電子皮帶秤在電廠燃料輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用

劉紅明+齊辰錄

摘 要：當(dāng)前火力發(fā)電是最普遍的提供電能方式，對(duì)電廠燃料輸送而言，稱重設(shè)備是將電廠來(lái)煤的途徑作為基礎(chǔ)，使用汽車衡或是軌道衡[1]。在社會(huì)的不斷發(fā)展中，人們的用電需求在不斷的提升，電廠容量同時(shí)也在不斷提升，需要的燃煤會(huì)更多，更多的電廠開始對(duì)電子皮帶秤進(jìn)行使用。文章主要對(duì)電子皮帶秤在電廠燃煤輸送系統(tǒng)中的安全使用以及維護(hù)保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，保證電子皮帶秤在使用中可以穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電子皮帶秤；電廠；應(yīng)用；燃料輸送

中圖分類號(hào)：TU27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）30-0050-02

電子皮帶秤屬于一種工業(yè)內(nèi)的動(dòng)態(tài)連續(xù)計(jì)量器具，騎在皮帶輸送系統(tǒng)內(nèi)對(duì)于散裝的物料可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)計(jì)量，由于其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、稱量準(zhǔn)確性高，并且使用十分穩(wěn)定、操作方面、維護(hù)措施少等多種優(yōu)點(diǎn)，被大量的運(yùn)用在電力、冶金、化工、港口、煤炭、礦山等多個(gè)行業(yè)中[2]。文章以拉姆齊ICS-17型的電子皮帶秤作為例子，主要對(duì)該電子秤在電廠燃料疏松系統(tǒng)內(nèi)的安全使用以及維護(hù)方法進(jìn)行一一介紹。

1 電子皮帶秤的組成和工作原理

電子皮帶秤主要的組成部分有稱重橋架、稱重傳感器、速度傳感器及積算器四個(gè)部分。

其結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。

裝有稱重傳感器的稱重橋架安裝于輸送機(jī)縱梁位置上，皮帶上面的物料重量主要由稱重橋架支承稱重脫困輥檢測(cè)，要輸出一個(gè)正比于皮帶負(fù)載的電壓信號(hào)（0～30 mVCD）[3]。直接連接在從動(dòng)滾筒上或是大直徑托輥上的速度傳感器上，可以對(duì)一系列的脈沖進(jìn)行提供，每個(gè)脈沖代表著皮帶運(yùn)行的單位長(zhǎng)度。脈沖頻率和皮帶的速度之間是正比例關(guān)系。稱重傳感器及速度傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)會(huì)被送到積算器上，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)之后通過(guò)微處理器的運(yùn)算和處理后，獲得瞬時(shí)流量、皮帶速度及累計(jì)總量的參數(shù)等。

皮帶輸送機(jī)在運(yùn)動(dòng)中，瞬時(shí)的物料流量計(jì)算公式為：

q（t）=p（t）'V（t）

其中，p（t）和V（t）分別是皮帶上的單位長(zhǎng)度物料質(zhì)量以及皮帶在運(yùn)行中的線速度。

一段時(shí)間中通過(guò)皮帶輸送機(jī)物料總量和瞬時(shí)流量相等，在該段時(shí)間中的積分為：

稱重傳感器可以將皮帶上的單位長(zhǎng)度物料主梁轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的毫伏信號(hào)，測(cè)速傳感器可以將皮帶的速度轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)。毫伏信號(hào)被放大之后，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)；頻率信號(hào)可以顯示儀表整形，運(yùn)用在控制采集數(shù)字量信號(hào)次數(shù)中，皮帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量信號(hào)和速度信號(hào)乘積以及積分呢的全過(guò)程：

其中，K表示系數(shù)。

2 關(guān)于皮帶秤的安裝

全部的出廠皮帶秤系統(tǒng)，都有著較高的精確度、可靠性。但是需要對(duì)其實(shí)行正確的安裝及時(shí)用才能保證其以上性能的實(shí)現(xiàn)。因此嚴(yán)格按照電子皮帶秤的安裝工藝來(lái)安裝，對(duì)于皮帶秤而言十分重要。

2.1 關(guān)于秤體的安裝

在全部的安裝中最重要的一點(diǎn)就是要將秤安裝于輸送機(jī)張力及張力變化的最小位置，處于該原因，秤最好是要裝在輸送機(jī)接近尾部的區(qū)域[4]。安裝的位置要保證獲得充分的剛度并且滿足相應(yīng)的支撐要求，不能出現(xiàn)伸縮、接頭及縱梁拼接情況，必要情況下需要實(shí)行加固補(bǔ)償；秤最好不能裝于凹形或是凸形的曲線輸送機(jī)位置上；若是秤必須要安裝于帶凹形線段的皮帶上，就要和凹型曲線部分相切點(diǎn)至少要離秤12 m遠(yuǎn)，如果不能對(duì)以上尺寸的界限做出考慮，則秤要安裝于輸送機(jī)的直線段并且要在整個(gè)裝料區(qū)的外部，前后至少存在四組托輥和皮帶進(jìn)行接觸；若是秤必須要安裝于帶凸形曲線段皮帶位置上，最好是保證在裝料點(diǎn)及秤之間的皮帶保證在垂直方向不能出現(xiàn)弧形，弧形段必須要在稱量段的托輥6 m處或是在托輥5倍間距的位置。

2.2 安裝稱重托輥

稱重托輥要安裝在距離裝料點(diǎn)超過(guò)5 m或9 m的位置，同時(shí)還要注意為了減少和皮帶接觸的導(dǎo)料擋板和里面的物料影響，距離尾部的倒料擋板至少是3個(gè)托輥的間距。在安裝中，稱重區(qū)域的托輥要高于其他托輥6 mm，同事和運(yùn)輸機(jī)的縱向保持平行。

2.3 安裝測(cè)速傳感器

在安裝測(cè)速傳感器中必須要安裝真正的以皮帶輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)的托輥軸位置上，注意不能安裝于驅(qū)動(dòng)滾筒上，或是比較大直徑的測(cè)速滾筒上。測(cè)速滾筒要保證安裝于回程皮帶上，要確保測(cè)速滾筒的橫向和輸送機(jī)縱向保持垂直，避免回程皮帶發(fā)生偏移；測(cè)速滾筒同回程皮帶之間要相互存在一定的壓力，這樣才能確保測(cè)速滾筒和皮帶之間保持同步并且不會(huì)失速，同時(shí)還使得皮帶同測(cè)速滾筒之間保持10 °～30 °的包角，保證速度的測(cè)量能夠準(zhǔn)確，最低限度的降低測(cè)速裝置和皮帶接觸打滑出現(xiàn)的誤差。

2.4 安裝電氣部分

電腦積算器安裝的安裝部位不能處于高溫和潮濕的環(huán)境中，并且還要安裝于振動(dòng)比較小且距離變頻器、大功率電機(jī)比較遠(yuǎn)的位置，安裝的高度要符合操作人員的舒適性觀看以及維護(hù)。要避免將電子皮帶秤的信號(hào)電纜線和動(dòng)力電纜線平行進(jìn)行鋪設(shè)，信號(hào)電纜線的屏蔽層也要可靠的接地，為了防止電磁感應(yīng)造成的干擾，同時(shí)還要盡量的將電腦積算器店員和電感性負(fù)載及大功率負(fù)載之間進(jìn)行分離[5]。電腦積算器以及秤體的屏蔽層要實(shí)行接地，接地的電阻要在4 Ω內(nèi)。為了防止對(duì)皮帶輸送機(jī)架進(jìn)行清掃時(shí)，電路板遭到水的浸泡及粉塵的進(jìn)入到機(jī)架內(nèi)，導(dǎo)致線路出現(xiàn)接觸不良或是內(nèi)部發(fā)生短路出現(xiàn)損壞，現(xiàn)場(chǎng)的儀表以及接線盒要保證有著良好的密封性。

3 關(guān)于對(duì)皮帶秤的日常維護(hù)和使用

3.1 對(duì)稱重傳感器的維護(hù)

皮帶秤的稱重傳感器在運(yùn)行了一段時(shí)間后要維護(hù)兩個(gè)傳感器的輸出毫伏值的平衡性。具體的手段是：對(duì)兩傳感器輸出電阻進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)該約為350 Ω，若是電阻值的偏差超過(guò)了10歐姆這一范圍，則表示傳感器出現(xiàn)故障，需要更換。稱重傳感器在空載情況的輸出大約是6 mV，對(duì)兩個(gè)傳感器的輸出毫伏值實(shí)行測(cè)量，若是兩個(gè)傳感器的輸出毫伏值的差距在0.1 mV內(nèi)，顯示了兩者相互偏差比較小，無(wú)需進(jìn)行調(diào)整。若是兩者的偏差超過(guò)了該值，則表示兩個(gè)傳感器之間是不平衡的，是需要進(jìn)行調(diào)整的[6]。

3.2 定期維護(hù)測(cè)速輥筒

測(cè)速滾筒每天在定期巡檢中必須要檢查有無(wú)積煤的情況，轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)是否為正常。測(cè)速輥筒通過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，需要對(duì)軸承部分進(jìn)行加油脂，也就是要在測(cè)速輥筒的部分上增加固體黃油來(lái)潤(rùn)滑。加油的頻率為半年一次，若是日常在巡檢中出現(xiàn)了測(cè)速輥筒存在異常情況需要加油，就要立即進(jìn)行加油。

3.3 鏈碼校驗(yàn)

鏈碼校驗(yàn)中包含了零點(diǎn)校驗(yàn)及間隔校驗(yàn)。其中零點(diǎn)校驗(yàn)是要讓皮帶空載半小時(shí)后，再實(shí)行零點(diǎn)校驗(yàn)。若是零點(diǎn)校驗(yàn)的誤差在±0.05%以內(nèi)，則無(wú)需改變零點(diǎn)。此時(shí)繼續(xù)實(shí)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，一共要實(shí)行3次。若是誤差超過(guò)了±0.05%，需要改變零點(diǎn)。重新實(shí)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，最終保證誤差范圍在±0.05%以內(nèi)連續(xù)三次校驗(yàn)。

零點(diǎn)校驗(yàn)合格之后，可以實(shí)行間隔校驗(yàn)，在皮帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)且干凈無(wú)煤狀態(tài)下，鏈碼留在皮帶上的長(zhǎng)度足夠，開始間隔校驗(yàn)。若誤差在±0.25%以內(nèi)，無(wú)需改變間隔。繼續(xù)實(shí)行間隔校準(zhǔn)，一共三次。若是誤差超過(guò)了±0.25%，則要改變間隔，重新實(shí)行間隔校準(zhǔn)，同時(shí)要保證在誤差范圍內(nèi)的連續(xù)三次校驗(yàn)。

3.4 定期實(shí)行校準(zhǔn)

3.4.1 導(dǎo)致漂移的可能原因

由于皮帶秤的零點(diǎn)間隔會(huì)受到多個(gè)方面因素的影響，導(dǎo)致皮帶秤零點(diǎn)及間隔出現(xiàn)程度不一的漂移，就要實(shí)行定期的校驗(yàn)，校驗(yàn)周期要依據(jù)不同現(xiàn)場(chǎng)要求來(lái)確定，建議在安裝初期的零點(diǎn)要實(shí)現(xiàn)每天校驗(yàn)一次，隨后沒(méi)半個(gè)月要校驗(yàn)一次。

導(dǎo)致漂移的主要原因?yàn)椋毫泓c(diǎn)漂移可能主要是石塊或是異物卡在了稱重橋架中；稱重橋架上出現(xiàn)了積灰積料；由于物料存在一定的溫度特性，輸送機(jī)環(huán)形的皮帶長(zhǎng)度出現(xiàn)了變化；輸送皮帶發(fā)生粘料；稱重傳感器超載；秤架發(fā)生變形；電子測(cè)量單元或是儀表出現(xiàn)故障；皮帶出現(xiàn)了偏移。

造成間隔漂移的主要原因?yàn)椋簻y(cè)速滾筒出現(xiàn)了滑動(dòng)或是直徑產(chǎn)生變化；輸送機(jī)皮帶張力發(fā)生改變；稱重傳感器出現(xiàn)超重；皮帶速度改變；秤架變形嚴(yán)重；電子測(cè)量單位或是儀表發(fā)生故障。

3.4.2 直通實(shí)驗(yàn)

直通實(shí)驗(yàn)就是火車來(lái)煤了之后，選擇其中的某列，首先通過(guò)對(duì)軌道衡進(jìn)行稱量后，再將這列火車的煤經(jīng)過(guò)翻車機(jī)翻朝著輸煤皮帶，最終通過(guò)電子皮帶秤來(lái)稱量。假設(shè)軌道衡稱量后的煤重量是，電子皮帶稱量之后的煤重，電子皮帶秤的相對(duì)誤差為：

δ=（T1-T2）/T1×100%（3）

由于我公司采用的皮帶秤的準(zhǔn)確度等級(jí)是0.5級(jí)，因此皮帶秤的最大誤差范圍是±0.5%，若是，則證明了皮帶秤的稱量準(zhǔn)確，若是，證明了皮帶誤差偏差較大，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶秤實(shí)行鏈碼校驗(yàn)。經(jīng)過(guò)鏈碼校驗(yàn)合格之后，才可以重新使用，繼續(xù)做直通試驗(yàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，將皮帶秤的相對(duì)誤差計(jì)算得出，如果誤差，則要繼續(xù)使用以上方法來(lái)實(shí)行鏈碼校驗(yàn)，多次反復(fù)實(shí)行，指導(dǎo)皮帶秤的相對(duì)誤差被控制在最大允許誤差范圍中。

4 結(jié) 語(yǔ)

電子皮帶秤是一個(gè)動(dòng)態(tài)化的劑量衡器，尤其是在電廠內(nèi)其發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用，要想確保電子皮帶秤可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確和穩(wěn)定的運(yùn)行，不但要在安裝中嚴(yán)格依據(jù)安裝要求實(shí)行安裝，同時(shí)還要在對(duì)其進(jìn)行日常使用中做好相應(yīng)的維護(hù)及保養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊立冬.電子皮帶秤在電廠燃料輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用[A].決策論壇—— 政用產(chǎn)學(xué)研一體化協(xié)同發(fā)展學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（下）[C].2015：1.

[2] 卜憲輝.電子皮帶秤在電廠輸煤系統(tǒng)的應(yīng)用和維護(hù)[J].中國(guó)新技術(shù)新 產(chǎn)品，2016，12：92-93.

[3] 楊明花，余松青，陳慧云，等.電子皮帶秤在線遠(yuǎn)程自動(dòng)校驗(yàn)與診斷系統(tǒng) 的研究[J].中國(guó)電力，2016，05：102-105.

[4] 張浩.ICS-17A型電子皮帶秤在電廠入爐煤計(jì)量系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中

國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，14：19-20.

[5] 嚴(yán)榮濤.皮帶秤在應(yīng)用中的分析[J].衡器，2015，09：20-23.

[6] 趙紅蕾.電子皮帶秤在線遠(yuǎn)程自動(dòng)校驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用[J].衡器，2016，06：

9-12+15.