复合肥装置皮带秤误差分析及其解决措施

2020-04-08祁维军

化工设计通讯 2020年2期

祁维军

（青海云天化国际化肥有限公司设备管理中心，青海西宁 811600）

复合肥装置成品皮带秤WT-04503是用来计量产品；计算装置物料投入和产出平衡，指导生产，也为添加包裹油提供配比参考数据。但是由于设计和安装施工的原因，常年测量不准确，对产品质量和包裹油的添加带来很大影响。

1 工作原理和结构

电子皮带秤称重秤架安装于输送机支架上，这段皮带也称为测量段，相邻的托辊是称重过渡托辊，当物料在过渡段的引导到下，经过测量段时，皮带物料的重力作用于称重传感器，产生一个正比于皮带载荷的电压信号传送到皮带称重仪表；同时皮带的测速传感器会将皮带的速度信号也传输到称重仪表，信号经过高精度放大，A/D 转换积分处理，得到称重物料的瞬时流量和累积量。其表达式：

其中：Q（t）为物料的累计重量；

q（t）为称重传感器测量皮带单位长度的载荷重量；

v（t）为皮带运行的瞬时速度；

k为与皮带倾斜角度等有关的系数。

由于皮带秤在正常运行状态下，皮带上的散装物料是不均匀的，皮带机的带速也是波动的，所以从理论上讲q（t）与v（t）都是瞬时值，而且t段时间内的输送量用积分值来表示。q（t）通过称重传感器来测量，v（t）通过测速传感器来测量。

2 产生误差的原因分析和解决措施

2.1 皮带秤本身的误差分析

原秤架为赛摩 FH-4 型浮衡式秤架，秤架腐蚀，平时皮带机检修导致变形不平衡；使秤架产生一定扭矩，使称重传感器信号失真，其中有一角传感器因长时间超负荷损坏，传感器输入阻抗214Ω，产品参考值：（400±20）Ω。采用徐州申克ICS-17B 型电子皮带秤不锈钢秤架，结构简单，便于维护。

2.2 设计和安装造成的误差分析

测量段无过渡段，皮带机托辊和称重托辊间距不相等；皮带调心托辊安装方向相反，而且与测量段相邻；称重托辊和皮带机托辊，高低不平，最大高差1.5cm，安装要求相差在3mm 以内；托辊轴承卡涩，转动不平衡，有的甚至卡死；皮带机头轮和尾轮安装不平行，而且黏料严重，皮带往一边跑；皮带机有防尘罩，制作材料太硬，剐蹭位置多，受力不均匀；加剧了“皮带效应”的影响。在平时生产中，瞬时量波动特别大，有时跑最大或显示零。

措施：根据皮带机托辊规格，定做称重托辊，以及过渡托辊；调整托辊相等间距，增加测量过渡段3组托辊；制作皮带机头轮和尾轮刮料板，避免因头尾轮因黏料直径发生变化，导致皮带跑偏。将测量段相邻调心托辊拆除，更换为过渡托辊。

2.3 维护使用带来的误差分析

维护不到位，造成秤架和传感器损坏；采用挂码校验，只是一个点，而且挂码重量作用于秤架，无法将“皮带效应”的影响考虑在内，校验误差大。在校验方法中，误差最小的是实物校验，但是现有工作环境无法进行；链码校验和实物校验依旧有误差，但是最接近。这次安装连码校验设施，使用连码校验。

3 技改之后数据测量和跟踪

3.1 皮带秤参数和数据计算

皮带秤参数及数据计算见表1。

表1 皮带秤参数及数据计算

3.2 皮带秤校验数据跟踪

挂码校验后，生产过程中发现，误差比较大，和原料库配料秤投料累计作比对，误差在5%左右。这次挂码校验值和链码校验误差在1.97%左右。皮带机的头轮和尾轮安装不平行，皮带一直跑偏，因重新安装，工程量大，暂时无法整改，所以有固定误差，对皮带秤运行时动态线性有一定影响。链码校验过程，链码滚动到防尘挡皮，误差明显增大，正常生产，物料也是有一部分在挡皮之上，所以这也是一项固定误差，因链码和实物的流动性不同，和实物依旧存在误差。经过链码校验后，在生产时，与实际投料量比对，误差在0.5%左右，与链码校验数据很吻合。从3个生产周期的数据看，称重计量数据比较稳定。皮带秤校验数据跟踪见表2。