转子秤的工作原理是什么

转子秤的工作原理是什么？

保证转子秤在连续运转状态下，高精度均衡稳定喂料，必须校正转子盘面的间隙。如果间隙过大，转子盘面之间将会充满山风机吹入的气体，使荷载称重负荷率降低，并出现波动，下料的均匀性受到影响；若间隙过小，转子盘面间运转阻力大，会发生转子秤过载跳停现象。

转子秤的工作过程是：煤粉通过煤粉仓的仓滑阀、转子秤的秤滑阀，经过入口软接头进入转子部分，被转子隔仓室带走，旋转到达卸料区域，由底部罗茨风机的风把煤粉从出料口吹出，通过管道送至燃烧器。

煤粉的流量大小是由转子秤转子的速度和转子测量装置的动载荷量所决定的。其载荷量通过装在电阻应变仪上的荷重传感器来测得。转子的角速度通过一个无触点脉冲变送器来测定。微机处理器将从现场测得的转子角速度和转子秤载荷的乘积值与操作员的设定值相比较，由控制装置控制转子的角速度，使转子秤的喂料量保持在一个恒定值。

（1）压缩空气质量达不到设备要求，含水、油量太高，在空气助流时将水分带到煤粉中，导致煤粉含水量上升，出现结露或下料不利现象。

（2）该厂采用的烟煤为山西神木的优质烟煤，该煤特点是挥发分高，灰分低，发热量高，但缺点是内水较高，煤磨烘干温度即使提高到60℃以上内水仍在3%左右。

（3）因为煤粉仓内外温差较大，使得仓壁有轻微结露现象，导致下料管中煤粉会有少量结块，在下料管出口处堵塞部分下料口，造成下料不畅。

（4）转子上表面与顶板间隙过大，造成喂料风从转子顶部间隙中向下料管回窜，在下料管出口处形成气囊，阻碍物料下流造成波动及断料。

（5）煤粉仓的外保温效果不好，特别是下料管没有采取保温措施。

转子秤断煤的解决措施

河北金牛二期工程是一条2500t/d新型干法水泥熟料生产线，窑头、窑尾喂煤秤均选用德国菲斯特公司生产的DRW4.1转子计量秤，喂料能力0～12t/h，计量精度1%，该秤集锁风、计量、喂煤为一体，计量精度高，喂煤均匀稳定、波动小。2005年6月份投产后使用效果良好，没有出现断煤波动现象，但自2005冬季开始出现头尾煤波动，且越来越历害，严重时长时间不下煤，影响正常的生产。

1 断煤的征兆及危害

1.1断头煤

断头煤时转子的转速加快，从变频器上显示达到满负荷，从中控室操作上显示负荷率由70%以上下降到0%，同时喂煤风机电流由99A下降到90A，由于没有头煤，窑头看火镜头很快变黑，首先飞砂，如不及时减料、减窑速就会窜生料，不能保证熟料质量，即使能很好控制也会经常出现fCaO过量的现象，对正常煅烧和热工制度的稳定造成很大影响。

1.2 断尾煤

断尾煤时转子的转速加快，从变频器上显示达到满负荷，从中控室操作上显示负荷率由

70%以上下降到0%，同时喂煤风机电流由101A下降到90A，由于没有尾煤，预热器和分解炉的温度下降，当分解炉温度低于840℃时，窑电流开始降低，轻的出现fCaO过量的现象，重的出现窜生料的

现象。

2 故障的原因分析

由于转子秤是通过风力输送物料，煤粉经下料管落到转子的分格当中，通过转子的转动经过称重传感器称量后，在另一侧由风力吹出并输送到烧成系统中去。转子是一个由4圈分格组成的圆柱型分格轮，与顶板保留一定间隙（允许值0.2－0.4mm），以保证转子平稳运转（图1）。

图1 转子秤原理示意图

图2 转子结构图

根据转子秤工作原理及转子秤结构（图2），我们认真研究找出了故障的原因：

（1）压缩空气质量达不到设备要求，含水、油量太高，在空气助流时将水分带到煤粉中，导致煤粉含水量上升，出现结露或下料不利现象。

（2）该厂采用的烟煤为山西神木的优质烟煤，该煤特点是挥发分高，灰分低，发热量高，但缺点是内水较高，煤磨烘干温度即使提高到60℃以上内水仍在3%左右。

（3）因为煤粉仓内外温差较大，使得仓壁有轻微结露现象，导致下料管中煤粉会有少量结块，在下料管出口处堵塞部分下料口，造成下料不畅。

（4）转子上表面与顶板间隙过大，造成喂料风从转子顶部间隙中向下料管回窜，在下料

管出口处形成气囊，阻碍物料下流造成波动及断料。

（5）煤粉仓的外保温效果不好，特别是下料管没有采取保温措施。

3 解决措施

根据对故障原因的分析，我们分别采取措施解决波动及断料问题：

（1）在煤粉仓锥体及下料管部分使用泡沫石棉和伴热带进行保温处理，防止仓壁结露现象发生，但该项措施收效甚微。

（2）在煤粉仓顶安装两根13m长90检测与计量压缩空气管道，在煤秤不下煤时安排岗位工活动管道和利用压缩空气对煤仓进行清扫，开始有效，逐渐不起作用（因压缩空气中水分太高）。

（3）对转子上下表面及底板、顶板进行机械加工，恢复其原有平整度，保证转子运转平稳；将转子上表面与顶板间隙调整到最小值（0.2mm），防止喂料风回窜影响下料，效果不大。

（4）最后使用端面连接式减速电动机设计制作了搅拌器安装在下料管的下部（气动闸板阀上方），同时将煤粉仓锥体的压缩空气助流关闭，减少煤粉变潮和结露的机会，即使结露和结块，搅拌器也能将煤粉仓中产生的结块在下料过程中打碎，同时搅拌器还能有效疏松下料管中的物料，防止下料口堵塞（图3）。

采用上述方案后，煤粉仓下料波动及断料问题得到解决，设备运行至今效果良好。同时通过控制出磨温度保证煤粉的干燥性，有效保证了煤粉下料的稳定，保障了窑系统的正常运转，为提高台时产量、稳定高效生产奠定了良好的基础。

图3 搅拌器安装示意图

转子秤在煤粉计量中的应用

回转窑和分解炉的喂煤对于水泥厂的烧成系统至关重要。喂煤量不稳定，可造成预热器结皮、堵塞，甚至造成停窑事故，直接影响窑的运转率和台时产量，进而影响工厂的经济效益。

煤粉流动性好，尤其在充气的情况下，具有流态化性能，但若水分含量高，或积压存放时间较长，又可能出现粘结，因而煤粉不仅会涌料而且会棚仓，十分难于控制。另外，煤粉容重小，在相同体积下重量轻，因而在小流量的情况下，可检测到的重量信号往往较小，给准确计量带来困难。

鉴于以上特性，一个好的煤粉计量控制系统必须具备以下功能：

1. 喂煤均匀，密封性好，可靠，既能防止冲煤，又能防止煤粉棚仓，受控性能好。

2. 计量装置灵敏度要高，抗干扰性能强，既能检测小流量时信号的变化，又能不易受外界干扰的影响，使短期精度和长期精度都较高，长期稳定性要好。

3. 计量控制范围要宽，既能满足开窑时用煤量较少的要求，又能满足正常时和大煤量时的需要，可方便地大范围改变喂煤量，而不降低计量精度。

4. 自动化程度要高，功能强，适应现代化大中型水泥厂的自动控制要求。

针对煤粉的特性和喂煤的要求，合肥院金山科技实业公司在消化吸收国外同类产品先进技术的基础上，结合自己在煤粉流量控制应用方面的多年实践经验，研制开发了新一代稳定可靠的“SPF转子秤煤粉计量控制系统”。该系统2002年12月通过安徽省科技厅主持的专家技术鉴定，鉴定结论为：转子秤煤粉计量控制系统采用多层多分格式结构，密封性能好，可有效地防止煤粉冲料、喂煤稳定。设计的刀口支撑结构，具有灵敏度高，适应高粉尘环境的特点。系统软件采用双回路前馈调节、有效地抑制了系统的扰动，增强了系统的鲁棒性。结构合理、技术先进、系统运行稳定、操作简便，对计量倾泻性细粉物料有良好的适应性。经国内外多家水泥厂实际使用证明，转子秤的计量精度为±0.5％，系统控制精度优于±1.0％，能长期稳定地运行。经安徽省科技情报研究所国际联机检索和专家讨论认为，系统的主要技术指标达到国内领先水平，并与国际同类系统的先进水平相当。转子秤煤粉计量控制系统的研制成功，为我国建材、冶金、电力系统提供了一种性能价格比高的粉体物料定量喂料和计量装置，具有明显的经济效益，可作为定型产品推广应用。

到目前为止，SPF转子秤煤粉计量控制系统已在黑龙江、辽宁、甘肃、宁夏、内蒙、山西、北京、天津、陕西、河南、山东、安徽、江苏、浙江、福建、广东、云南、贵州、泰国、越南、缅甸等国内外几十家水泥厂得到应用。由于应用效果好，其中浙江虎山集团江山水泥厂，陕西歧星水泥厂先后各采用6套，兰州窑街水泥厂先后共采用4套，取得了较好的应用效果。现将该系统的性能、原理及应用效果介绍如下：

１、SPF煤粉计量控制系统

1.1 SPF系统组成

SPF煤粉计量控制系统由煤粉称重仓、仓重传感器、螺旋闸门、FR粉体喂料机、金属补偿器、RWF转子称重喂料机、均压仓、螺旋输送泵和SPF-PLC控制系统组成，如图。

1.2 SPF系统工作原理

称重仓中的煤粉由FR喂料机均匀稳定地喂入RWF转子称重喂料机。进入RWF转子称重喂料机的煤粉由转子从进料口带至出料口并喂入螺旋输送泵。特殊设计的机构使得荷重