專利名稱:一種利用加熱失重在線測定物料物性的方法及裝置的制作方法
技術領域:
本發明是關于利用加熱失重測定物料物性的方法及裝置,更具體地說,是關于一種利用加熱失重在線測定物料物性的方法及裝置。
背景技術:
目前,做加熱失重的試驗,一般是從現場取樣、制樣并稱重,然后放入高溫爐加熱達到一定的溫度并經過一定時間后取出再稱重,利用試樣前后的失重變化計算出它們的各種指標,如灰分、揮發分、水分、燒失量、灼燒增減量等。例如,在測定鍋爐煤粉灰分、揮發分,鍋爐飛灰含碳量時,就是以高溫爐法為經典法和仲裁法。具體的辦法是由工人把煤粉和飛灰從鍋爐取樣器中取出,然后到實驗室稱量,放入高溫爐在不同的溫度中試驗,然后再稱失重,得出煤粉的灰分、揮發分;飛灰的含碳量。這種方法費工費時,而且一個班次只能做一至二次,所取的樣品代表性也不高,更重要的是不能及時反映當前鍋爐正在燃燒的煤質情況(煤粉的灰分、揮發分、發熱量),也不能反映當前鍋爐燃燒好壞情況(飛灰含碳量的高低),致使鍋爐運行人員調整極其困難。雖然,實現現場測定鍋爐飛灰的儀器有微波測碳儀。但是,在鍋爐上應用的飛灰微波測碳儀是由負壓取樣器、微波發射器、微波接收器、機械和顯示等部分組成,它是通過微波接收器接收到的微波強弱來確定飛灰中的含碳量,這只是一種間接的測定方法,煤種不同時誤差較大。還有,利用中子放射法測定灰分、水分的儀器,但是它們造價高,準確度不好,對人體有害等原因應用不廣。
發明內容
本發明的目的是,提供一種利用加熱失重在線測定物料物性的方法及裝置,它可在線測定物料的物性。
本發明所述的一種利用加熱失重在線測定物料物性的方法是這樣實現的一種利用加熱失重在線測定物料物性的方法,把實驗室用的高溫爐法測定物料物性的方法應用于現場測定,具體做法是把取樣裝置連接在鍋爐煤粉管、煤粉倉、煙道或相關的取樣通道,應用控制閥、坩堝、定量杯、高溫爐、送樣裝置、電子天平和電腦對樣品加溫和稱重,然后把電子天平給出的數據傳入電腦處理并顯示。
本發明所述的一種利用加熱失重在線測定物料物性的裝置是這樣實現的一種利用加熱失重在線測定物料物性的裝置,由控制閥、取樣裝置、坩堝、定量杯、高溫爐、電子天平和電腦構成,其特征在于,取樣裝置連接鍋爐煙道或相關的取樣通道,取樣裝置和送樣器構成連接,坩堝和送樣器構成可運送結構,送樣器與高溫爐、電子天平、電腦構成自動檢測機構;還包括一個清洗坩鍋裝置。
本發明的優點如下因為,可將取樣裝置連接鍋爐煤粉管、煤粉倉、煙道或相關的取樣通道,相關的檢測單元連接取樣裝置,坩堝內的樣品可及時加熱并被電子天平稱重,電子天平給出的數據可被電腦處理和顯示。所以,本發明不但省時省力,更重要的是,如果用于檢測鍋爐時,能及時反映當前鍋爐正在燃燒的煤質情況(煤粉的灰分揮發分并計算出發熱量),以便鍋爐運行人員及時采取相關的調整措施。本發明具有操作方便、測定數據準確等優點,應用于鍋爐等燃燒器時,有助于進一步實現節能和環保目的。
附圖是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式
下面詳述
具體實施例方式本發明把實驗室用的高溫爐法測定煤粉灰分、揮發分和鍋爐飛灰含碳量的方法應用于現場測定,具體做法是把取樣裝置連接在鍋爐煙道或相關的取樣通道,應用控制閥、坩堝、定量杯、高溫爐、送樣裝置、電子天平和電腦對樣品加溫和稱重,然后把電子天平給出的數據傳入電腦處理并顯示。
取樣器為撞擊式取樣器。將撞擊式取樣器連接在鍋爐煙道或相關的通道(排放其它燃燒物的廢氣通道),然后使用現有技術對樣品進行檢測。撞擊式取樣器和檢測裝置連接在一起,撞擊式取樣器撞落的樣品經過控制閥(雙電磁閥)。圓盤轉動盤帶動多個坩堝旋轉,當有一個坩堝轉到電子天平處時,圓盤升降架帶著圓盤轉動盤做上升、下降動作,稱出空坩堝的重量。然后,圓盤轉動盤帶著已稱的空坩堝轉到定量杯下面,粉狀樣品放入空坩堝內,圓盤轉動盤再轉回電子天平處稱樣品重量。高溫爐升降架帶著高溫爐做上升、下降動作,裝有樣品的坩堝送入高溫爐,按規定的時間、溫度加熱后,電子天平再稱出加熱后的重量,把數據傳入電腦,電腦將測定數據計算并顯示出來。又進行下一個樣品的測定。雙電磁閥和撞擊式取樣器構成雙電磁閥取樣器。
本發明測定飛灰含碳量是一套裝置;測定煤粉的灰分和揮發分,可與測定飛灰含碳量是一套裝置共用一個雙電磁閥取樣器,把樣品分成兩份后,再用兩套裝置分別測定灰分和揮發分。
在一個測試通道上設置多條檢測線。為了提高檢測精度和加快檢測速度,可以在同一通道上安裝多條檢測線,每條檢測線上安裝一套檢測裝置,多套檢測裝置的數據可輸入同一臺電腦。
工作流程是這樣的1、雙電磁閥取樣器把煤粉或飛灰取樣,縮分后粉狀樣品到了定量杯(約一克)放入坩堝;2、圓盤轉動裝置帶動多個坩堝旋轉,并有上升,下降等動作,經過特定動作電子天平就可以稱出空坩堝的重量,然后,圓盤轉動裝置帶著坩堝到定量杯下面,粉狀樣品被放入了坩堝,電子天平再稱重;3、然后裝有樣品的坩堝那一個被送入高溫爐,按規定的時間、溫度加熱;然后,電子天平再稱出加熱后的重量,把數據傳入專用電腦,電腦把測定結果計算出并顯示。下一個坩堝測定完成后再進行下一個坩鍋的測定,周而復始。煤粉(灰分、揮發分)的測定儀器與上述飛灰測灰儀類似,也是利用雙電磁閥取樣器,然后縮分,再把樣品分成兩份,下面的部分全部都是兩套,兩個定量杯,兩只高溫爐等,這兩套裝置分別測定灰分和揮發分。測定揮發分坩堝是有坩堝蓋。坩鍋可使用機械清洗機自動清洗,使用機械清洗坩鍋需在檢測裝置上安裝一個坩鍋清洗器。
要說明的是,將撞擊式取樣器連接鍋爐煙道或相關的通道(排放其它燃燒物的廢氣通道)后,還可使用其它現有的實驗室檢測方法。
一種利用加熱失重在線測定物料物性的裝置實施例如下
取樣器為撞擊式取樣器。所述的控制閥是雙電磁閥(12),雙電磁閥(12)和撞擊式取樣器構成取樣裝置。坩堝(2)、定量杯、高溫爐(5)、電子天平(1)和電腦(16)均為現有技術,高溫爐(5)可使用烘箱等其他電爐類加熱裝置。在鍋爐煙道上開口并連接撞擊式取樣器,撞擊式取樣器接通雙電磁閥(12)。所述的相關的取樣通道可以是其它燃燒物排放通道。比如,柴油等其它燃料燃燒的廢氣排放通道。所述的送樣器坩鍋小車(4)、升降裝置(8)、導軌移動裝置(7)、坩鍋小車推動器(3)構成;坩鍋小車(4)和坩鍋小車推動器(3)和相關的運動部件是所述的直線運送機構。
所述的清洗坩鍋器由鋼絲砂輪(11)和真空吸塵器構成;坩鍋(2)內的廢試樣由真空吸塵器吸出。下面通過檢測過程詳述在線測定鍋爐煤粉、飛灰的裝置取樣裝置用連接管道連接(可以是臨時或長期固定)鍋爐煙道。雙電磁閥取樣器(12)把煤粉或飛灰取樣,樣品到定量杯(13)中;坩堝(2)在接受樣品前,導軌移動裝置(7)移動到達某一坩堝定位位置(三個坩堝前各有定位點)時,坩堝夾持叉及升降裝置(8)下降,然后沿滑動導軌(6)向前移動一定距離,坩堝夾持叉正好叉住坩堝(2)(腰部有環帶,環帶的作用是便于坩堝夾持),然后坩堝夾持叉及升降裝置(8)上升,并移動到自動吸灰器及升降裝置(9)位置處,自動吸灰器和鋼絲砂輪(11)動作后可把廢樣品刮起并吸走。吸灰器把坩堝內的廢樣品吸出去。再移動到電子天平(1)位置外,下降到電子天平(1)上并稱出空坩堝(2)的重量;坩堝夾持叉及升降裝置(8)帶著坩堝(2)再上升,定量杯(13)動作,把樣品倒入坩堝(2)中;坩堝夾持叉及升降裝置(8)帶著坩堝(2)下降電子天平(1)上并稱出空坩堝(2)加樣品的重量;然后,坩堝夾持叉及升降裝置(8)帶著坩堝(2)再上升,導軌移動裝置(7)移動到坩堝小車(4)上方,坩堝夾持叉及升降裝置(8)帶著坩堝(2)下降,并后退一定位置,然后坩堝夾持叉及升降裝置(8)上升,這樣坩堝(2)留坩堝小車(4)上,坩堝小車推動器(3)動作坩堝(2)把樣品送入高溫爐(烘箱)(5),高溫爐(烘箱)(5)恒溫在一定的溫度,并經一定時間的加熱;坩堝小車推動器(3)動作把坩堝小車(4)拉出高溫爐(烘箱)(5);坩堝夾持叉及升降裝置(8)下降,并前進一定距離,然后上升,導軌移動裝置(7)移動到電子天平(1)上方,坩堝夾持叉及升降裝置(8)下降,坩堝(2)落在電子天平(1),再一次稱出經過加熱后的樣品與坩堝(2)的重量,將數據傳送到電腦(16)中,計算并顯示當前樣品的數據。坩堝夾持叉及升降裝置(8)上升,導軌移動裝置(7)移動到起始位置,坩堝夾持叉及升降裝置(8)下降,后退,再上升,空坩堝(2)放回原來的位置了。然后進行下一個試樣的測定。熱電偶(10)是測量高溫爐(5)內溫度的,數據輸入計算機(16),高溫爐(5)溫度由計算機(16)控制。
雙電磁閥取樣器(12)工作時,上方電磁閥打開,下方電磁閥關閉,當到了一取樣周期時,上方電磁閥關閉,延時2秒后,下方電磁閥開,兩電磁閥之間的樣品落入定量杯(13)中。然后再關閉下方電磁閥,打開上方電磁閥,又回到初始狀態。
坩堝小車(4)兩面有豎起的檔板,在坩堝小車(4)進出高溫爐(5)時,檔板可以替代爐門的作用。
上述裝置是為一條檢測線。檢測煤粉(灰分、揮發分)的測定儀器與上述飛灰測灰儀類似,也是利用雙電磁閥構成的取樣裝置,然后縮分,再把樣品分成兩份,下面的部分全部都是兩套,兩個定量杯,兩只高溫爐(5)等,這兩套裝置分別測定灰分和揮發分。測定揮發分的坩堝是有坩堝蓋。坩堝蓋的動作由機械手控制。把樣品分成兩份或多份,或者還可分成不同時段取樣,再用兩套或多套裝置分別測定水分、灰分和揮發分。
上述裝置是為一條檢測線。如果現在要同時測定煤粉的灰分、揮發分、水分更多。則我們可以利用與上述飛灰含碳量測定儀類似,也是利用雙電磁閥取樣器,然后縮分,再把樣品分成兩份或更多份,下面的部分都是兩套或更多套,定量杯,高溫爐(5)、坩堝小車、坩堝(排)等,這幾套裝置分別測定灰分和揮發分、水分等。測定揮發分的坩堝有坩堝蓋(只要在放入電爐前和取出電爐后加上一個加蓋和取蓋的動作即可)。在這里移動坩堝的部件(指直線導軌加上坩堝夾持叉及升降裝置,這是一種XZ軸運行部件)可以是兩套或多套;另外,如果用具有XYZ軸的導軌或是機械手來移動坩堝那就不需要兩套或更多套直線導軌了。
要說明的是,本發明是涉及一種在線測定粉狀物料的物性的方法及裝置,所指的物性有煤粉的灰分、揮發分、水分;水泥生料熟料的燒失量,鍋爐飛灰的含碳量等等,這些指標都可以用加熱失重的方法測定,粉狀物料一般有煤粉、煙道中的煙氣(含有飛灰)、水泥的生料熟料等。
權利要求
1.一種利用加熱失重在線測定物料物性的方法,把實驗室用的高溫爐法測定物料物性的方法應用于現場測定,具體做法是把取樣裝置連接在鍋爐煙道或相關的取樣通道,應用控制閥、坩堝、定量杯、高溫爐、送樣裝置、電子天平和電腦對樣品加熱和稱重,然后把電子天平給出的數據傳入電腦處理并顯示。
2.根據權利要求1所述的一種利用加熱失重在線測定物料物性的方法,其特征在于,測定飛灰含碳量是一套裝置;測定煤粉的灰分和揮發分,可與測定飛灰含碳量是一套裝置共用一個雙電磁閥取樣器,把樣品分成多份后,再用多套裝置分別測定灰分和揮發分。
3.根據權利要求1所述的一種利用加熱失重在線測定物料物性的方法,其特征在于,在一個測試通道上設置多條檢測線。
4.一種利用加熱失重在線測定物料物性的裝置,由控制閥、取樣裝置、坩堝、定量杯、高溫爐、電子天平和電腦構成,其特征在于,取樣裝置連接鍋爐煙道或相關的取樣通道,取樣裝置和送樣器構成連接,坩堝和送樣器構成可運送結構,送樣器與高溫爐、電子天平、電腦構成自動檢測機構;還包括一個清洗坩鍋裝置
5.根據權利要求4所述的一種利用加熱失重在線測定物料物性的裝置,其特征在于,所述的送樣器設有直線運送機構。
6.根據權利要求4所述的一種利用加熱失重在線測定物料物性的裝置,其特征在于,所述的清洗坩鍋裝置設有清洗刷和吸灰器。
7.根據權利要求4所述的一種利用加熱失重在線測定物料物性的裝置,其特征在于,所述的坩鍋設有蓋子,并且包括機械手。
8.根據權利要求4所述的一種利用加熱失重在線測定物料物性的裝置,其特征在于,所述的取樣器裝置可連接多條檢測線。
全文摘要
本發明是關于一種利用加熱失重在線測定物料物性的方法及裝置,把實驗室的高溫爐法測定物料物性的方法應用于現場測定,其特征在于,取樣裝置連接相關的取樣通道;取樣裝置是現場連接檢測儀器的。本發明不但操作方便、測定數據準確,而且工作效率高,有助于進一步實現節能和環保目的。
文檔編號G01N7/16GK1641337SQ20041001563
公開日2005年7月20日 申請日期2004年1月5日 優先權日2004年1月5日
發明者鐘方明 申請人:鐘方明