Файл: Применение радиоизотопной техники в коксохимическом производстве..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 65

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

отношения плотностей потоков 7 -квантов, зарегистри­ рованных детекторами. В приближении однократного рас­ сеяния эта величина

± 1 = е М’нас“ ,

(12)

Ф .

 

где Ф Ф г — плотности потоков рассеянного 7 -излучения, попавших в детекторы 2, 3; ц — массовый коэффициент ослабления 7 -излучения; у„ас — насыпная масса материа-

 

 

 

 

2

3

ла на конвейере; d — рассто­

 

 

 

 

 

 

яние между детекторами 2, 3.

 

 

 

 

 

 

Чувствительность

метода

 

 

 

 

 

 

при измерении унас пропор­

Рис.

27. Схема

метода от­

циональна

расстоянию меж­

ду детекторами. При этом

раженного

7 -излучения

для

контроля

плотности

плотность

засыпи материала

засыпки сыпучего матери­

в обеих точках контроля дол­

ала:

 

 

 

 

жна быть

всегда одинакова,

/

— источник

у-излучения;

что на практике трудно обес­

2

— формирователь

слоя

угольной шихты;

3

— блок

печить без

создания

специ­

детектирования.

 

 

 

 

 

альных условий схода шихты по течке на конвейерную ленту. В частности, необходимо ее перемешивание для обеспечения симметричной относитель­ но оси конвейера сегрегации зерен различной крупности. Различия температурных, временных и вольт-амперных ха­ рактеристик двух используемых в схеме детекторов обу­ словливают большуюаппаратурную погрешность контроля.

Возможно измерение насыпной массы сыпучего материа­ ла в потоке методом отраженного у-излучения (рис. 27). Для этого необходимо постоянство толщины слоя, что тре­ бует применения потокоформирующих устройств. В ме­ тодическую погрешность такого определения величины насыпной массы основной вклад вносит альбедо много­ кратного рассеянного излучения, зависящее от характера укладки слоя шихты на конвейерной ленте. Чувствитель­ ность определений унас методом рассеянного 7 -излучения на порядок ниже, чем методом просвечивания.

62


Выбор метода и аппаратуры для осуществления техно­ логического контроля величины насыпной массы угольной шихты в потоке в условиях коксохимических заводов сде­ лан на основании расчетов [35]. В качестве исходных при­ няты следующие данные:

Диапазон измерения величины унас, кг/м3

750—850

Длительность

реализации

указанного

 

 

диапазона,

м и н .............................................

 

 

 

 

±30

Скорость изменения измеряемой величи­

 

ны, W кг/ (м3 • с) ..........................................

 

 

 

 

0,06

Погрешность измерения Ду, кг/м3 . . .

 

2

Вероятность сохранения метрологических

 

х арактери сти к .............................................

 

 

 

 

0,95

Кратность стандартного отклонения ре­

 

зультата измерения

г .................................

 

 

 

2

Толщина просвечивания слоя шихты

 

 

й, м

.................................................................

 

 

 

 

 

 

0,5

Применяемый радиоактивный изотоп

Цезий-137

Рассчитанные технические данные прибора для измере­

ния величины насыпной массы угольной шихты на кон­

вейере

хорошо

согласуются

с

 

 

 

техническими

данными серийно

 

 

 

выпускаемого

радиоизотопного

 

 

 

плотномера ПР-1024, работаю­

 

 

 

щего по методу

«контрольного

Рис. 28.

Схема измере­

 

 

 

 

 

 

ния величины насыпной

сигнала».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

массы угольной шихты

Для

повышения достовернос­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на конвейере:

ти определений

величины

на­

/ —источник

у-излучения;

сыпной

массы в потоке в усло­

2 — формирователь слоя

 

 

 

 

 

 

угольной

шихты; 3 — блок

виях

сегрегации

использован

 

детектирования.

модернизированный

плотномер

 

 

 

ПР-1024 с увеличенным кристаллом Nal (Т1) размером 80Х X 80 мм.

Схема измерения величины насыпной массы угольной шихты в технологическом потоке изображена на рис. 28. Ось источника и блока детектирования расположена под

63


углом к плоскости потока таким образом, что с одной сто­ роны просвечиваемый слой ограничен сформированной гранью шихты, с другой — конвейерной лентой.

На рис. 29 изображена структурная схема измеритель­ ной аппаратуры. В комплект аппаратуры входят: блок ис-

Рис. 29. Структурная схема метода контроля величины насыпной массы угольной шихты в техно­ логическом потоке:

I — блок источника 7 -квантов; 2 — формирователь слоя

угольной шихты;

3

каток;

4 — ферродинамический

преобразователь ПФ-5;

5 — вторичный

прибор ВФСМ;

6 — стабилизатор

напряж ения

С-0,09;

7 — вторичный

прибор ЭПП-09;

8 — электронный блок; 9 — блок де­

тектирования.

 

 

 

 

точиика у-квантов, блок детектирования, электронный блок, вторичный прибор ЭПП-0,9; ферродинамический преобразователь ПФ-5 с вторичным прибором ВФСМ; стабилизатор напряжения С-0,09; формирователь слоя угольной шихты. Основной источник у-излучения актив­ ностью 18,13 • Ю10 с-1 (4,9 Ки) помещен в контейнер типа Э-1м. При остановке конвейера в случае отсутствия шихты на ленте поток у-квантов автоматически перекрывается. Контейнер основного источника и блок детектирования закреплены на общем кронштейне так, чтобы излучение основного и контрольного источника попадало на сцин­ тиллятор с противоположных сторон. Это обеспечивает фиксированное взаимное расположение блока детектиро­ вания плотномера и блока источника.

64

При использовании радиоизотопного плотномера тре­ буется механическое формирование шихты в технологи­ ческом потоке для обеспечения постоянства толщины про­ свечиваемого слоя.

Механический формирователь (рис. 30) представляет собой нож криволинейной формы 3 с отвалом 2 и прямо-

изменение плотности, %

Рис. 30.

Механический

Рис. 31. Кривая влия-

формирователь.

ния

механического

 

 

формирователя на

ве­

 

 

личину

насыпной

мас-

линейным

хвостовиком

/, сы угольной шихты в

направленным под углом

75° технологическом

по-

к плоскости ножа. Формиро­

 

 

ватель жестко закреплен

на

 

 

кронштейне над лентой конвейера. Нож 3 срезает боковую часть слоя на конвейере, отвал 2 направляет ее к средней части слоя, а хвостовик 1 предотвращает обвал сформиро­ ванного слоя за формирователем на расстоянии пример­ но 1,5 м.

На рис. 31 изображена зависимость влияния механи­ ческого формирователя на величину насыпной массы уголь­ ной шихты от нагрузки на ленту конвейера или от высоты слоя шихты на ленте.

Степень влияния механического формирователя на ве­ личину насыпной массы угольной шихты в технологиче­ ском потоке описывается относительным изменением на-

5

5—3098

65

 

 


сыпной массы Ay, %, вычисленным по формуле

Ду

Ук — Уо

( 1 3 )

 

Уо • ЮО’

где У0 и Ук — средние данные из результатов определения величины насыпной массы трех проб угольной шихты, отобранных из неподвижного слоя соответственно до и после формирования в точках, расположенных на расстоя­ нии 250 мм друг от друга. Рассматриваемая зависимость имеет закономерный характер. При нормальной нагрузке высота слоя угольной шихты на ленте конвейера примерно

равна 150 мм. Из

графика видно, что влияние форми­

рователя на насыпную массу угольной

шихты при нор­

мальной нагрузке

малосущественно

либо вообще не

имеет места.

При

малых нагрузках влияние формирова­

теля

практически

пропорционально высоте слоя

уголь­

ной

шихты.

При

больших нагрузках

характер

зависи­

мости влияния .механического формирователя на насып­ ную массу угольной шихты отличается от прямолинейного.

Полученные данные свидетельствуют о необходимости и возможности корректировки показаний бесконтактного плотномера в зависимости от мощности технологического потока угольной шихты.

Промышленное испытание радиоизотопного метода кон­ троля величины насыпной массы угольной шихты в тех­ нологическом потоке выполнено в условиях Запорожского коксохимического завода.

Радиоизотопная аппаратура установлена на конве­ йере У-28 углеподготовительного цеха. Для контроля мощности потока угольной шихты по оси конвейера установлен измеритель высоты слоя, состоящий из катка

с рычагом, ось

вращения

которого жестко соединялась

с ферродинамическим преобразователем ПФ-5.

Регистрация

показаний

радиоизотопного измерителя

насыпной массы

угольной шихты и высоты слоя на ленте

66


конвейера осуществлялась непрерывно. Во время резких колебаний показаний радиоизотопного измерителя насып­ ной массы либо существенных отклонений показаний от среднего уровня из потока специальным устройством от­ бирали пробы для контрольно­

го определения величины

унас,

 

 

 

 

а также влажности

и степени из­

 

 

 

 

мельчения. Конструкция пробо­

 

 

 

 

отборника

обеспечивала

отбор

 

 

 

 

проб из половины ширины слоя

 

 

 

 

угольной шихты на конвейерной

 

 

 

 

ленте.

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис.

32 изображена

вза­

 

 

 

 

имосвязь показаний

радиоизо­

 

 

 

 

топного прибора N и

величины

 

 

 

 

унас» определенной весовым спо­

Рис. 32.

Кривая вза­

собом.

 

 

 

 

имосвязи показаний ра­

В результате обработки экс­

диоизотопного

прибора

N

и величины насып­

периментальных

данных

на

ной

массы

угольной

ЭВМ «Минск-32» получено ма­

шихты унас, определен­

тематическое описание

влияния

ной весовым способом.

влажности,

степени измельчения

мощности

технологиче-

(содержания класса 3—0 мм) и

ского потока угольной шихты на показание радиоизотоп­ ного измерителя величины насыпной массы:

N = 199,185 -)- 4.9SW + 0,71G + 9,76Л,

(14)

где /у — показания радиоизотопного измерителя насыпной массы, относительных единиц; W — влажность проб, %; G — содержание класса 3—0 мм, %; h — высота слоя угольной шихты на конвейере, м.

Парные коэффициенты корреляции N с W, G и h соот­ ветственно равны 0,61; 0,51; 0,89.

Результаты промышленного испытания радиоизотоп­ ного метода контроля величины насыпной массы угольной шихты в технологическом потоке используются в качестве

5 !

67