第
17
卷第
1
期
2002
年
3
月
湘潭矿业学院学报
J.
XIANGT
AN
MIN.
INST.
VoL 17
No.
1
Mar.
2002
文章编号:
1000-9930
(2002)
01-0009-4
气固流化床床高的测控研究
陶秀祥，
严德、立，
骆振福，
陈增强，
杨
毅
(中国矿业大学化工学院，江苏徐州
221008)
摘要:在对目前常用气固流化床床高测量方法分析研究的基础上，开发应用性能优越、抗干扰，能力强的雷达测距仪来进
行选煤流化床床高的测量，提出采用逆系统控制方法解决气周流化床床高的控制问题.床高采用闭环控制系统，雷达仪
所测量的信号通过其内部的
Echofox
软件分析处理后，经与设定值比较，根据偏差大小，控制循环介质给料机的转述，从
而达到控制床高的目的.图
5.
表1，参
4.
关键词:流化床;雷达测距仪;床高测控;逆系统
中图分类号
:TD94.TPZ73
文献标识码
:A
矿
气固两相流化床的床高和密度是分选过程中十
分重要的动态控制参数，是影响流化床干法选煤效果
的主要因素.因为，用于煤炭分选的流化床其床层高度
只有
400
mm
，属于浅床层，在分选过程中，一方面，如
果床层太浅，已经分层并浮于床层表面的精煤不能通
过上层刮板及时排出床体，同时，没有足够的分层空间
和时间，造成分选效果恶化
E
另一方面，床层太高，气泡
合并现象加剧，气泡尺寸变大，床面波动严重，同时，物
料分层时间加长，影响其处理能力.因此，必需对床高
进行在线测量与控制.
1
气固流化床床高常用的测量方法
流化床床高的测量可采用仪表直接测量，也可采
用床高静压测量转换的间接测量方式
[IJ
1.
1
超声波料位计
将超声波探头安装于床层的上部空间，超声波束
垂直向下发送，到达相界面时发生反射作用，再接受反
射声波，如图1.
利用从发射超声波到接受到反射超声波的时间差
f:::.
t
及声速可计算出床高，即
'-l
分布器
流化床
Fig.l
图
l
超声波测量床高示意图
Sketch map of height measurement
for
the ultrasonic
range finder
川一
2
L
H
(1)
式中
:H
为流化床床高，
m;L
为布风板到床体顶板的
距离
，
m;u
为空气中的声速，
m/s.
接受到的声波信号要经过放大、转换等二次仪表
处理.这种测量方法其优点是对具有平稳固体界面的
距离测量精度高、体积小、便于安装.其缺点是在选煤
用流化床中，由于气泡的影响，造成床面波动，且缺乏
明显的界面，信号受干扰现象严重，特别是床层上部空
间弥散和飞扬的微细煤粉，易粘附在超声波发射与接
受窗口表面，造成料位计难以正常工作.
1.
2
电感式料位计
为了测量流化床床层的高度，避免床内运动部件
以及物料的干扰，在床体的侧壁旁，单独放置一个与床
体连通的小的圆柱型流化床，在柱体上均匀地缠绕有
线圈如图
2.
根据流化床似流体的特性，在正常流化条
件下，两连通体的液面保持一致.因此，当流化床床高
变化时，使得线圈的电感量发生变化，从而可确定其流
化床的床高
[2J
这种方法简单可靠，而且准确性高，但
制作连通体流化床比较麻烦.
••
Fig.2
图
2
也感式料位计
Sketch map
ofheight
measurement
for
the inductance
range finder
收稿日期:
2001-07-02
基金项目:国家"九五"重点科技攻关项目(编号:
95-215-03)
作者简介:陶秀祥
0957-
).男，江苏建湖人，中罔矿业大学教授，主要从事矿物加工工程方面的研究.
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