發(fā)布時間：2020-10-16 05:58

　　 氣固兩相流被廣泛應(yīng)用于高爐煤粉噴吹的氣力輸送過程,通常采用電容法對氣固兩相流相濃度進行測量�，F(xiàn)有電容式相濃度測量方法中,以固相介質(zhì)介電常數(shù)不變?yōu)榍疤?當(dāng)固相介質(zhì)介電常數(shù)發(fā)生變化時,容易引起較大的測量誤差。本文針對柳鋼2#高爐的噴煤總管測量管徑大、噴煤煤種變化頻繁、煤粉輸送距離遠等特點,提出了一種組合電容傳感器的能夠補償介電常數(shù)變化的噴煤總管質(zhì)量流量測量方案,結(jié)合軟測量技術(shù)實現(xiàn)煤粉質(zhì)量流量的在線測量。本文完成的主要工作:(1)了解柳州煉鐵廠噴吹工藝,分析現(xiàn)場質(zhì)量流量影響因素,結(jié)合柳鋼2#高爐噴煤系統(tǒng)實際情況,確定總管煤粉總管質(zhì)量流量測量方案;(2)通過查閱文獻及相關(guān)資料,對現(xiàn)有氣固兩相流相濃度測量方法進行分析,研究固相介質(zhì)介電常數(shù)變化的補償方法,并基于此補償方法建立新型氣固兩相流電容式相濃度測量系統(tǒng);(3)基于有限元分析軟件ANSYS對平行-螺旋、螺旋-螺旋極板電容傳感器進行仿真實驗;基于實驗室情況下搭建系統(tǒng)平臺,對不同材料不同傳感器結(jié)構(gòu)進行溫度特性試驗。獲得具有最佳介電常數(shù)補償效果的電容傳感器組合形式、結(jié)構(gòu)及尺寸;(4)根據(jù)電容信號特點,分別設(shè)計濃度和速度測量電路,實現(xiàn)電容信號的濾波放大和信號處理。(5)完成了系統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計,基于LPC2388芯片為核心,搭建A/D轉(zhuǎn)換電路、以太網(wǎng)通訊電路以及片外存儲器電路等;完成基于LPC2388的ARM7芯片的下位機程序編寫,實現(xiàn)下位機系統(tǒng)的測量與通訊;(6)分析現(xiàn)場質(zhì)量流量影響因素,探究合理流量計算方法,在研究互相關(guān)與波形比較基礎(chǔ)上編寫了合理的速度算法,并結(jié)合實際情況設(shè)計了校正模塊;(7)結(jié)合現(xiàn)場實際需求,利用Visual Studio 2012編寫了上位機軟件。主要包括通訊模塊、模型參數(shù)自動更新模塊、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、在線修正模塊、人機交互界面和報表系統(tǒng)等。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TF538.63
【部分圖文】：

１．１課題研究背景及意義??１．１．１煤粉質(zhì)量流量計研究意義??氣力輸送過程由于其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便而被廣泛運用于化工領(lǐng)域，能源領(lǐng)域以??及煉鐵等領(lǐng)域。氣力輸送指利用氣體的能量（即速度及壓力等），在密封的管道內(nèi)順著??氣流的前進方向運輸物料。由于在運輸過程中物料不會接觸空氣，并可進行升溫、降??溫及干燥等過程，且可作垂直方向，水平方向的運輸，從而使其在工業(yè)中得到了廣泛??的運用。??在氣固兩相流系統(tǒng)中，流動參數(shù)實時檢測對于提高生產(chǎn)質(zhì)量有著重要的意義。目??前絕大多數(shù)煉鋼廠采用的高爐噴煤系統(tǒng)屬于氣力輸送系統(tǒng)。流動狀態(tài)是一種典型的氣??固兩相流流動［１，２］。本文是基于柳州鋼鐵廠２＃高爐煤粉噴吹系統(tǒng)總管質(zhì)量流量計的設(shè)計??及應(yīng)用而編寫的。柳州鋼鐵廠２＃高爐煤粉噴吹系統(tǒng)采用并罐式噴吹，每個噴吹系統(tǒng)配??備了?４個噴吹罐并排放置，輪流為１＃，２＃高爐供煤。??

東北大學(xué)碩士學(xué)位論文?第２章現(xiàn)場煤粉噴吹工藝與測量系統(tǒng)方案??為高爐供煤。串罐式噴吹則是指兩個主體罐重疊設(shè)置，兩者間通過閥門開閉來決定是連通。??柳州鋼鐵廠２＃高爐（２０００ｍ３）采用的是典型的間接噴吹工藝，噴煤罐與總管之間離達到２ｋｍ，通過氣力輸送進行煤粉運輸。同時，２＃高爐采用并罐式噴吹工藝，在同水平面上布置了?２個煤粉倉，４個噴吹罐，４個噴吹罐交替給１、２號高爐噴煤。具體構(gòu)看下圖２．２所示：??—＂?—＂—＂?—＂

東北大學(xué)碩士學(xué)位論文?第２章現(xiàn)場煤粉噴吹工藝與測量系統(tǒng)方案??為高爐供煤。串罐式噴吹則是指兩個主體罐重疊設(shè)置，兩者間通過閥門開閉來決定是連通。??柳州鋼鐵廠２＃高爐（２０００ｍ３）采用的是典型的間接噴吹工藝，噴煤罐與總管之間離達到２ｋｍ，通過氣力輸送進行煤粉運輸。同時，２＃高爐采用并罐式噴吹工藝，在同水平面上布置了?２個煤粉倉，４個噴吹罐，４個噴吹罐交替給１、２號高爐噴煤。具體構(gòu)看下圖２．２所示：??—＂?—＂—＂?—＂
【參考文獻】

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本文編號：2842869