一种稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法技术

本发明专利技术涉及一种稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法，其特征在于包括以下步骤：通过压差传感器获取气体流经文丘里管的压差数据集，并根据纯气流条件下的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数；根据待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数，判断待评价粉体气力输送装置的气体流量是否稳定；通过压差传感器获取气粉混合流体流经文丘里管的压差数据集，并对气粉混合流动条件下的压差数据集进行降噪处理；计算待评价粉体气力输送装置的粉体流量均匀性指数和粉体流量离散性指数；判断待评价粉体气力输送装置的粉体流量稳定性，本发明专利技术可广泛用于气力输送和数据处理技术领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法
本专利技术是关于一种稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法，属于气力输送和数据处理

技术介绍
粉体稀相气力输送方法广泛应用于各种生产领域之中，对粉体气力输送装置的一般要求为能够连续的输送粉料。而在制药、能源等行业中，粉体气力输送装置除了需要满足一般要求外，还需要保证其在单位时间内输送的粉料量尽可能的相同，即输送粉体流量的稳定。要提高粉体稀相气力输送过程中粉体流量的稳定性，除了对粉体气力输送装置进行技术升级外，更需要建立一套有效、可靠、简便的稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法，用于评价各种技术措施的实际效果，并为用户选用供料设备提供指导。目前，评价气力输送粉体流量稳定性的方法主要有两大类：1)直接称重法，即计量集料容器内实时重量变化，得到实时的粉体输送量，然而，该方法成本高，且由于需要称量集料容器的重量，使得计量设备量程大、精度低、无法保证测量的精确性；2)间接测量法，即利用层析成像、超声波等方法，测量输送管道内粉体实时流量，然而，该方法对成本、技术和操作环境的要求高，可靠性较差，并不适用于所有的气力输送设备和恶劣的工作环境。流体流经管道所产生的压差与流体流量的平方成正比，因此除了上述两种方法外，研究人员还利用输送管道或者节流部件的压差来表征粉体流量，但是，由于管道振动等外部因素和气固流动自身不稳定性的干扰，这种方法只能测量粉体的平均流量，且测量精度普遍不高，不能用来评价气力输送过程中粉体流量的稳定性。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种测量精度高、有效且可靠的稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1)：在纯气流条件下，通过压差传感器获取气体流经文丘里管的压差数据集，并根据纯气流条件下的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数；步骤2)：根据待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数，判断待评价粉体气力输送装置的气体流量是否稳定，若气体流量稳定，则进入步骤3)，若气体流量不稳定，则对待评价粉体气力输送装置中的输送风机进行检修或更换，进入步骤1)；步骤3)：在气粉混合流动条件下，通过压差传感器获取气粉混合流体流经文丘里管的压差数据集，并对气粉混合流动条件下的压差数据集进行降噪处理；步骤4)：根据气粉混合流动条件下降噪后的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的粉体流量均匀性指数和粉体流量离散性指数；步骤5)：根据待评价粉体气力输送装置的粉体流量均匀性指数和粉体流量离散性指数，判断待评价粉体气力输送装置的粉体流量稳定性。优选地，进行评价前，在待评价粉体气力输送装置中的输送管道内安装文丘里管，并将文丘里管通过引压管连接压差传感器。优选地，所述文丘里管的压差不高于所述待评价粉体气力输送装置总压差的1/6，所述待评价粉体气力输送装置的总压差不高于所述待评价粉体气力输送装置中输送风机的额定压力。优选地，所述步骤1)中在纯气流条件下，通过压差传感器获取气体流经文丘里管的压差数据集，并根据纯气流条件下的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数，具体过程为：在气体平均流量为Q、粉体流量为0以及采样时间不短于设定时间的纯气流稳态条件下，通过压差传感器获取气体流经文丘里管的压差数据集；根据纯气流条件下的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数A：其中，n为纯气流条件下的压差数据集包括的数据个数，Pai为纯气流条件下的压差数据集中第i个数据的压差值，Pa为纯气流条件下的压差数据集中所有数据的数学期望值。优选地，当待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数A＜0.0001时，气体流量稳定，当待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数A≥0.0001时，气体流量不稳定。优选地，所述步骤3)中在气粉混合流动条件下，通过压差传感器获取气粉混合流体流经文丘里管的压差数据集，并对气粉混合流动条件下的压差数据集进行降噪处理，具体过程为：在气体平均流量为Q、粉体平均流量为G以及采样时间不短于设定时间的气粉混合流动条件下，通过压差传感器获取气粉混合流体流经文丘里管的压差数据集；采用小波空域相关性去噪法，对气粉混合流动条件下的压差数据集进行降噪处理，得到气粉混合流动条件下降噪后的压差数据集。优选地，所述待评价粉体气力输送装置的粉体流量均匀性指数J：其中，m为气粉混合流动条件下降噪后的压差数据集包括的数据个数,为气粉混合流动条件下降噪后的压差数据集中的第i个数据值；Ps为气粉混合流动条件下降噪后的压差数据集中所有数据的数学期望值。优选地，所述待评价粉体气力输送装置的粉体流量离散性指数L：其中，Ps，max为气粉混合流动条件下降噪后的压差数据集中的最大值；Ps，min为气粉混合流动条件下降噪后的压差数据集中的最小值。优选地，所述待评价粉体气力输送装置的粉体流量均匀性指数和粉体流量离散性指数越小，则所述待评价粉体气力输送装置的粉体流量稳定性越好。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、通过文献调研，发现文丘里管气固流动相对稳定，压差数据具有抗干扰性强的特点，且在其它条件给定的情况下，气粉混合流体流经文丘里管产生的压差与粉体流量成正比，因此，本专利技术采用降噪后文丘里管的压差数据波动反应粉体流量的波动，且由于本专利技术在硬件上仅在粉体气力输送装置中安装文丘里管、引压管和压差传感器，在软件上仅计算粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数、粉体流量均匀性指数和粉体流量离散性指数，具有计算量小、成本低廉且安装操作简便的有点。2、本专利技术可以对一台粉体气力输送装置的粉体流量稳定性进行定量评价，也可以对同一台粉体气力输送装置，在不同操作条件下的粉体流量稳定性进行评价比较，还可以对不同粉体气力输送装置进行粉体流量稳定性的评价比较，具有通用性，可以广泛应用于各种工作环境下的各类粉体气力输送装置中。附图说明图1是本专利技术评价方法的流程图。具体实施方式以下结合附图来对本专利技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本专利技术，它们不应该理解成对本专利技术的限制。如图1所示，本专利技术提供的稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法，包括以下步骤：1)确保待评价粉体气力输送装置稳定运行(即不存在送风量波动的情况)，并在待评价粉体气力输送装置中的输送管道内安装文丘里管、引压管和压差传感器，具体为：1.1)确保待评价粉体气力输送装置中的输送风机和给料装置稳定运行。1.2)在待评价粉体气力输送装置中的输送管道内横向设置文丘里管，其中，文丘里管的压差不高于待评价粉体气力输送装置总压差的1/6，文丘里管的安装位置可以根据实际情况进行选择，安装文丘里管后，待评价粉体气力输送装置的总压差不高于输送风机的额定压力。1.3)将文丘里管通过用于防堵塞的引压管连接压差传感器，压差传感器用于实时采集气体流经文丘里管的压差数据并发送至计算机进行存储，其中，压差传感器的采样频率不低于50Hz。1.4)采用增加支承、安装缓冲装置等方法，降低文丘里管所在输送管道的振动，以减少输送管道的振动对压差数据的影响。2)在纯气流条件下，通过压差传感器获取气体流经文丘里管的压差数据集，并根据纯气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1)：在纯气流条件下，通过压差传感器获取气体流经文丘里管的压差数据集，并根据纯气流条件下的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数；步骤2)：根据待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数，判断待评价粉体气力输送装置的气体流量是否稳定，若气体流量稳定，则进入步骤3)，若气体流量不稳定，则对待评价粉体气力输送装置中的输送风机进行检修或更换，进入步骤1)；步骤3)：在气粉混合流动条件下，通过压差传感器获取气粉混合流体流经文丘里管的压差数据集，并对气粉混合流动条件下的压差数据集进行降噪处理；步骤4)：根据气粉混合流动条件下降噪后的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的粉体流量均匀性指数和粉体流量离散性指数；步骤5)：根据待评价粉体气力输送装置的粉体流量均匀性指数和粉体流量离散性指数，判断待评价粉体气力输送装置的粉体流量稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1)：在纯气流条件下，通过压差传感器获取气体流经文丘里管的压差数据集，并根据纯气流条件下的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数；步骤2)：根据待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数，判断待评价粉体气力输送装置的气体流量是否稳定，若气体流量稳定，则进入步骤3)，若气体流量不稳定，则对待评价粉体气力输送装置中的输送风机进行检修或更换，进入步骤1)；步骤3)：在气粉混合流动条件下，通过压差传感器获取气粉混合流体流经文丘里管的压差数据集，并对气粉混合流动条件下的压差数据集进行降噪处理；步骤4)：根据气粉混合流动条件下降噪后的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的粉体流量均匀性指数和粉体流量离散性指数；步骤5)：根据待评价粉体气力输送装置的粉体流量均匀性指数和粉体流量离散性指数，判断待评价粉体气力输送装置的粉体流量稳定性。2.如权利要求1所述的一种稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法，其特征在于，进行评价前，在待评价粉体气力输送装置中的输送管道内安装文丘里管，并将文丘里管通过引压管连接压差传感器。3.如权利要求2所述的一种稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法，其特征在于，所述文丘里管的压差不高于所述待评价粉体气力输送装置总压差的1/6，所述待评价粉体气力输送装置的总压差不高于所述待评价粉体气力输送装置中输送风机的额定压力。4.如权利要求1所述的一种稀相气力输送粉体流量稳定性的评价方法，其特征在于，所述步骤1)中在纯气流条件下，通过压差传感器获取气体流经文丘里管的压差数据集，并根据纯气流条件下的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的气体流量均匀性指数，具体过程为：在气体平均流量为Q、粉体流量为0以及采样时间不短于设定时间的纯气流稳态条件下，通过压差传感器获取气体流经文丘里管的压差数据集；根据纯气流条件下的压差数据集，计算待评价粉体气力输送装置的气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨石，刘振宇，程晓磊，李小炯，徐大宝，张鑫，王永英，李婷，陈隆，潘冠福，李美军，李慧，龚艳艳，魏琰荣，程鹏，肖翠微，
申请(专利权)人：煤科院节能技术有限公司，煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11