２００９年第３期煤炭工程
煤泥管道压力测试系统的设计研究
杨志平１，潘越２
（１．河北峰煤集团焦化有限公司，河北邯郸０５６０３８；２．河北工程大学机电工程学院，河北邯郸０５６０３８）
摘要：介绍了一套高浓度粘稠物料管道输送试验台的压力测试系统，其中重点设计了两种分别可以测量管壁压力和轴向压力的传感装置。通过压力传感装置获取粘稠物料在管道输送过程中压力信号，并通过数据采集程序实现了对压力信号的采集、存储、读取和数据处理功能。通过实验测定，表明该压力测试系统获得的测试数据全面、可靠，完全适用于高浓度粘稠物料管道压力测试。
关键词：高浓度粘稠物料；管道；压力测试；压力传感装置
中图分类号：ＴＰ２１２文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１—０９５９（２００９）０３－００２３－０３
“高浓度粘稠物料”特指如原生煤泥、城市污泥、造纸污泥等一类工业副产品或固体废弃物，其浓度（含固量）一般都是现有生产工艺中所能获得的最高浓度（以符合“减量化原则”，最大程度减小体积和重量）。本论文中介绍了一套完整的高浓度粘稠物料管道输送试验台…的压力测试系统，通过采集粘稠物料在管道输送过程中的压力并加以处理。从而获得高浓度粘稠物料管道输送特性，为高浓度粘稠物料的远距离管道输送系统的设计提供试验数据并为建立相关理论奠定基础。
１测试系统的总体方案
高浓度粘稠物料管道输送测试系统的总体思路是由数据采集卡把物料在输送管道中的压力信号采集送人计算机，利用软件进行分析与处理，从而获得物料的管道输送特性。整套测试系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括压力传感装置、端子板、数据采集卡和计算机。如图１所示。软件是基于ＬａｂＶＩＥＷ软件编写的数据采集及处理程序。广————］厂—————］广—］广—————］厂—］嗡送管道ｌ一怔力传感装置ｌ一障子板ｌ—Ｉ数据采集卡ｌ—Ｉ计算机ｌＬ．．．．．．．．．．．．一【．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．＿ＪＬ．—．．．．——＿ＪＬ．．．．．．．．．．————．．．．．—ＪＬ．．．．．．．．．．．—Ｊ图１测试系统硬件设计的总体方案
由于高浓度粘稠物料的特殊性，一般的压力传感器无法用于测量其压力，因此设计合适的压力传感装置则是设计本测试系统的一个难点。
２压力传感装置的研制
考虑到高粘稠物料的特殊性质，比如煤泥具有浓度高、粘度大、颗粒细、持水性强等特点，一般的压力传感器无法适用，因此对于本实验台压力传感装置的研制主要有两个重点：一是选择合适的压力传感器；二是研制的一种测压结构，把直接测最高浓度粘稠物料的压力转换为间接测量，以避免特殊介质性对传感器的损毁。在测试实验中，希望了解物料对管壁侧向压力和管道中物料的正向压力，因此分别研制了侧向压力传感装置和正向压力传感装置。２．１侧向压力传感装置
２．１．１侧向压力传感装置测压结构设计
设计的主要目的是把难于用直接方法测量出的高浓度粘稠物料的压力转换为间接的可以用普通压力传感器测量的压力心】。图２中，短管与输送管路相连接，物料从短管一端进入，另一端输出。其上部开口连接一充满油的油缸，两者之间用橡胶隔膜隔开。油缸上端连接一个法兰式压力传感器。当物料进入短管时，会挤压橡胶隔膜。由于橡胶隔膜的上端充满了油，隔膜就会把压力传递给油缸内的油。根据力平衡原理，橡胶隔膜上下端压力相等。所以用压力传感器测出油缸内的压力就可以获得输送管道中粘稠物料的压力。
ｌ—短管；２一橡胶隔膜；３一油缸；４一压力传感器
图２侧向压力传感装置
收稿日期：２００８—１２—３ｌ
作者简介：杨志平（１９６９一），男，河北鸡泽人，助理工程师，现在河北峰煤焦化有限公司工作。 万方数据