高浓度粘稠物料管道输送系统压力测试及其装置

　　1引言

　　高浓度粘稠物料存在于工业领域的各个行业，最常见的有煤矿洗煤产生的原生煤泥、化工行业的电石泥、城市污水处理厂的城市污泥和造纸行业的造纸废渣污泥等，此类物料的共同特点是浓度高、粘度大、高凝聚性，难以搅拌和输送。传统的皮带机、刮板输送机属于开放式输送设备，虽然可以输送，但容易造成二次污染，而通过管道输送此类物料，既可以减少输送环节，又能达到环保节能的目的。目前，对管道输送高浓度粘稠物料的研究刚刚开始，而测试管道输送压力及压力降是研究管道输送理论的关键。

　　2问题的提出及解决方案

　　高粘稠物料由于其本身固有的高浓度、高粘性、高磨损性等物理特性，一般的传感器不能适用此类物料的压力测试，如油压传感器的引压孔较小，物料无法进人引压孔;膜片式压力传感器的金属膜片很薄，强度及耐冲击性差，很容易被磨破或大颗粒物质击穿等。

　　为了解决高浓度粘稠物料在管道输送中的压力测试问题，特别设计了一种适用于该物料的管道压力传压装置，通过该装置将介质的压力转换为液压油的压力，采用普通的压力变送器对液压油的压力测试就能得到管道输送的压力，如图1所示。

　　压力传感器的测试原理如下:高粘稠物料经过短管1时，物料会充满短管，在压力作用下挤压橡胶隔膜2，橡胶隔膜把压力传递给油缸3内的液压油，再用压力变送器4测出油缸内的油压，即将管道内物料的压力转换为油压而间接测出物料的压力。

　　该压力传感器自安装使用两年多来，共测试了近10种物料，做实验15次，测试得出的数据、曲线与理论值基本相符，为高浓度粘稠物料在管道内输送机理和物料的流变特性研究提供了最原始的测试数据，为研究物料的力学性质奠定了基础。

　　3压力传感器标定及试验

　　通过对上述压力传感器进行试验标定，其静态特性和动态特性的线性度非常好，完全可以用于系统测试。

　　3. 1静态标定

　　静态标定试验是在室温、常压下进行的。所用标定设备为活塞式压力计，测量范围:0~600 kgf/cm2,精度:0. 05。标定数据如表1所示。

　　对不同压力下的测试数据进行算术平均，然后利用最小二乘法对数据进行线性拟合，得到压力传感装置静态特性参数如下:

　　3. 2动态标定

　　动态标定试验只是对管壁处的静态压力进行标定，采用比较标定法，即把一精度较高、动态响应特性较好的膜片式压力传感器安装在管壁上，使两个传压装置处于同一测试断面。图2给出曲线为两个压力传感器的动态变化过程(其中一个传感器的零点调高0.2Mpa以便比较)。