竖直管段煤料监测装置及其监测方法

摘要

本发明属于输送管道的检测技术领域，具体涉及一种竖直管段煤料监测装置及其监测方法，监测装置包括柔性密封机构、传导机构和检测机构，所述监测装置设置在竖直管段外壁，竖直管段上开设有检测孔，检测孔连通竖直管段的管内空间和管外空间，竖直管段外壁检测孔处包覆有能够感受压力的柔性密封机构，柔性密封机构通过传导机构将压力传导给检测机构。检测装置设置在管壁外，在保证测量结果不受物料运输影响的同时，避免物料因检测装置的存在而在管内堆积，保证监测结果的准确可靠。

说明书

技术领域

本发明属于输送管道的检测技术领域，具体涉及一种竖直管段煤料监测装置及其监测方法。

背景技术

在电厂发电过程中，给料机下部为竖直的运输管段，给料机持续作业，运输煤料的竖直管段在煤料不断沉降的作用下容易发生堵塞，影响整个系统的正常运行。在竖直管段内部安装检测装置，对煤料运输情况进行检测会产生许多问题，如由于煤流下落挂壁，管道内部环境恶劣，会导致料位测量点不能正常工作，并且煤流下落过程对测量元件有干扰，易发生测量信号误发；由于管道中检测元件的存在，测量口在给料过程易出现堵塞。

发明内容

根据上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种对竖直管段积料情况进行监测的竖直管段煤料监测装置，可以有效监测输送管道内的物料情况，确保整个系统顺利运行。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：竖直管段煤料监测装置，包括柔性密封机构、传导机构和检测机构，所述监测装置设置在竖直管段外壁，竖直管段上开设有检测孔，检测孔连通竖直管段的管内空间和管外空间，竖直管段外壁检测孔处包覆有能够感受压力的柔性密封机构，柔性密封机构通过传导机构将压力传导给检测机构。

进一步地，所述传导机构垂直于竖直管段的管壁，传导机构一端连接在包覆检测孔处的柔性密封机构上，传导机构另一端连接检测机构。

优选的，所述传导机构为复位弹簧。

优选的，所述柔性密封机构为密封橡胶。

进一步地，监测装置还包括保护罩，所述保护罩连接在竖直管段的外壁，柔性密封机构、传导机构和检测机构均处于保护罩的内部，检测机构设置在保护罩的内壁上。

优选的，所述检测机构为压力传感器。

竖直管段煤料监测方法，在竖直管段外壁开设检测孔，检测孔外部包覆有能够感受压力的柔性密封机构，柔性密封机构与竖直管段内的物料直接接触，所述柔性密封机构将感受到的压力通过传导机构传递给检测机构，通过检测机构判断竖直管段内的物料是否堆积。

进一步地，所述柔性密封机构为密封橡胶，密封橡胶连接在检测孔外周的竖直管段外壁上，形成竖直管段管壁的一部分，物料堆积时，堆积的物料挤压竖直管段的管壁，检测孔处的密封橡胶产生弹性形变、向竖直管段外侧凸起，密封橡胶的外缘与竖直管段外壁密封设置，将物料限制在竖直管段内部。

进一步地，所述传导机构为复位弹簧，物料堆积时，柔性密封机构将感受到的压力通过复位弹簧传递至检测机构，竖直管段内堆积的物料处理完毕后，柔性密封机构在复位弹簧的作用下恢复到原状态。

进一步地，所述检测机构为压力传感器，压力传感器竖直安装在保护罩内壁，保护罩安装在竖直管段外壁上，对柔性密封机构、传导机构和压力传感器进行保护，所述压力传感器将受到的压力转换成电信号输出至二次仪表，二次仪表根据预先设定的压力值进行报警。

进一步地，所述二次仪表为低电压保护信号接收设备，二次仪表根据测定的压力值进行压力数值报警设置；所述二次仪表根据不同尺寸竖直管段，设置不同压力值。

本发明的有益效果为：检测装置设置在管壁外，在保证测量结果不受物料运输影响的同时，避免物料因检测装置的存在而在管内堆积，保证监测结果的准确可靠。

附图说明

图1为监测装置结构示意图；

图2为监测装置逻辑控制图；

图中：1、密封橡胶， 2、复位弹簧， 3、压力传感器， 4、竖直管段， 5、保护罩。

具体实施方式

为了使本发明的结构和功能更加清晰，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见附图1，竖直管段煤料监测装置，包括密封橡胶1、复位弹簧2和压力传感器3，所述监测装置设置在竖直管段4外壁，竖直管段4上开设有检测孔，检测孔连通竖直管段的管内空间和管外空间，竖直管段外壁检测孔处包覆有能够感受压力的密封橡胶1，密封橡胶1通过复位弹簧2将压力传导给压力传感器3。

进一步地，所述复位弹簧2垂直于竖直管段4的管壁，复位弹簧2一端连接在包覆检测孔处的密封橡胶1上，复位弹簧2另一端连接压力传感器3。

优选的，所述复位弹簧2为一种压力传导机构，其作用为传递压力，并帮助产生弹性形变的密封橡胶进行复位，因此可采用其他具有一定的压缩、伸长和定伸能力的材质，例如橡胶条。本发明以复位弹簧为例，但并不局限于使用复位弹簧作为压力传导机构，其他可实现相应功能的结构均可。

进一步地，所述密封橡胶1的作用是在检测孔处密封竖直管段4的管内空间，感受检测孔处竖直管段内的物料压力并产生弹性形变，可采用其他可实现上述功能，具有柔性和弹性双重功能的材质替代密封橡胶，如树脂薄膜、油毡等。本发明以密封橡胶为例，但并不局限于使用密封橡胶作为柔性密封件，其他可实现相应功能的结构均可。

进一步地，监测装置还包括保护罩5，所述保护罩5连接在竖直管段4的外壁，密封橡胶1、复位弹簧2和压力传感器3均处于保护罩5的内部，压力传感器3竖直设置在保护罩5的内壁上。本发明所使用的压力传感器为轮辐式拉压力传感器JLBU-1，是一种高精度测力感应器，市场上其他适应本申请的压力传感器均可采用。

竖直管段煤料监测方法，在竖直管段4外壁开设检测孔，检测孔外部包覆有能够感受压力的密封橡胶1，密封橡胶1与竖直管段内的物料直接接触，所述密封橡胶1将感受到的压力通过复位弹簧2传递给压力传感器3，通过压力传感器3判断竖直管段4内的物料是否堆积。

进一步地，所述密封橡胶1通过胶粘或其他方式连接在检测孔外周的竖直管段外壁上，形成竖直管段管壁的一部分，物料堆积时，堆积的物料挤压竖直管段的管壁，检测孔处的密封橡胶产生弹性形变、向竖直管段外侧凸起，密封橡胶的外缘与竖直管段外壁密封设置，将物料限制在竖直管段4内部。

进一步地，物料堆积时，密封橡胶1将感受到的压力通过复位弹簧2传递至压力传感器3，竖直管段内堆积的物料处理完毕后，密封橡胶1在复位弹簧2的作用下回复到原状态。

进一步地，所述压力传感器3竖直安装在保护罩5内壁，保护罩5安装在竖直管段,4壁上，对密封橡胶1、复位弹簧2和压力传感器3进行保护，所述压力传感器3将受到的压力转换成电信号输出至二次仪表，二次仪表根据预先设定的压力值进行报警。

进一步地，所述二次仪表为低电压保护信号接收设备，二次仪表根据测定的压力值进行压力数值报警设置；所述二次仪表根据不同尺寸竖直管段，设置不同压力值。

本发明的作用原理：检测装置安装在竖直管段4外壁上，不会受到竖直物料下落流的磨损。当竖直管段内发生堵塞，物料堆积，堆积物料将会挤压传动部分，传动部分将感受到的压力传送至压力传感器，传动部分采用橡胶进行密封，保证在弹性形变以后能够达到密封目的，压力传感器竖直固定在保护罩内部，将所受到压力转换成电信号输出至二次仪表二次仪表为低电压保护信号接收设备，供电24V DC，可使用二次仪表进行压力数值报警设置，根据不同尺寸竖直管段，设置不同压力值，同时发出开关量报警，在报警消失以后，传动部分将在内置复位弹簧弹力作用下恢复到原状态。

本申请在硬件部分自主制作出竖直管段防堵煤料监测装置，对竖直管段积料情况进行监测。软件部分采用自主设计出逻辑，通过竖直管段堵煤料信号触发来进行调整，通过主要判据与辅助判据相结合，对给料机频率进行合理调整：

a. 竖直管段防堵煤料监测装置报警信号作为进行频率调整触发条件，给料机进行频率调整。

b. 采集出料电机转速、电机电流信号作为辅助判据，对防堵装置信号的真假性进行判断。

逻辑说明：在给料机以相对较高的频率运行时，输出电流值相对较高，此时判断在2min内电流超过20A次数，如果大于3次，同时2min内平均电流数值大于17A，则断定为给料机在下料不通畅，已经升频率处理，将中心给料机限速下降3HZ运行。同时，以给料率指令与给料率反馈的偏差大于15T/H或者给煤机转速以65r/min升高至700r以上为判据，如果二者有一条为真，则立即将给料机升高回原频率运行；如果两条均为不触发状态，则将以给料机限速下降3HZ后的频率值运行，此时将会以报警方式提醒看盘人员，通过复位按钮将整条逻辑进行复位，同时调整回不堵料时，即正常运行状态下的频率设定。同时，在给料机出口下竖直管段，加装竖直管段防堵煤料监测装置，用于监测竖直管段是否会积满固料，如果竖直管段防堵煤料监测装置信号触发，并且给料机率异常，则判定为给料机频率过高竖直管段发生堵塞，并将信号送回DCS，同时立即降低给料机给定频率值至5HZ运行，待料位开关恢复正常后，给料机以3HZ /min速率升至15HZ运行。

本发明解决了一下技术问题：1、解决竖直管段堵煤料问题。2、解决给料机、清堵机协调投运问题。3、解决内部环境恶劣，煤流下落挂壁，导致料位测点不能正常工作问题。4、解决物料连续下落导致无源核子料位计无法测量问题。5、解决测量口在给料过程易出现堵塞问题。6、解决煤流下落过程对测量元件有干扰，易发生测量信号误发问题。7、解决常规220V AC供电设备可能造成强电压串入系统造成系统元件损坏问题。

以上列举的仅是本发明的最佳实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。