一种喷煤管道测堵传感器及其测堵装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种喷煤管道测堵传感器及其测堵装置和方法，它通过安装在管道上的测温元件测量管道内的温度，并经连接线路输入控制计算机，判断管道是否堵塞，其关键是：持续加热所述测温元件，在高速煤粉流股的作用下，传感装置加热升温效果被抑制，则测温元件显示的温度低于一个预定值，表明管道通畅；反之，如传感装置的持续电加热功能使传感器温度快速上升，则测温元件显示的温度高于该预定值，表明管道堵塞。本发明专利技术具有结构简单、检测灵敏、安装方便、工况适应性强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高炉喷煤系统的检测领域，涉及一种喷煤管道测堵传感器及其装置和方法。
技术介绍
煤粉分配器至各高炉风口的喷煤支管段，管径小，弯管多，是堵塞、空喷等喷吹故障多发区，同时也是喷煤系统自动化监控的盲区。准确及时地发现支管喷吹故障，对于增加和稳定高炉喷煤量、减少喷枪烧损和风口磨损，提高喷煤控制水平具有重要意义。现有技术中提供了一些技术方案，例如，中国专利技术专利99109125.6(申请日1999.6.16)公开了一种“高炉喷煤支管喷吹状态监测系统”。它通过连续测量煤粉温度与环境温度的温差变化，实现对喷煤总管和支管喷吹状态的监控。该系统利用的是煤粉温度一般高于环境温度的客观工况条件。而在某些场合，当煤粉温度较低，而环境温度又较高时，会出现温差小或负温差的情况，此时测堵的误差增大或完全失效。由于环境温度与煤粉温度的温差是不断变化的，因此该系统属于被动型测温测堵系统，它的测堵准确性差、反应速度慢，适用范围也有一定的局限性。喷煤在线监测系统是另一种用于监测喷煤管道堵塞的计算机系统。它利用静电起电原理，通过收集和统计煤粉与管道摩擦产生的电荷数量，实现管道输煤监测，同时也有一定的定量功能。但该系统结构较复杂、造价偏高、安装条件苛刻。尽管其测堵灵敏度高，但该系统对喷吹管道内煤粉流量的计量并不准确。专利技术目的及
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以监测喷吹管道温度变化为依据、具有电加热和测温复合功能的喷煤管道测堵方法。本专利技术的另一个目的是提供一种适用于上述方法的喷煤管道测堵传感器，它结构简单、造价低、工况适应性强、灵敏度高。本专利技术的第三个目的是以上述传感器为基础，提供一种喷煤管道主动型测堵装置。为了实现上述目的，本专利技术是这样实现的本专利技术的一个方面是提供了一种喷煤管道测堵方法，它通过安装在管道上的测温元件测量管道内的温度，并经连接线路输入控制计算机，判断管道是否堵塞，其中持续加热所述测温元件，当测温元件显示的温度低于一个预定值时，表明管道通畅；当测温元件显示的温度高于该预定值时，表明管道堵塞。持续加热为直流电持续加热。直流电持续加热的电压24-36V，功率3-7W。本专利技术的另一个方面是提供了一种喷煤管道测堵传感器，它包括安装在管道上测量管道内的温度的测温元件，其中它还包括可持续加热的测温元件的加热元件，当测温元件显示的温度低于一个预定值时，表明管道通畅；当测温元件显示的温度高于该预定值时，表明管道堵塞。加热元件为直流电加热元件。加热元件和测温元件铠装在同一个空腔内。测温元件为Cu50或Pt100热电阻。传感器可垂直、水平或倾斜安装在煤粉分配器的出口处，多点均布，并由计算机集中在线监测。本专利技术的第三方面是提供了一种喷煤管道测堵传感装置，它包括安装在管道上的测温元件、连接线路和控制计算机，其中它包括经管座(1)安装在喷煤管道上的测堵传感器(3)，该传感器包括可持续加热的加热元件(5)和测温元件(6)，当测温元件显示的温度低于一个预定值时，表明管道通畅；当测温元件显示的温度高于该预定值时，表明管道堵塞；管座(1)的顶部设有盖板(2)，传感器(3)从管座(1)的顶部插入，管座(1)两端设置有扩径管头(4)，管头(4)与喷煤支管连接。综上所述，根据上述目的，本专利技术的工作原理是采用电加热与测温一体化的喷吹管道测堵传感器，它安装在喷吹管道上，直流电持续加热，并连续测温。当煤粉流股通过传感器时，使检测元件冷却，出现一个较低的温度示值。当管道堵塞或输送不畅时，检测元件不再被煤粉流股所冷却或冷却强度降低，其将因持续电加热的原因，很快出现一个较高的温度示值。根据以上所述，当传感器温度示值低时，为管道畅通，喷吹正常；当传感器温度示值突然升高时，为管道堵塞或喷吹失常。在对传感器持续电加热的条件下，利用计算机连续采集和处理传感器的温度信号，就可以实现对喷煤管道尤其是喷煤支管的测堵。它安装在高炉喷煤系统中煤粉分配器的各个喷煤支管上，测堵传感器可以根据支管的走向垂直、水平或倾斜安装。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于由于本专利技术的传感器为电加热与测温一体化结构，它可以完全不受安装环境温度的影响，比利用煤粉与环境自然温差的被动型测堵系统具有更强的工况适应性和更高的灵敏度。附图说明图1为本专利技术测堵传感装置的结构示意图。图2为图1中传感器3的结构示意图。上述附图中，1为管座，2为密封盖板，3为传感器，4为扩径管头，5为加热元件，6为测温元件。具体实施例方式下面结合附图介绍本专利技术的实施例。本专利技术的测堵传感器安装在煤粉分配器的喷煤支管上，该传感器为长方形，下部有贯通孔道，孔道的中段适当扩径，管头与喷煤支管连接。传感器从测堵传感装置的上部插入孔道的中段，孔道内有煤粉通过时，在高速煤粉流股的作用下，传感装置加热升温效果被抑制，传感器显示的基本上是煤粉流股的温度，表示支管畅通。孔道内无煤粉流股通过时，传感装置的持续电加热功能使传感器温度快速上升，表示支管堵塞，计算机同时监测多个喷煤支管测堵元件的温度变化，实现对各支管喷吹状态在线监测。测堵传感装置中的传感器由加热元件和测温元件两部分所组成，加热元件电压24-36V，功率3-7W；测温元件为Cu50或Pt100热电阻；两部分铠装在直径≯20mm的不锈钢套管内。采用24V开关电源以并联方式为各个测堵传感器集中供电。各个测堵传感器的热电阻信号集中输入测温模块和计算机。实测结果表明，本专利技术之测堵传感器堵塞或断喷的报警时间为5-10s。权利要求1.一种喷煤管道测堵方法，它通过安装在管道上的测温元件测量管道内的温度，并经连接线路输入控制计算机，判断管道是否堵塞，其特征在于持续加热所述测温元件，当测温元件显示的温度低于一个预定值时，表明管道通畅；当测温元件显示的温度高于该预定值时，表明管道堵塞。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的持续加热为直流电持续加热。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的直流电持续加热的电压24-36V，功率3-7W。4.一种喷煤管道测堵传感器，它包括安装在管道上测量管道内的温度的测温元件，其特征在于它还包括可持续加热的测温元件的加热元件，当测温元件显示的温度低于一个预定值时，表明管道通畅；当测温元件显示的温度高于该预定值时，表明管道堵塞。5.根据权利要求4所述的测堵传感器，其特征在于所述加热元件为直流电加热元件。6.根据权利要求4所述的测堵传感器，其特征在于所述加热元件和测温元件铠装在同一个空腔内。7.根据权利要求4所述的测堵传感器，其特征在于所述测温元件为Cu50或Pt100热电阻。8.根据权利要求4所述的测堵传感器，其特征在于传感器可垂直、水平或倾斜安装在煤粉分配器的出口处，多点均布，并由计算机集中在线监测。9.一种喷煤管道测堵传感装置，它包括安装在管道上的测温元件、连接线路和控制计算机，其特征在于它包括经管座(1)安装在喷煤管道上的测堵传感器(3)，该传感器包括可持续加热的加热元件(5)和测温元件(6)，当测温元件显示的温度低于一个预定值时，表明管道通畅；当测温元件显示的温度高于该预定值时，表明管道堵塞；管座(1)的顶部设有盖板(2)，传感器(3)从管座(1)的顶部插入，管座(1)两端设置有扩径管头(4)，管头(4)与喷煤支管连接。全文摘要本专利技术涉及，它通过安装在管道上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷煤管道测堵方法，它通过安装在管道上的测温元件测量管道内的温度，并经连接线路输入控制计算机，判断管道是否堵塞，其特征在于：持续加热所述测温元件，当测温元件显示的温度低于一个预定值时，表明管道通畅；当测温元件显示的温度高于该预定值时，表明管道堵塞。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程正东，王自亭，王春生，张进福，方志伟，夏玉亮，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，首钢总公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]