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(duì)氣固兩相流相濃度進(jìn)行測(cè)量�，F(xiàn)有電容式相濃度測(cè)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(shí),容易引起較大的測(cè)量誤差。本文針對(duì)柳鋼2#高爐的噴煤總管測(cè)量管徑大、噴煤煤種變化頻繁、煤粉輸送距離遠(yuǎn)等特點(diǎn),提出了一種組合電容傳感器的能夠補(bǔ)償介電常數(shù)變化的噴煤總管質(zhì)量流量測(cè)量方案,結(jié)合軟測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤粉質(zhì)量流量的在線測(cè)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(chǎng)質(zhì)量流量影響因素,結(jié)合柳鋼2#高爐噴煤系統(tǒng)實(shí)際情況,確定總管煤粉總管質(zhì)量流量測(cè)量方案;(2)通過查閱文獻(xiàn)及相關(guān)資料,對(duì)現(xiàn)有氣固兩相流相濃度測(cè)量方法進(jìn)行分析,研究固相介質(zhì)介電常數(shù)變化的補(bǔ)償方法,并基于此補(bǔ)償方法建立新型氣固兩相流電容式相濃度測(cè)量系統(tǒng);(3)基于有限元分析軟件ANSYS對(duì)平行-螺旋、螺旋-螺旋極板電容傳感器進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn);基于實(shí)驗(yàn)室情況下搭建系統(tǒng)平臺(tái),對(duì)不同材料不同傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度特性試驗(yàn)。獲得具有最佳介電常數(shù)補(bǔ)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(hào)特點(diǎn),分別設(shè)計(jì)濃度和速度測(cè)量電路,實(shí)現(xiàn)電容信號(hào)的濾波放大和信號(hào)處理。(5)完成了系統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計(jì),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(chǔ)器電路等;完成基于LPC2388的ARM7芯片的下位機(jī)程序編寫,實(shí)現(xiàn)下位機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量與通訊;(6)分析現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量流量影響因素,探究合理流量計(jì)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(shí)際情況設(shè)計(jì)了校正模塊;(7)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求,利用Visual Studio 2012編寫了上位機(jī)軟件。主要包括通訊模塊、模型參數(shù)自動(dòng)更新模塊、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、在線修正模塊、人機(jī)交互界面和報(bào)表系統(tǒng)等。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)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(jì)研究意義??氣力輸送過程由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便而被廣泛運(yùn)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(jìn)方向運(yùn)輸物料。由于在運(yùn)輸過程中物料不會(huì)接觸空氣，并可進(jìn)行升溫、降??溫及干燥等過程，且可作垂直方向，水平方向的運(yùn)輸，從而使其在工業(yè)中得到了廣泛??的運(yùn)用。??在氣固兩相流系統(tǒng)中，流動(dòng)參數(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)對(duì)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(dòng)狀態(tài)是一種典型的氣??固兩相流流動(dòng)［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(jì)的設(shè)計(jì)??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(gè)噴吹系統(tǒng)配??備了?４個(gè)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(chǎng)煤粉噴吹工藝與測(cè)量系統(tǒng)方案??為高爐供煤。串罐式噴吹則是指兩個(gè)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(dá)到２ｋｍ，通過氣力輸送進(jìn)行煤粉運(yùn)輸。同時(shí)，２＃高爐采用并罐式噴吹工藝，在同水平面上布置了?２個(gè)煤粉倉，４個(gè)噴吹罐，４個(gè)噴吹罐交替給１、２號(hào)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(chǎng)煤粉噴吹工藝與測(cè)量系統(tǒng)方案??為高爐供煤。串罐式噴吹則是指兩個(gè)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(dá)到２ｋｍ，通過氣力輸送進(jìn)行煤粉運(yùn)輸。同時(shí)，２＃高爐采用并罐式噴吹工藝，在同水平面上布置了?２個(gè)煤粉倉，４個(gè)噴吹罐，４個(gè)噴吹罐交替給１、２號(hào)高爐噴煤。具體構(gòu)看下圖２．２所示：??—＂?—＂—＂?—＂
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2842869