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本文對酒泉鋼鐵公司的噴煤稱重計(jì)量系統(tǒng)浮罐現(xiàn)象進(jìn)行了分析，并提出了壓力稱重補(bǔ)償?shù)臄?shù)學(xué)模型。
1,酒鋼稱重計(jì)量系統(tǒng)現(xiàn)狀
酒泉鋼鐵公司高爐噴煤計(jì)量系統(tǒng)采用原冶金自動化院研制產(chǎn)品。稱重計(jì)量系統(tǒng)有中間罐和噴吹罐，二者之間用金屬彈性波紋管連接，原稱重儀表采用MPK—l和MPJ一1，顯示罐體中煤粉的重量。在正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)不問斷噴吹。后來由于各種原因，將稱重儀表改為DBZ智能變送器。為了測量煤粉的真實(shí)重量，罐體與外界的連接均為軟連接，也就是說與罐體連接的管道及噴吹罐與中間罐之間的連接，用彈性波紋管連接，力求減少外管道及罐體四周相互間的作用力，使罐體的全部重量均勻的分布在罐體四周的每一個(gè)傳感器上。從目前運(yùn)行的情況來看，壓力的影響較大，噴吹罐壓力為零時(shí)，重量為零，但加壓至4．5公斤時(shí)，噴吹罐重量最大上升到3．5噸，三個(gè)系列情況不同，浮罐問題都存在，浮罐現(xiàn)象取決于罐體的垂直度和中級罐于噴吹罐之間的波紋管性能的好壞。噴煤從九四年八月投運(yùn)到現(xiàn)在，罐體不正，波紋管變形嚴(yán)重，精度不高，計(jì)量存在失真現(xiàn)象，影響噴煤的正常生產(chǎn)。
分析其原因。盡管罐體周圍均采用軟連接，這樣減少了在靜態(tài)下的稱量誤差，正常噴吹狀態(tài)下，噴吹罐長期長期處于常壓狀態(tài)，中間罐間歇性常壓，這樣就造成了波紋管隨壓力的變化產(chǎn)生形變。并產(chǎn)生沿軸向的一對大小相等方向相反的作用力，由于外管道上的彈性波紋管大多是沿罐體徑向分布。對罐體產(chǎn)生的作用力也是沿徑向分布．可以相互作用抵消一部分力，加之外管道相對較小，產(chǎn)生的作用力不會太大。因此既是有影響也不是很大，而噴吹罐與中間罐之間的波紋管是整個(gè)稱重系統(tǒng)中最大的軟連接，對稱量的影響是最大的，它對中間罐產(chǎn)生向上的浮力，致使中間罐的測量值比實(shí)際要小，而對噴吹罐產(chǎn)生向下的壓力，因而測量值與實(shí)際值相比較要大的多，并隨壓力的增大而愈加嚴(yán)重。這就是我們在生產(chǎn)過程中看到的隨著壓力的增大中間罐重量減少，噴吹罐重量增大，這也是我們通常所說的浮罐。
2,稱重補(bǔ)償原理及方法
我們知道中間罐、噴吹罐之間波紋管的彈力和其所受的壓力是成正比的。令波紋管所受的壓力為P。它所產(chǎn)生的彈力為F，那么
F=CP,C----系數(shù)(1)
令中間罐的自重為Mz，噴吹罐自重為Mp。施加到荷重傳感器上的測量值為Gz和Gp。中間罐與噴吹罐煤粉重量為Wz和wp則：
Gz=Mz+Wz-CP(2)
Gp=Mp+Wp+CP(3)
可以從(2)、(3)中看出，當(dāng)噴吹罐不加壓時(shí)：
Gz=Mz+Wz
Gp=Mp+Wp
但在正常的生產(chǎn)中壓力不可能為零．這樣就形成浮罐，以上的算式中可以看出，知道了傳感器上所承受的力Gz、Gp和壓力P，就知道煤粉的重量，應(yīng)按下式補(bǔ)償壓力的影響：
Wz=Gz-Mz+CP(4)
Wp=Gp-Mp-CP(5)
在實(shí)際稱量中．罐體自重在稱重顯示器校零時(shí)，按皮重去除，計(jì)算機(jī)上得到的重量實(shí)際值是：令計(jì)算機(jī)顯示中間罐的重量為Jz，噴吹罐重量為Jp。
則：
Jz=Gz-Mz(6)
Jp=Gp-Mp(7)
Jz和Jp是去皮后中間罐和噴吹罐的整體重量。那么將(6)式、(7)代人(4)式和(5)得：
Wz=Jz+CP(8)
Wp=Jp-CP(9)
這就是我們關(guān)心的壓力補(bǔ)償原理，壓力P在正常噴吹情況是可知的．那么如何確定C系數(shù)成為解決問題的關(guān)鍵，酒鋼噴煤稱重計(jì)量系統(tǒng)中煤粉的計(jì)量有噴吹罐完成。中間罐的稱量值只是作為往噴吹罐加煤的參考。故只計(jì)算噴吹罐C系數(shù)即可。
通過最近幾年使用、檢修和維護(hù)。發(fā)現(xiàn)噴吹罐加壓時(shí)重量的增加與所承受的壓力有較好的線性關(guān)系。
因此系數(shù)C可由下式確定：
c=(Jph-Jp)/(Ph-P1)
其中：Ph---最高穩(wěn)定點(diǎn)的壓力。PI---為常壓。
Jph最高穩(wěn)定點(diǎn)壓力狀態(tài)時(shí)噴吹罐的實(shí)際重量。Jpl---常壓狀態(tài)時(shí)噴吹罐的實(shí)際重量。
通常情況下P1=0．則上式可以簡化為：
c=(JPh-Jp)/Ph
若中間罐也同時(shí)加壓，則：
Wp=Jp-CP-KPz
其中：K--中間罐加壓時(shí)系數(shù)。Pz中間罐壓力。同理可得：
K=(Jzh-Jp)/Pzh
以上是根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的理論分析，用上述方法進(jìn)行補(bǔ)償可消除壓力的影響，有效提高稱重計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量精度。

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