CN206095355U - 一种水泥生产线灰渣料斗料位检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥生产线灰渣料斗料位检测系统，包括取压管，取压管一端插入到灰渣料斗的灰渣中，取压管的另一端联通到微差压变送器的高压腔和压缩空气源的空气过滤减压器，微差压变送器的低压腔空接；空气过滤减压器到取压管的连接管道上设有流量计。本实用新型的检测系统充分借鉴了传统液位测量中所用的吹气法测量原理，并将其适应性的用于灰渣料斗的灰渣料位测量，具有结构简单、使用方便、测量误差较小的特点。

Description

一种水泥生产线灰渣料斗料位检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种料位检测系统，尤其涉及一种在灰渣料斗中使用的料位检测系统。

背景技术

物位是水泥工业生产过程的主要测量参数之一，与其他行业不同，水泥生产中主要表现为固体物料的物位测量，液位测量则很少。固体物料种类繁多，有快状，粉状，颗粒状，这些物料的介电常数、比重、温度、水分含量各不相同，因此过去多年来本领域发展了各种各样的测量方案。接触式测量是测量物位的主要手段，如电容式、重锤式、音叉式、阻旋式测量方法。这种测量方式由于测量时仪表和物料是接触的，在使用过程中往往会出现各种问题，如电容的挂料；重锤的断锤、埋锤；音叉的结料等，且日常维护量特别大。

90年代后期，水泥行业开始采用非接触的物位测量技术，如超声波技术、雷达和核辐射技术。核辐射技术因有放射源，在应用上受到了限制；超声波技术在液位测量是目前应用最广泛的非接触式测量方法；但在水泥工业的粉尘、粉仓的应用上受到了限制，原因在于超声波测量必须借助媒质传播，如在水泥厂的储库物位测量通常采用空气作为传播介质，而空气的温度、湿度、组分等的变化会影响超声波传播速度，空气中的粉尘也将衰减超声波的传播信号；特别是粉料仓的测量，由于粉料仓料位表面在下料时非常疏松，对超声波信号有较强的衰减作用，故至今还没有粉仓料位成功的先例；随着雷达料位计的技术进步，在水泥行业物位测量几乎由雷达料位计占领；如原料调配库、原煤库、熟料库、均化库、水泥存储库等；应用十分成功；但是，在除尘器等灰斗上，雷达料位计由于没有合适的安装位置、灰斗内环境温度太高、雷达价格太高等各种因素的限制，使得其在本领域推广和应用非常困难。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型申请人深入研究了传统上用于液位测量的吹气法，将其适应性的改进后得以适用于水泥灰渣料斗中的料位检测及其控制，其检测精度可以满足水泥行业的应用需要，且设备结构简单、价格低廉，符合水泥加工中的使用需求。

具体地说，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种水泥生产线灰渣料斗料位检测系统，包括取压管，取压管一端插入到灰渣料斗的灰渣中，取压管的另一端联通到微差压变送器的高压腔和压缩空气源的空气过滤减压器，微差压变送器的低压腔空接；空气过滤减压器到取压管的连接管道上设有流量计。

通过上述方案，其测量原理与应用于液位法上的吹气检测法类似：压缩空气经过减压阀后以一定流量均匀地送入取压管，通过取压管连续不断地吹出气体，由于吹气量很小，在忽略管道阻力等其它影响因素的情况下，微差压变送器的高压腔所受的压力等于深入到灰渣料斗底部的取压管所测量的压力。微差压变送器的低压腔由于与外部空气直接接触(或者即使减压后的气体通过，在忽略了管道阻力等影响因素的情况下，微差压变送器低压腔所受的压力在常压测量环境中基本等于大气压力，即不受压力)，通过料位高度与微差变送器的显示压力、指示电流拟合后即可得到料位高度与变送器输出值之间的拟合函数关系，从而可用于料斗中灰渣高度的测量。该技术应用充分考量了灰渣料斗中的灰渣的物理特性，也就是粒度较细、流动性好，因此创造性的将液位检测技术进行改进用于灰渣料位检测。

为了防止空气中的水分进入灰渣导致聚团影响测量稳定性的问题，取压管到空气过滤减压器的连接管道上设有空气干燥器。

考虑到灰渣料斗的功能是储存和释放灰渣，无需精确得知物位，只要能相对准确地控制好灰渣的高位和低位即可，连接到灰渣料斗的除尘器的第二辅助检测单元，该辅助检测单元包括第二取压管，第二取压管一端插入到灰渣料斗的除尘器中，第二取压管的另一端联通到检测系统的微差压变送器的低压腔和压缩空气源的空气过滤减压器；空气过滤减压器到第二取压管的连接管道上设有第二流量计。

利用上述改进，采用差压同时检测方式测量，不仅可减少由于压缩空气压力的波动及灰渣斗内系统压力波动的影响，提高检测精确度，而且在上述结构下，当料位高于下部取样点时，随着料位的增加，上下取样点间的压力差逐步最大，即可开始卸料，在卸料过程中，当差压降到一定值时，可以关闭卸灰阀，防止阀门漏风。

相应的，在第二取压管到空气过滤减压器的连接管道上设有第二空气干燥器。

本实用新型的检测系统，采用吹气法避免了取样管堵塞的问题，且取样点距差压变送器较远，间接测量，无需考虑高温影响；同时该系统充分考虑到了水泥生产车间一般都有压缩空气，可便于在各种水泥生产场合推广和使用本系统。

附图说明

图1为本实用新型的料位检测系统结构原理示意图；

图2为本实用新型的料位检测系统具体应用示意图；

在附图中，各数字含义如下：1-取压管，2-第二取压管，3-第二空气干燥器，4-空气干燥器，5-微差压变送器，6-第二流量计，7-流量计，8-空气过滤减压器，9-空压站。

具体实施方式

如下结合附图对本实用新型检测系统的工作原理、结构、效果等进行阐述，如下所提供的工作数据等仅为示意性的，不对本实用新型构成特别限制。

参考附图1，显示了本实用新型料位检测系统的功能原型，用一个直径为500，高1米的铁筒模拟灰渣料斗A，在距离底部附近处开孔将导压管倾斜向下插入铁筒；空压站9提供的压缩空气压力为0.6MPa，通过空气过滤减压器8减压后，由玻璃转子流量计7调节空气流量为1L/min；封住导压管出口时变送器显示压力为3.75KPa；全部工作准备完成后，将灰渣模拟工况情况下缓缓洒入铁筒，利用微差压变送器5获得取压管的输出压力和电流，并记录数据如下表1所示(实验重复五次，取平均值)：

表1：料位高度与输出压力、电流对应表

由上述可以看到，本实用新型的检测系统可以满足水泥灰渣料斗的检测及控制；在水泥行业灰渣料斗物位测量上的需要，其在容许的误差范围内显示了料位高度与差变压送气差压之间具有近似线性关系。从工厂实际应用出发，在灰渣斗物位控制上不必精确显示物位，只要能相对准确地控制好灰渣的高位和低位，设备简单可靠就好，本实用新型的检测系统符合该需求。

进一步地，为了减少由于压缩空气压力的波动及灰渣斗内系统压力波动的影响，提高检测精确度，在灰渣料斗的除尘器上增加了第二组辅助检测单元，并在整个检测管道上使用空气干燥器减少水分影响，从而提供了图2所示的检测系统。

图2所示的料位检测系统，在取压管1、第二取压管2管道上分别设置了空气干燥器4、第二空气干燥器3。第二取压管一端插入到灰渣料斗的除尘器B中，第二取压管的另一端联通到检测系统的微差压变送器5的低压腔和压缩空气源9的空气过滤减压器8；空气过滤减压器到第二取压管的连接管道上设有第二流量计6。

在系统开启时，调整流量计使两个管道上的空气流速保持相同。

在应用中，当料位低于取压管1的下部取样点时，取压管1、第二取压管2的上下取样点压力相同，差压为零；当料位高于下部取样点时，随着料位的增加，上下取样点间的压力差逐步增加到最大，说明料斗接近预定满载值，可以开始卸料，何时卸料取决于料斗的容量和设计要求，在卸料过程中，当差压降到一定值时，关闭卸灰阀，防止阀门漏风。

Claims (4)

1.一种水泥生产线灰渣料斗料位检测系统，其特征在于包括取压管，取压管一端插入到灰渣料斗的灰渣中，取压管的另一端联通到微差压变送器的高压腔和压缩空气源的空气过滤减压器，微差压变送器的低压腔空接；空气过滤减压器到取压管的连接管道上设有流量计。

2.根据权利要求1所述的料位检测系统，其特征在于取压管到空气过滤减压器的连接管道上设有空气干燥器。

3.根据权利要求1所述的料位检测系统，其特征在于连接到灰渣料斗的除尘器的第二辅助检测单元，该辅助检测单元包括第二取压管，第二取压管一端插入到灰渣料斗的除尘器中，第二取压管的另一端联通到检测系统的微差压变送器的低压腔和压缩空气源的空气过滤减压器；空气过滤减压器到第二取压管的连接管道上设有第二流量计。

4.根据权利要求3所述的料位检测系统，其特征在于在第二取压管到空气过滤减压器的连接管道上设有第二空气干燥器。