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技術(shù)文章

纜式料位計(jì)測(cè)量粉狀物料的斷纜現(xiàn)象
1 生料均化庫內(nèi)的斷攬現(xiàn)象
　　新型干法水泥廠的均化庫、水泥庫、煤粉倉以及原料和水泥調(diào)配站常用的粉煤灰?guī)斓牧衔粶y(cè)量，因被測(cè)介質(zhì)均是細(xì)粉狀，粉料通過空氣斜槽入庫，有的則是用氣動(dòng)方式送入料倉，物料輕，空氣中粉塵很大，物料表面也較軟，故細(xì)粉的物位測(cè)量一直是測(cè)量中的難題。實(shí)踐應(yīng)用證明，采用雷達(dá)型料位計(jì)效果較好，微波可穿透粉塵很大空間，并在料面上反射。目前在我國新型干法水泥廠用的雷達(dá)型料位計(jì)有兩種，脈沖型雷達(dá)(PULSE)和調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)（FMCW）。
　　有許多水泥廠還采用導(dǎo)波纜式雷達(dá)型料位計(jì)（TDR），它是以鋼纜作為天線，伸入料倉中直至底部，微波脈沖沿外側(cè)向下傳播，因此空氣中的粉塵對(duì)傳播無影響，在空氣和粉料交界面上微波脈沖被反射。由于傳播損耗小，發(fā)射能量可較小，價(jià)格也比其他形式的雷達(dá)型料位計(jì)便宜。當(dāng)今在水泥廠主要應(yīng)用的有VEGA的FLEX60系列、E&H的FMP系列以及KRONE的TDR產(chǎn)品。但導(dǎo)波纜式型由于其天線伸入容器中并和粉料接觸，失去了非接觸的特點(diǎn)，天線也即是纜繩（一般是鋼纜）容易被磨損，甚至被拉斷。多家用戶在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用信息反饋中都遇到了此問題，特別在均化庫的測(cè)量中問題更加突出。本文將分析斷纜現(xiàn)象，并提出應(yīng)注意問題，確定大型均化庫（Φ16m以上）料位的測(cè)量方案。
2 均化庫內(nèi)出現(xiàn)斷纜現(xiàn)象分析
2.1 生料均化庫的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　生料均化庫是新型干法水泥企業(yè)中賴以保證生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，也是生料均化系統(tǒng)中任務(wù)*重的環(huán)節(jié)，并是生料入窯系統(tǒng)的一部分。根據(jù)不同的均化機(jī)理，各設(shè)計(jì)院開發(fā)了多種型式的均化庫，如天津院的TP庫其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是庫底中心有一個(gè)大圓錐，庫壁和圓錐之間的環(huán)形區(qū)劃分為六個(gè)充氣區(qū)，由六個(gè)流量控制閥控制卸料量。在同一時(shí)間內(nèi)至少有兩個(gè)卸料口開放。每個(gè)卸料口在卸料過程中都形成漏斗狀料柱，切割料層，產(chǎn)生重力混合均化作用，根據(jù)規(guī)模不同，庫的直徑和高度不一，如天津院設(shè)計(jì)的5000t/d規(guī)模水泥廠，其均化庫直徑為22.5m，高52m；而2500t/d規(guī)模水泥廠，其均化庫直徑為18m，高45m。目前可用于測(cè)量粉狀固體介質(zhì)的導(dǎo)波纜式雷達(dá)型料位計(jì)有兩種：FLEX61和FLEX62，F(xiàn)LEX61測(cè)量范圍為1m~32m，使用鋼纜的直徑為4mm，并帶重錘；FLEX62測(cè)量范圍為1m~60m，使用鋼纜的直徑為6mm，帶重錘。
2.2 均化庫內(nèi)出現(xiàn)斷纜現(xiàn)象分析
2.2.1 鋼纜*大拉力的限制
　　相關(guān)數(shù)據(jù)表明，F(xiàn)LEX61*大拉力為5kN，F(xiàn)LEX62*大拉力為30kN，纜式料位計(jì)在測(cè)量水泥等介質(zhì)時(shí)，鋼纜受的拉力取決于被測(cè)物料的特性、庫（倉）的結(jié)構(gòu)、直徑和測(cè)量量程。測(cè)水泥時(shí)鋼纜受的拉力要比測(cè)塑料顆粒和糧食大得多，均化庫的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、直徑大和測(cè)量量程大則所受的拉力越大，圖1為FLEX62在金屬容器，罐壁光滑測(cè)得的水泥拉力曲線，圖中三條曲線分別對(duì)應(yīng)直徑為12m，9m，6m的庫。由圖可見如測(cè)量量程為35m，直徑為12m的庫，鋼纜受的拉力為24kN。上述5000t/d水泥廠，其均化庫直徑為22.5m，高52m。而2500t/d水泥廠，其均化庫直徑為18m，高45m，如采用FLEX62纜式料位計(jì)，安裝位置又不合理，極其可能鋼纜受的拉力超過*大拉力30kN，從而會(huì)造成斷纜現(xiàn)象。

 

2.2.2 庫內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響鋼纜受力分析
　　大型水泥廠的均化庫為達(dá)到均化目的和作為生料入窯的中間和計(jì)量小倉的作用，內(nèi)部結(jié)構(gòu)還是較復(fù)雜的，有空氣斜槽組成的星形進(jìn)料口，從六個(gè)或七個(gè)方向同時(shí)進(jìn)料，庫內(nèi)通過環(huán)形充氣閥向庫內(nèi)分區(qū)充氣，它對(duì)入庫的生料產(chǎn)生重力混合均化作用，因鋼纜伸入料倉，被均化的生料將對(duì)作為天線的鋼纜有一側(cè)面負(fù)載，每種形式的纜式料位計(jì)有一側(cè)面負(fù)載*大值。庫直徑越大，鋼纜越長(zhǎng)，則側(cè)向負(fù)載會(huì)越大，超過極限也會(huì)斷纜。