的阈值时，存在燃料粉末的预先给出的流动。有利的是，由流动引起的压力损失在50mbar到1000mbar之间的范围内。有利的是，所述管道具有10mm到80mm之间的直径。有利的是，沿着流动方向在压力损失元件后面的接头与燃料粉末的接收器连接。有利的是，所述管道布置在用于对燃料粉末进行压力气化的设备的计量容器和反应器之间。
本实用新型利用以下认识，即借助于SIL认证的压力传感器组合压力损失元件可以短暂地实现有SIL-3能力的粉末流动监控。本实用新型实现了一种测量方法，用该测量方法也可以监控能够导电的粉末，这例如不能用静电学的测量方法实现。用于监控的流动压力损失可以在50mbar到100mbar之间的范围内。
本实用新型的有利的改进方案在下文中得到说明。
附图说明
下面作为实施例在为了理解所要求的范围内根据附图更详细地解释本实用新型。在此示出：
图1是用于粉末流动监控的压力损失测量的按本实用新型的系统。
具体实施方式
为了实现可靠的过程监控，在使用SIL认证的压力传感器的情况下检测粉末流动。该压力传感器连续地测量限定的管道长度上流动介质的摩擦压力损失，例如粉末或尤其燃料粉末。粉末流动的停止会使得测量距离上的压力差下降。该下降用作监控的指标。通过使用所谓的压力损失元件可以这样改变由于粉末流动引起的压力损失，即使得人们获得足够大的测量信号。对于压力损失元件是指磨损小的管道段，该管道段具有比存在的输送管道更小的内直径。
给出两种用于测量流动压力损失的变型方案：
变型方案1：通过输送管道中两个压力获取位置来测量压力差。
变型方案2：通过在输送管道中以及在负载/接收器上的压力获取来形成压力差。
从计量容器的下面部分引导出来的输送管道可以水平地或者如图中所示垂直地进行布置。输送管道中的压力可以在1到60 bar之间。输送管道直径可以根据输送功率以及输送管的数量在10到80mm之间进行选择。
Claims (9)
1.用于快速并且可靠地检测气动输送的燃料粉末的流动的装置，
其中
-在由燃料粉末的流过的管道中设有压力损失元件，
-用于测量压力损失Δp的SIL认证的压力传感器以其两个接口沿着流动方向连接在压力损失元件前面和后面，
-设有分析装置，用于分析由压力传感器检测的压力损失的测量值。
2.按权利要求1所述的装置，
其特征在于，
通过磨损小的具有相对于所述管道减小的内直径的管道段形成压力损失元件。
3.按权利要求1所述的装置，
其特征在于，
通过预先规定长度的管道形成压力损失元件，其中通过燃料粉末的流动形成相应的由摩擦引起的压力损失。
4.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
所述分析通过检查到超过或者低于压力损失的阈值来给出。
5.按权利要求4所述的装置，
其特征在于，
在超过压力损失的阈值时，存在燃料粉末的预先给出的流动。
6.按权利要求1-3中任一项所述的装置，
其特征在于，
由流动引起的压力损失在50mbar到1000mbar之间的范围内。
7.按权利要求1-3中任一项所述的装置，
其特征在于，
所述管道具有10mm到80mm之间的直径。
8.按权利要求1-3中任一项所述的装置，
其特征在于，
沿着流动方向在压力损失元件后面的接头与燃料粉末的接收器连接。
9.按权利要求1-3中任一项所述的装置，
其特征在于，
所述管道布置在用于对燃料粉末进行压力气化的设备的计量容器和反应器之间。
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