不同濃度的煤泥水對(duì)電容測(cè)量值影響的研究-開題報(bào)告

1、不同濃度的煤泥水對(duì)電容測(cè)量值影響的研究,2,目錄,1.選題背景 2.煤泥水濃度測(cè)量研究現(xiàn)狀 3.研究?jī)?nèi)容和主要技術(shù)路線 4.進(jìn)程安排 5.參考文獻(xiàn) 致謝,3,1.選題背景,從圖中可以看出1952年我國(guó)主要能源消費(fèi)是以煤炭為主，雖然在2008年煤炭消費(fèi)有所降

2、低，石油、天然氣、水電、核電等有所上升，但是煤炭消費(fèi)在我國(guó)仍然占主導(dǎo)地位，到2020年將占比例的60%以上。,我國(guó)自然資源的基本特點(diǎn)是：富煤、貧油、少氣,4,選煤量位居世界前列，盡管如此，供需仍存在缺口，洗煤量處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。,2009年，我國(guó)原煤入洗率為43%，動(dòng)力煤入洗率為20%，分別比美國(guó)、南非、俄羅斯等煤炭行業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家低12和20個(gè)百分點(diǎn)。如果將動(dòng)力煤入洗率提高到40%，每年將節(jié)約3400萬噸標(biāo)煤，節(jié)約運(yùn)輸耗煤近1000

3、萬噸，節(jié)能潛力巨大。,1.選題背景,5,煤泥水是選煤過程重要的工作介質(zhì)，同時(shí)也是煤炭濕法加工過程產(chǎn)生的工業(yè)廢水。煤泥水外排會(huì)嚴(yán)重破壞礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，因此必須澄清處理后循環(huán)使用。,在我國(guó)，選煤廠主要采用濕法選煤，即用水作為選煤介質(zhì)，根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝，洗一噸煤大約需要2～3噸的循環(huán)水，同時(shí)需要0.1～0.3噸的補(bǔ)水量。煤炭生產(chǎn)過程中的大量用水和在生產(chǎn)過程中對(duì)水資源的浪費(fèi)和污染問題不容忽視。,按照選煤廠設(shè)計(jì)規(guī)范，溢流水的濃度小于50g/l可作

4、為循環(huán)水使用，選煤廠生產(chǎn)清水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為懸浮物含量不超過400mg/l，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，選煤廠煤泥水達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，懸浮物最高允許濃度為300mg/l。因此，當(dāng)把煤泥水凈化到300mg/l以下時(shí)，就能實(shí)現(xiàn)清水洗煤，洗水一旦外排也能滿足環(huán)保要求。,1.選題背景,6,2.煤泥水濃度測(cè)量研究現(xiàn)狀,煤泥水濃度傳統(tǒng)檢測(cè)1. 烘干法2. 濃度壺法,7,2.煤泥水濃度測(cè)量研究現(xiàn)狀,煤泥水濃度自動(dòng)檢測(cè)-超聲波檢測(cè)法,直接檢測(cè)

5、,超聲波測(cè)量示意圖,1—超聲波發(fā)射源；2—超聲波接收裝置；3—礦漿測(cè)量管,振幅與濃度的關(guān)系,8,2.煤泥水濃度測(cè)量研究現(xiàn)狀,煤泥水濃度自動(dòng)檢測(cè)-壓差法,間接檢測(cè),壓差式密度計(jì)原理,其原理是測(cè)量煤泥水不同高度上兩點(diǎn)壓力差，當(dāng)高差一定時(shí)該壓力差即反映了煤泥水密度。如圖所示，兩點(diǎn)間壓力差p＝Δhρs，即和兩點(diǎn)間垂直高差以及介質(zhì)密度成正比。高差Δh在測(cè)量過程中是定值，所以p和ρs之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系呈線性。,9,放射性同位素測(cè)量示意圖,強(qiáng)度一定的

6、r射線經(jīng)過準(zhǔn)直孔射出，經(jīng)過待測(cè)煤泥水，然后由r射線探測(cè)器接收，測(cè)量其出射r射線的強(qiáng)度。因煤泥水的組成穩(wěn)定，在r射線的強(qiáng)度已知的前提下，使得r射線穿透距離一定的煤泥水，此時(shí)煤泥水的總質(zhì)量吸收系數(shù)也是常數(shù)，由此可知，待測(cè)煤泥水的濃度大小僅與r射線入射強(qiáng)度有關(guān)。但它們之間不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，而是指數(shù)關(guān)系，并滿足Lambert—Beer指數(shù)衰減規(guī)律。,煤泥水濃度自動(dòng)檢測(cè)-r射線密度計(jì)法,2.煤泥水濃度測(cè)量研究現(xiàn)狀,10,3.研究?jī)?nèi)容和主要技術(shù)路

7、線,電容式煤泥水濃度檢測(cè)的機(jī)理研究,,11,3.研究?jī)?nèi)容和主要技術(shù)路線,微小電容變化的檢測(cè)電路的設(shè)計(jì),基于電荷放大電容測(cè)量電路,12,3.研究?jī)?nèi)容和主要技術(shù)路線,基于電荷放大電容測(cè)量電路的實(shí)現(xiàn)時(shí)序圖,13,3.研究?jī)?nèi)容和主要技術(shù)路線,不同濃度的煤泥水對(duì)電容測(cè)量值的影響的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。,在實(shí)驗(yàn)溫度一定的情況下，選取煤泥樣品配置不同濃度的溶液注入測(cè)量容器，由高精度電容測(cè)量?jī)xAT2818 LCR數(shù)字電橋測(cè)量電容傳感器在不同濃度煤泥水溶液

8、中電容值。,14,3.研究?jī)?nèi)容和主要技術(shù)路線,溫度對(duì)電容值的影響和粒度分布對(duì)電容值的影響。1.溫度對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸的影響 環(huán)境溫度的改變將引起電容式傳感器各組成部分的集合尺寸和相互位置的變化，從而導(dǎo)致電容式傳感器產(chǎn)生溫度附加誤差，這個(gè)誤差尤其在檢測(cè)間隙變化的電容式傳感器中更為嚴(yán)重因?yàn)樗某跏奸g隙很小。 2.溫度對(duì)介電常數(shù)的影響 電容式傳感器的電容值與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比，因此對(duì)于介電常數(shù)的溫度系數(shù)不為零的

9、傳感器，溫度的變化必然會(huì)引起傳感器電容值的改變，從而造成溫度附加誤差。,15,3.研究?jī)?nèi)容和主要技術(shù)路線,溫度對(duì)電容值的影響和粒度分布對(duì)電容值的影響 根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，濃縮池煤泥的粒度大小會(huì)有所不同，本實(shí)驗(yàn)中所選煤泥樣品粒度的上限約為0.5mm，為研究煤泥粒度分布的不同對(duì)電容傳感器的影響，將煤泥用球磨機(jī)分別研磨30分鐘、60分鐘、90分鐘、120分鐘后，分別作為不同粒度的煤樣，對(duì)由不同粒度構(gòu)成的質(zhì)量百分比濃度相同的煤泥水