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厦门欧科衡器有限公司
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ICS(裙边型)

详细说明

一、皮带秤的概述

 1.1皮带秤和定量皮带秤的差异

   定量皮带秤是皮带秤的一种特殊的形式,但仍然是属于皮带秤这个大范畴的一个有特定用途产品。皮带秤只是测量物料的流量,而定量皮带秤则与之不同,它一方面测量物料的流量,另一方面要以预先设定的流量接受从料仓里向外输送的物料。皮带秤是在现有的皮带输送机上加装一台秤架,用于监视物料的流量,它是皮带输送机的一个附属设备;定量皮带秤是位于两个连接点之间的一个独立设备,用于监视或控制物料的流量。

  皮带秤是满足皮带输送机的通用需求设计的,用户根据自身工艺装置的皮带输送机的规格、速度、输送物料量等详细信息选择适用的皮带秤定型产品。定量皮带秤应用是针对每个过程的个性化需求,设计时需考虑物料、工艺过程和控制对象的详细信息,物料的特性和它从一个工序到另一个工序的流动方式和距离是定量皮带秤设计着重考虑的因素。定量皮带秤是位于工序上下两台设备之间的一个独立设备,用于输送物料流量的监视或控制。定量皮带秤配置的每个组件用来满足应用的特定需求。皮带速度相应较慢,以确保从预给料装置来的物料不泄漏或从料斗以剪切方式拖出物料时不损坏皮带或造成皮带打滑。电机的功率应大于在皮带满负载条件下静态启动皮带的动力要求。变速箱的选择应将电机高转速转换到指定的皮带速度,以实现要求的设计流量。定量皮带秤的皮带需要根据物料的耐磨性和温度配置,对流态化物料还应有特殊的考虑。承载器组件需要满足检测和控制准确度的要求,所附称重传感器和速度传感器应能匹配控制器的要求。除了正常的输送机设计外,要确保框架和结构有足够的刚性以输送荷载和承受物料剪切力等动态力。在整个配置过程中,应采用严格的安全标准和组件。应用这些严格的设计标准,确保定量皮带秤是专为称重精度和给料的一致性而设计的。

1.2定量皮带秤的功能

  通常具有如下功能:

  一台独立的设备,可以将物料从一个位置输送到另一个位置;在输送的过程进行称重,显示物料的瞬时流

  量和累计流量;

  可以按本机设定流量值控制通过定量皮带秤

  输出的物料流量;

  可以接收外来设定流量值控制通过定量皮带秤输出的物料流量。

1.3定量皮带秤的应用场合

  1.3.1定量给料

   以预先设定的重量流量进行定量给料,通常是一台定量皮带秤单独运行。

  1.3.2恒定流量配料

  多台定量皮带秤组成一个配料系统,控制多台定量皮带秤输送的多种物料间保持恒定的重量配料比,形成恒定的混合配料流,混合配料流的总重量流量及各配料组分的重量流量保持稳定。

  1.3.3恒定配比变流量配料

  多台定量皮带秤组成一个配料系统,控制多台定量皮带秤输送的多种物料完成波动的混合配料流,其中一种物料为主物料(通常采用皮带秤进行计量,该皮带秤的瞬时流量信号作为其它一种或多种辅助物料定量皮带秤的流量设定值,所以主物料和辅助物料之间保持恒定的重量配料比,但混合配料流的总重量是随主物料量的波动而变化的,也就是说,主物料量并不是定量调节,而是随工艺条件的变化可能发生变化的,辅助物料定量皮带秤的流量设定值则因主物料皮带秤瞬时流量信号的变化而随之改变,所以辅助物料的流量是随动变化的,混合配料流的总流量也是随动变化的。

  1.3.4优化控制给料

  在磨料机CAL口球磨机、棒磨机、自磨机等祭之类设备上使用的定量皮带秤,为了追求过程的最佳化,其物料定量皮带秤的流量设定值往往根据工艺过程的一些检测参数的变化而变化,如球磨机的磨音传感器(磨音大小间接反映球磨机内装料量的多少,磨音响,球磨机内装料量少,反之则球磨机内装料量乡、球磨机的粗料返回量等等参数。

  1.4定量皮带秤组成

  定量皮带秤通常由三部分组成:短皮带输送机、累计控制器、变频器,系统构成如图1-1所示。

 

定量皮带秤系统构成示意图

 

短皮带输送机及附属部件

   1.4.1短皮带输送机

  短皮带输送机包括前后滚筒、电机、减速机、皮带、托辊、秤架、称重传感器、测速传感器及附属部件组成,主要实现物料输送和称重功能。

短皮带输送机及附属部件的名称如图1-2所示。

1.4.2累计控制器

  从称重传感器、测速传感器采集数据,完成物料瞬时流量、累计流量的运算,实现定量控制功能。

1.4.3变频器

  接收从累计控制器来的4m A }20m A控制信号并转换成短皮带输送机电机的转速控制脉冲信号,以实现定量控制功能。

1.5定量皮带秤工作方式

  定量皮带秤是装有皮带秤整个称量装置的皮带输送机,由进料斗、预给料机和皮带机组成的一套配料装置。其中进料斗完成物料的储存和缓冲的任务,预给料机完成物料量多少的调节任务,皮带机完成物料输送任务,皮带机上的称量装置完成物料量计量的任务。定量皮带秤工作方式一般分为皮带机恒速方式、拖料方式、双调速方式三种。

5.1皮带机恒速方式

   皮带机恒速方式指的是预给料机调速、皮带机恒速方式的工作方式。

  预给料机调速可以完成物料量多少的控制任务,而皮带机不可调速则皮带上的物料负荷随物料量的多少而变。早期的定量皮带秤采用这种方式的较多。

  优点:

  皮带机不可调速方式所用的调速设备较少;进料斗与定量皮带秤之间有预给料机,便于皮带秤的调零、更换皮带等操作。

  缺点:

  皮带上的物料负荷随物料量的多少而变对物料称量精确度有影响,特别是在流量设定值变化范围大c}J如超过5:D或流量设定值长期工作在低量程区域影响更大。

  适用范围:流量设定值变化范围小的定量皮带秤。

1.5.2拖料方式

  拖料方式指的是无预给料机、皮带机调速的工作方式,拖料方式定量皮带秤如图1- 3所示。

 

拖料方式定量皮带秤

  定量皮带秤直接安装在进料斗的下方,以拖料的方式从进料斗中拖出物料。这种情况下可调速的皮带机既完成物料量的称量任务,又作为可调速的皮带给料机完成物料量多少的调节任务,所以在拖料皮带秤这种工作方式中,严格地讲,不能称为无预给料机,只是无专用的预给料机,预给料机的功能由定量皮带秤的皮带机顺带完成。

  大型进料斗直接坐在配料皮带秤的皮带机上,用户常常担心较大的料柱压力使定量皮带秤皮带上的压力过大。德国有家公司的解释是:大型进料斗虽然料柱较高,但当料柱超过一定高度后,处于排料口上方物料在其柱状体四周所产生的切应力(包括摩擦力和附着力将吸收排料口上方物料的大部分重力,排料口处皮带所承受的压力比料柱高度乘以比重所得出的压力要小得多,所以定量皮带秤受料段皮带并没有承受想象中那样大的压力,图1-4展示了料仓底部受力与料仓内物料高度的关系图。图中,料仓中如果装的是水,则受力是图中的一条斜线,越靠近料仓底部,压力越大;但如果是固体物料,则受力是一条曲线,在料仓中下部的某个位置A受力达到最大值,再往下如果是卸料状态,则是一条与零点相交的直线,如果是装料状态,则是一条曲线。

 

 

 1-4 料仓底部受力与料仓内物料高度的关系图

  在进料斗的上部,通常在水平方向装有关闭闸门,在皮带面上的垂直方向上安装有可上下移动的剪切闸门。关闭闸门通常用于切断进料斗的下料,以便完成定量皮带秤的调零、更换皮带等操作。剪切闸门通常开度固定,在流量设定值变化时,只是皮带机速度变化,而皮带上的物料负荷始终保持稳定;但当流量设定值变化较大且超出定量皮带秤的皮带机的调速范围时,才由人工操作剪切闸门,使定量皮带秤在一个新的皮带上物料负荷值下工作。

  优点:

   由于无给料机,系统构成最简单,设备投资最省,例如一台给料量为数百吨的圆盘给料机价格达数十万元,甚至超过一些高性能的定量皮带秤的价格;节省电能消耗,如一台圆盘给料机匡电机功率通常为数千瓦至数十千瓦,这部分电能的年经营费用也相当可观;皮带上的物料负荷不随物料量的多少而变,对物料称量精确度的提僵有好处;无预给料机降低了配料系统中的高差,对新建系统来说可节省投资,对老系统来说,士鲁加定量皮带秤的方案更容易实施。

  缺点:

   进料斗直接坐在定量皮带秤的皮带机上,较大的料柱压力使定量皮带秤的皮带张力加大;对某些不适合皮带给料机给料的物料例如粘性物料可能不适用;定量皮带秤的皮带机与进料斗之间没有专用的给料机缓冲,皮带秤的调零、更换皮带等操作较难完成;

  适用范围:流动性能较好、湿度适中、较适合皮带给料机给料的物料。

1.5.3双调速方式

  双调速方式指的是预给料机、皮带机均调速方式的工作方式,图1- 5为双调速方式定量皮带秤。

 

双调速方式定量皮带秤

   预给料机调速是为了改变物料给料量,皮带机调速是为了使皮带上的物料负荷始终保持稳定。目前双调速方式均采用两台变频器分别带动预给料机、皮带机的电机调速。

  优点:

  通常皮带上的物料负荷不随物料量的多少而变,对物料称量精确度的提高有好处;进料斗与定量皮带秤之间有预给料机,便于皮带秤的调零、

更换皮带等操作。

   缺点:

   系统构成较为复杂,有两台设备需要调速,投资较高适用范围:流量设定值变化范围大的定量皮带秤。

  目前的发展趋势是尽量采用拖料方式,比如以往要采用预给料机的粉末状物料、一般粘性物料,当增加一些附属部件后,以拖料方式工作的定量皮带秤也运行正常,从而为工程项目节省了大量投资。

第二讲 定量皮带秤的给料

2.1 预给料机

  通常作为定量皮带秤称量系统预给料机的给料设备有:圆盘给料机、皮带给料机、螺旋给料机、旋转给料机、埋刮板给料机、振动给料机等,为实现给料稳定,需根据物料性能选择给料设备,这是定量皮带秤稳定运行的基础。

2.1.1 圆盘给料机

  圆盘给料机坐落在料仓底部,电动机带动圆盘转动,料仓内的物料随着圆盘转动并向出料口方向移动,经闸门或刮刀排出的物料输送到下方的定量皮带秤上。圆盘给料机结构简单,运转平稳,喂料较均匀,连续性能好,操作方便,排出量的大小除可用刮刀装置调节外,还可以通过变频器调节圆盘给料机转速,调节性能好。圆盘给料机适用于 20mm 以下粉矿、颗粒状物料的给料,如矿石、煤、水泥、熟料、石灰石、黏土等粉状、粒状或小块状物料。

2.1.2 皮带给料机

  皮带给料机主要由两端的滚筒、中间多组托辊及紧套在滚筒、托辊上下的闭合输送皮带组成,在水平方向或接近水平方向输送散装物料。物料从料斗以剪切力拖出并输送到卸料处的定量皮带秤上。适用于输送以剪切力拖出的粉状、粒状、小块状的低磨损性物料,如煤、碎石、砂、水泥、化肥、粮食等。

  皮带给料机的皮带移动缓慢时,无需卸料导流板即可简单过渡到定量皮带秤入口;对于高的皮带速度 (例如 1.0~4.0m/s),卸料导流板是必需的。

2.1.3 螺旋给料机

  螺旋给料机有一个固定在轴上钢制的螺旋物,当轴在管状结构内旋转时,它从料仓以剪切方式拖出物料并通过旋转的螺旋叶片将物料输送到卸料点下方的定量皮带秤上。物料输送方向为水平或倾斜,往往是以低线性移动速度工作。适用于无粘性的干粉状、粒状和小块状物料,如水泥、粉煤、

石灰、粮食等,其特点是结构简单、密封性好、横截面尺寸小、工作可靠、制造成本低,可正向、逆向两个方向输送物料,但存在下料的脉动。

  通常情况下,采用标准螺纹的螺旋给料机的下料脉动,定量皮带秤是可以接受的。而采用短螺距螺旋和双螺距螺旋的给料机可以降低下料的脉动,更适用于要求给料性能稳定的定量皮带秤。通常螺旋给料机的最高转速可以达到 40r/min,一般在 20r/min 的转速。

2.1.4 叶轮给料机

  叶轮给料机是一种旋转式给料机,又称星形给料机、星形阀、回转下料器,它有一个固定在上下法兰之间的圆筒形结构,圆筒内的旋转轴上安装有多个叶片。上下法兰通常在同一直线上,但可以被偏置。当叶轮由传动机构驱动在圆筒内旋转时,上部料仓落下的物料便由进料口进入叶轮格室,并随着叶轮的转动而被送至卸料口排出,输送到卸料口下方的定量皮带秤上。

叶轮给料机具有连接平稳、结构紧凑、卸料彻底、锁气性能好等特点,主要用于干燥粉状或小颗粒物料,如烟尘、水泥、煤粉及其他干燥物料的给料。叶轮给料机设计时叶片与和圆筒形外壳之间的间隙很小,可以保证物料入口处和出口处之间良好的气密性。弹性叶轮给料机采用弹性转子,气密性更好。叶轮给料机的转速很少超过30r/min,否则旋转叶片和外壳的磨损将使调节控制性能差并导致物料和空气的泄漏,对于高磨损性物料,叶轮给料机的转速应更低一些。

2.1.5 埋刮板给料机

  埋刮板给料机由可折式封闭断面的机槽、刮板链条、驱动装置和拉紧装置等部件组成,物料由链条驱动刮板在外壳底部沿水平方向移动,然后输送到卸料点下方的定量皮带秤上,返回链条骑在上述输送链之上。物料可以水平输送、倾斜输送甚至垂直输送。可输送粉状、小颗粒及小块状物料,如煤粉、碎煤、烟灰、炭黑碳酸氢铵、矿粉、粮食等,在输送过程中,刮板链条埋于被输送的物料中,故称为“埋刮板给料机”。埋刮板给料机具有体积小、密封性强、刚性好、工艺布置灵活、安装维修方便、并能多点加料和多点卸料等优点,但卸料时物料有时汹涌而出,接着又短时中断,存在下料的脉动。

2.1.6 振动给料机

  振动给料机是由给料槽、激振器、吊挂点、传动装置等组成,利用振动器中的偏心块旋转产生离心力,使振动器、给料槽等可动部分作强制的振动,可将块状、颗粒状物料从料仓中均匀、定时、连续地给到卸料点下方的定量皮带秤。振动给料机具有体积小、重量轻、结构简单、安装维修方便、

耗电少、效率高,给料能力大等优点,但给料稳定性稍差。

2.2 工艺料仓的物料启闭闸门

  虽然工艺料仓不属定量皮带秤考虑的范围,但这些料仓的高度可以是几米至数十米,通常要求配备物料启闭闸门执行日常维护以及定量皮带秤标定等工作。这些闸门可以是闸板式、刀式或棒条式。闸板式较为多见,水平安装在工艺料仓之下,给料时打开,定量皮带秤日常维护或标定时关闭,但不宜作为物料流量控制用。闸板式闸门常常会因物料料柱的重压不易打开,闸板也易变形板,物料为块状时关闭困难,常用于颗粒状、干燥的粉状物料。

  刀式闸门有一个半圆形阀体在圆形阀座内滑动,当打开时,闸门形成一个圆孔,当关闭时,圆孔封闭。

  棒条式闸门又称插棒阀,由多根带把手的圆形钢棒并排排列,钢棒可在一个圆形的开口内滑动,结构有单层式、双层式两种,料仓下口尺寸较大时,还可在下口的两侧插入钢棒。闸门打开或关闭是用把手拉出或插入一根一根长棒,相对于水平闸板阀要方便和可靠得多,用力也小得多,棒条式闸门较为适合块粒状物料、粉末状物料使用。其结构简单、易操作、无卡阻,可随时控制物料流量,对物料泄漏量要求不高时,可作为关断阀使用。也可以配合闸板式闸门使用,以闸板式闸门作为关断阀使用,而棒条式闸门作为流量大小的手动控制阀

2.3 进料斗

  定量皮带秤通常在其给料段的上方安装有进料斗,进料斗及其附属设备须根据物料特性选择,通常有以下四种选型,一般可自由流动的散状物料或以较大块度为主的物料,其结构简单、制造容易,价格低廉,应用最多。

  为带仓壁振动器的进料斗,适合于流动性差的粘滞性粉、粒状物料,进料斗上装有仓壁振动器,需要时,启动仓壁振动器以帮助物料正常下料。

   为带搅拌器的进料斗,适合于易起拱的粘滞性粉、粒状物料,常采用搅拌叶轮,以帮助物料落入进料斗。

   适合于流动性极好的倾泻性物料,如含水量极低的烟尘、粉煤、水泥厂入窑生料等应选可调速的叶轮给料机、螺旋给料机或流量控制阀,在定量皮带秤进料点的上方,还带加长稳流室,提供加大的缓冲空间,稳流室内部装有多块挡料板、多根吊挂的链条等,主要起防冲跑料、防扬尘和整理料流的作用。在水泥行业使用流量控制阀时,多使用空气助卸方式使粉状物料流态化,以提高流量控制阀的控制性能。空气助卸方式是在粉状物料料仓底部加环路充气管充气,或在流量控制阀后加空气整流密封箱充气。

   为了使进料斗维持稳定均匀的料流,在进料斗下部的开口设计时,沿皮带运行方向应该有一个朝外的锥度,推荐值是 5%,这个锥度可使运行力矩减少 20%。在进料斗与皮带的接触面上也有一个沿皮带运行方向向上的 3%的锥度,也可减少启动力矩和运行力矩 (见图 2-13)。进料斗侧壁与水平线的倾角分别推荐为 70°~75°和 60°

 


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