1、安徽工業(yè)大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文開題報(bào)告姓 名： _ _ _學(xué) 號(hào)：_ _ _培養(yǎng)領(lǐng)域：_ _ 校內(nèi)導(dǎo)師姓名職稱： _ _ 校外導(dǎo)師姓名職稱：_ _ _安徽工業(yè)大學(xué)研究生部 2008 年 6 月 28 日 級(jí)工程碩士學(xué)位論文開題報(bào)告論文題目 稱重給煤機(jī)設(shè)計(jì)與研究課題來(lái)源 生產(chǎn)實(shí)際課題名稱課題負(fù)責(zé)人論文類型（1） 1、工程設(shè)計(jì) 2、產(chǎn)品研制報(bào)告 3、研究論文 選題的目的、意義 目前，高爐煉鐵系統(tǒng)正受到投資、資源、成本、能源、環(huán)境和運(yùn)輸?shù)确矫娴木薮髩毫Γ媾R著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。利用技術(shù)進(jìn)步減輕這些壓力是高爐煉鐵系統(tǒng)繼續(xù)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。高爐噴煤技術(shù)可以使高爐大幅度降低焦炭消耗，緩解各方面的壓力，提高高爐

2、的競(jìng)爭(zhēng)力。煤粉制備系統(tǒng)是高爐噴吹煤粉系統(tǒng)的重要組成部分，給煤機(jī)是煤粉制備系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，連續(xù)、穩(wěn)定、精確地向磨煤機(jī)給煤是煤粉制備系統(tǒng)正常運(yùn)行的先決條件，也是給煤機(jī)今后發(fā)展的方向。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)的應(yīng)用技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，新產(chǎn)品及新應(yīng)用層出不窮。除了人們己經(jīng)熟悉的普通電動(dòng)機(jī)外，許多特種電動(dòng)機(jī)也不斷問(wèn)世，變頻電機(jī)就是其中一例，它們的工作原理及結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)有較大的區(qū)別。另一方面，隨著現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，新的控制策略不斷出現(xiàn)。微處理器和微電子技術(shù)的發(fā)展，使電動(dòng)機(jī)的控制方式變得更加靈活，效率也有更大的提高。稱重給煤機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)就是很好的一例。要

3、想合理、有效地設(shè)計(jì)、使用好稱重給煤機(jī)，就必須對(duì)稱重給煤機(jī)變頻調(diào)速電氣控制系統(tǒng)的組成、控制原理、結(jié)構(gòu)性能、應(yīng)用技術(shù)有較詳細(xì)的了解。本課題國(guó)內(nèi)外研究概況 國(guó)內(nèi)目前采用的給煤機(jī)有以下幾種形式：1、圓盤給料機(jī) 圓盤給料機(jī)分敞開式和封閉式兩種，一般制粉系統(tǒng)常用封閉式，煤量常用以下方法調(diào)節(jié)：1）調(diào)節(jié)擋板插入盤內(nèi)深度；2）采用變速電機(jī)調(diào)節(jié)給煤機(jī)圓盤轉(zhuǎn)速；3）調(diào)節(jié)套筒的高度。這種給煤機(jī)具有給料均勻穩(wěn)定易調(diào)節(jié)，設(shè)備體積小的優(yōu)點(diǎn)，但漏風(fēng)系數(shù)較大，密封性差，無(wú)法計(jì)量等，已不能滿足噴吹煙煤的要求，生產(chǎn)上多數(shù)用于無(wú)煙煤系統(tǒng)。2、埋刮板給料機(jī) 這種給料機(jī)是可調(diào)速電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鏈輪和鏈條，而鏈條上裝設(shè)刮板在殼體內(nèi)軌道上滑移，刮

4、板可將原煤倉(cāng)排出的原煤刮出并輸送到磨煤機(jī)下煤管，落入磨煤機(jī)內(nèi)。煤量由埋刮板機(jī)可調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)埋刮板運(yùn)行速度來(lái)調(diào)節(jié)，速度快則煤量大，反之則煤量小。也可以通過(guò)埋刮板輸料厚度和出口調(diào)節(jié)煤量，這種給煤機(jī)密封性好，是生產(chǎn)高揮發(fā)分煤粉，減少磨煤機(jī)入口漏風(fēng)與系統(tǒng)含氧量的較為理想的給煤設(shè)備。另外還具有調(diào)節(jié)煤量靈活穩(wěn)定并能發(fā)送斷煤和過(guò)載信號(hào)等特點(diǎn)，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)量大、無(wú)法計(jì)量、對(duì)原煤質(zhì)量要求較嚴(yán)，但是目前仍被廣泛使用。3、電磁振動(dòng)給煤機(jī) 這種給煤機(jī)由給煤槽和電磁振動(dòng)器組成。其工作原理為電流通過(guò)電磁鐵線圈為半波整流脈沖信號(hào)，正半波通電帶磁，鐵芯發(fā)生動(dòng)作，負(fù)半波斷電失磁，鐵芯停止動(dòng)作并借助彈簧使其恢復(fù)原位，

5、料槽內(nèi)的煤即不斷被振動(dòng)向前移動(dòng)進(jìn)入磨煤機(jī)下煤管內(nèi)。電磁振動(dòng)給煤機(jī)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)傳動(dòng)器件、不用潤(rùn)滑以及易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但是該設(shè)備不適合輸送水分高、粘性大的物質(zhì)且對(duì)使用環(huán)境溫度與濕度要求苛刻，環(huán)境溫度不能低于20。本課題研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究思路、存在的困難及解決辦法、研究條件 稱重給煤機(jī)是一種新型的計(jì)量給煤設(shè)備，他以整機(jī)型皮帶、刮板清掃機(jī)和密封罩殼為基本組成，主要分為1）輸料系統(tǒng)2）稱重系統(tǒng)3）控制系統(tǒng)4）清掃系統(tǒng)5）傳動(dòng)系統(tǒng)6）密封罩殼等六部分。本課題主要研究稱重系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。稱重系統(tǒng)包括計(jì)量托輥（稱重輥）及其承載機(jī)構(gòu)、稱重傳感器、測(cè)速傳感器（或速度信號(hào)發(fā)生和測(cè)量單元）、稱重儀表。控制系

6、統(tǒng)除稱重儀表帶有的控制量輸入輸出端口和控制信號(hào)處理電路以外，還有變頻控制器和電氣控制部分。當(dāng)給煤機(jī)輸送物料時(shí)，測(cè)量皮帶稱上每單位長(zhǎng)度的載荷值 q（Kg/M）與皮帶在同一時(shí)刻的運(yùn)行速度V（M/S）相乘，所得結(jié)果即物料的瞬時(shí)流量 : q×v（ K gS）。因物料輸送的不均勻性和皮帶速度隨時(shí)間的變化，所以在T時(shí)間間隔的累積流量可以用以下積分式表示： W= q（t）V（t） dt式中：WT時(shí)間間隔內(nèi)所輸送物料的累計(jì)量 （kg或T）； T一物料通過(guò)稱的時(shí)間 （S或h）； q（t）一皮帶單位長(zhǎng)度上的物料重量

7、（kgM 或 TM ）； V（t）一物料在皮帶上的運(yùn)行速度 （MS）。從式中可以看出，只要保證q（t）×V（t）的乘積不變，就可以保證物料流量的恒定即隨皮帶上物料重量的變化控制皮帶運(yùn)行速度做出相應(yīng)的調(diào)整，就可以保證物料流量的恒定。 稱重給煤機(jī)為水平給料，擬選用懸臂梁式傳感器作為稱重傳感器，懸臂梁式傳感器是水平安裝的，便于活動(dòng)秤體和固定秤體的連接。固定秤架和皮帶支架連接，而活動(dòng)秤架通過(guò)自身的拖棍和皮帶接觸。活動(dòng)秤體用不影響垂直受力的特殊方法固定以保證在皮帶運(yùn)行時(shí)活動(dòng)秤體不會(huì)前后左右晃動(dòng)。懸臂梁式傳感器一般不適合于傾角較大的運(yùn)輸皮帶，在皮帶傾角較大

8、時(shí)傳感器的靈敏度大幅度降低而影響測(cè)量精度，其原因在于懸臂梁式傳感器是通過(guò)懸臂梁受力后的彎曲變形所引起的應(yīng)變片的電阻變化來(lái)感受重力的，當(dāng)粘貼應(yīng)變片的平面與受力方向垂直時(shí)，傳感器的靈敏度最大，如果粘貼應(yīng)變片的平面與受力方向有一個(gè)角度，則傳感器只能感受重力的分力，角度越大分力越小。本課題預(yù)期研究成果 根據(jù)噴煤制粉系統(tǒng)中磨煤機(jī)工況需求，及時(shí)控制給煤機(jī)給煤、停煤以及在線調(diào)節(jié)給煤量。由微機(jī)室設(shè)定給煤量，給煤機(jī)啟動(dòng)并反饋以噸為單位的瞬時(shí)流量，控制器將通過(guò)稱重橋架上煤的瞬時(shí)流量與PLC控制所設(shè)定的給煤量進(jìn)行對(duì)比，產(chǎn)生PID輸出信號(hào)(4-20mA)到變頻器，變頻器通過(guò)改變輸出頻率控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制膠帶給煤機(jī)

9、的速度，以保證PLC控制所設(shè)定的給煤量。 皮帶機(jī)必須定期進(jìn)行標(biāo)定，比較目前國(guó)內(nèi)采用的幾種標(biāo)定方法:1)掛碼標(biāo)定2)鏈碼標(biāo)定3)模擬物標(biāo)定4)實(shí)物標(biāo)定。本課題特色與創(chuàng)新之處針對(duì)目前國(guó)內(nèi)噴煤制粉系統(tǒng)采用的幾種給煤設(shè)備，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，并提出一種新型的給煤設(shè)備-全密封稱重給煤機(jī)。全密封稱重給煤機(jī)采用閉環(huán)控制原理，調(diào)節(jié)皮帶速度來(lái)調(diào)整給煤量，從而能夠精確給煤。給煤機(jī)采用的全密封結(jié)構(gòu)大大減少了漏風(fēng)率，降低了系統(tǒng)的含氧量，使得制粉系統(tǒng)磨制混合煤以及全煙煤成為可能。開題報(bào)告會(huì)上提出的主要問(wèn)題1、 稱重傳感器如何選型以及采取何種結(jié)構(gòu)形式，從而最大可能避免外界因素對(duì)稱重的影響，使得測(cè)量值與實(shí)際值相差較大。2、 變頻

10、器如何選型，從而使系統(tǒng)成本更加經(jīng)濟(jì)3、 采用何種測(cè)速裝置及安裝位置，從而避免皮帶打滑造成對(duì)稱重的影響學(xué)位論文工作計(jì)劃表論文工作起止日期： 2008 年 05 月 至 2009年03 月工作項(xiàng)目工 作 內(nèi) 容計(jì)劃完成日期文獻(xiàn)閱讀科學(xué)調(diào)研查閱變頻器、稱重傳感器、測(cè)速傳感器、稱重控制儀表等相關(guān)資料現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研噴煤制粉系統(tǒng)工作情況，了解噴煤系統(tǒng)對(duì)給煤機(jī)輸送能力要求，以及給煤機(jī)的運(yùn)行工況條件2008年8月15日方案論證論證變頻器的選型、稱重傳感器的結(jié)構(gòu)形式、測(cè)速傳感器的型號(hào)及安裝位置、稱重控制儀表的類型是否滿足給煤機(jī)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行2008年09月30日研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案根據(jù)制粉系統(tǒng)對(duì)給煤機(jī)的要

11、求，運(yùn)用閉環(huán)控制理論，對(duì)給煤機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查研究，對(duì)上述提出的給煤控制方案運(yùn)用到實(shí)際的噴煤項(xiàng)目中。觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)給煤機(jī)運(yùn)行情況，詳細(xì)記錄各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，綜合判斷給煤控制方案是否符合實(shí)際生產(chǎn)要求。2008年11月15日實(shí)驗(yàn)及研究階段設(shè)備計(jì)算、選型完成后，設(shè)計(jì)給煤控制原理圖，制造給煤機(jī)電氣控制柜。設(shè)備安裝完成后，對(duì)給煤機(jī)工作情況進(jìn)行記錄、研究。2008年12月20日數(shù)據(jù)處理詳細(xì)記錄設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)、重點(diǎn)研究給煤量設(shè)定值與給煤量反饋值是否一致，給煤機(jī)稱重顯示與實(shí)際重量是否吻合，誤差是多少2009年01月20日論文撰寫根據(jù)上述內(nèi)容，對(duì)稱重給煤機(jī)的控制系統(tǒng)選型、論證以及設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況作一詳細(xì)表述，科學(xué)、