核子秤在水泥厂的应用已很普遍,但是用于螺旋输送机输送物料的计量方面还存在着一定的问题,笔者就自己的应用经验,谈一点改进使用措施,以供使用单位参考。
    核子秤是利用物料对射线的吸收与物料量成比例的关系而工作的,其数学表达式为:L=KNNlV
式中:L——输送机输送的物料流量;
    K——标定系数,由实物标定得到;
    N——螺旋输送机电机的转速;
    NlV———螺旋输送机内的物料量。
    从上式可知,核子秤在螺旋输送机的整个调速范围内似乎都能对物料进行准确地计量。然而,笔者于1992年3月在北京燕山水泥厂所做的煤粉标定却发现理论与实际的差异。与该厂能源计量科共同做的标定数据如表1。 
表1  燕山水泥厂核子秤煤粉计量标定数据 
核子秤显示重量(kg)
 实际重量(kg)
 误差(%)
 电机转速(r/min)
 
27.90
 27.80
 －0.36
 200
 
33.22
 32.95
 －0.82
 300
 
34.11
 33.07
 －3.14
 400
 
36.16
 34.15
 －5.89
 500
 
40.45
 37.65
 －7.44
 600
 

    从表1中明显地看到,随着电机转速的增大,实际物料量与计量物料量的偏差增大。因为核子秤总是在一个转速条件下标定,而正常生产时却要在螺旋输送机整个调速范围内使用,一旦螺旋输送机的转速和标定时的转速不一致,核子秤的计量将偏离实际。
    究其原因,主要由螺旋输送机对煤粉的输送特性所决定。众所周知,煤粉的流动性极好,它在输送过程中几乎充满了整个螺旋输送机,在叶片的推动下,并不是100%地向前推进,而是部分沿着叶片与筒壁的缝隙返回。这种返回现象随着螺旋输送机转速的增大而愈显严重。核子秤只是测量出螺旋输送机内物料的多少,并不能测量出物料返回的多少,因此核子秤不能在螺旋输送机整个调速范围内准确地测量出物料量。
    要解决这种计量问题,只能从解决物料的返回着手。实践证明,当物料不是完全地充满整个螺旋输送机时,物料将毫无回料地向前推进。通过改变螺旋输送机的结构可以解决这个问题。 
 
改造后调速螺旋输送机结构 
    如图所示,改造后的螺旋输送机分成直径较细和直径较粗的两段。它们被一个电机拖动,这就使直径较粗的一段的输送能力较直径细的一段的输送能力大。直径细的一段被物料全部充满时,直径粗的一段内的物料并不是全部充满的,这就保证了直径粗的一段螺旋输送机内的物料能够毫无回料地向前推进。我们将核子秤安装在直径粗的一段上面,核子秤一方面测得螺旋输送机内物料的多少,另一方面测得电机转速,将这两个物理量代入式中,即可得到物料流量。我们的使用经验表明,这种改造后的螺旋输送机,核子秤能在整个调速范围内准确地使用。
    表2是笔者1996年7月在山东省海阳县第三水泥厂所作的生料粉标定数据,从表2可以看出,尽管螺旋输送机的转速变化很大,但核子秤计量数据均能很好地符合实物标定数据。笔者的使用经验说明,通过对螺旋输送机的改造,核子秤同样可以很好地应用在这种输送设备上。 
表2   海阳县第三水泥厂核子秤煤粉计量标定数据 
核子秤显示重量(kg)  实际重量(kg)
 误差(%)
 电机转速(r/min)  
108.6
 107.6
 －0.93
 200
 
50.0
 50.0
 0
 300
 
64.0
 64.2
 0.31
 400
 
75.0
 75.2
 0.27
 500
 
99.0
 99.0
 0
 600