СИСТЕМА И СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕЛЬНИЦ Российский патент 2015 года по МПК B02C25/00 B02C15/00 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее раскрытие относится, в общем, к работе и обслуживанию мельниц, и конкретнее направлено на систему и способ, посредством которых различные эксплуатационные аспекты одной или более мельниц могут контролироваться для прогнозирования и/или устранения неблагоприятных функциональных характеристик мельниц.

Уровень техники

[0002] Уголь используется в качестве топлива на многих электростанциях. До того как уголь вводится в электростанцию, он обычно подвергается процессу измельчения для уменьшения размера угля от относительно крупных глыб до тонкодисперсного порошка. Это выполняется для увеличения реактивности угля увеличением эффективной площади поверхности, для уменьшения поверхностной влаги на угле и для выполнения более простой транспортировки угля в печь, образующую часть электростанции.

[0003] Уголь преобразуется в вышеописанный тонкодисперсный порошок мельницей. Имеются различные типы мельниц, например имеются шаровые мельницы, чашевые валковые мельницы или шаровые среднеходные мельницы, ударные или молотковые мельницы тонкого помола и мельницы истирающего типа. Измельчение представляет собой первый процесс в цепи выработки энергии и, в общем, требует много времени. Мельница применяется для сушки и раздробления корректного количества угля согласно количеству энергии, которая должна быть выработана. Если работа мельницы нарушается, могут возникнуть недостаточные количества измельченного угля или неизмельченного угля, подаваемого в печь электростанции. Тогда как во всем этом раскрытии упоминаются чашевые валковые мельницы, раскрытие не ограничивается этим отношением, так как другие типы мельниц, известные специалисту в области техники, к которой принадлежит раскрытие, равно применимы.

[0004] Более того, если уголь, полученный мельницей, не обладает требуемой степенью дисперсности, может возникать плохое сгорание, приводящее к появлению несгоревшего углерода или больших кусков угля, прилипающих к теплопередающим поверхностям, образующим часть котла, используемого в электростанции. В настоящее время контроль рабочих параметров мельниц выполняется с помощью ручных проверок. Во многих случаях это оказывается неадекватным. Например, в настоящее время для мельницы отсутствует автономная способность обнаруживать, исключается ли должным образом случайное железо, которое попадает в мельницу, или нет, или когда встречаются куски случайного железа, превышающие минимальный размер. В чашевых валковых мельницах, если случайное железо не выводится, оно повторно влияет на размольные вальцы, а также на корпус и чашу мельницы, потенциально разрушая эти компоненты и ухудшая конструктивную целостность мельницы. Обычно наличие случайного железа обнаруживается оператором, прослушивающим мельницу. Это очень ненадежно.

[0005] В большинстве чашевых валковых мельниц три вальца, разнесенных приблизительно на 120 градусов друг от друга, используются для размола угля. Существенные силы сжатия, необходимые для выполнения этого размола, подаются предварительно нагруженными пружинами. Если эти предварительные нагрузки установлены не надлежащим образом, вальцы не будут прикладывать одну и ту же силу к углю, потенциально вводя неблагоприятную вибрационную ситуацию, а также уменьшенную способность размола и обеспечения степени дисперсности мельницы. В дополнение, в настоящее время отсутствует способ обнаружения, изношены или разрушены размольные вальцы или нет. В дополнение, в настоящее время отсутствует способ обнаружения критических отказов подшипников или вибрации, которая указывает на то, что вся мельница перегружена. По существу, например, но без ограничения вышеописанным, в мельнице может возникать множество рабочих неполадок, при этом доступные в настоящее время средства для обнаружения этих неполадок являются устаревшими и неактуальными. На сегодняшний день отсутствует способ быстрого определения, имеется ли возгорание в мельнице. Такие возгорания могут разрушать мельницу и вызвать проблемы техники безопасности для персонала. Также в настоящее время нет надежного способа определения, есть ли потеря потока угля, которая может изменять стехиометрию внутри мельницы от режима нормальной работы на богатой горючей смеси до режима работы на бедной горючей смеси.

Сущность изобретения

[0006] Согласно аспектам, проиллюстрированным в данном документе, обеспечена система для контроля рабочего состояния множества мельниц, которые включают в себя, по меньшей мере, один интерфейсный модуль датчиков, размещенный на или близко к каждой из множества мельниц. Интерфейсные модули датчиков выполнены с возможностью приема информации, создаваемой одним или более датчиками, установленными на мельнице, с которой интерфейсный модуль датчиков связан. Одна станция управления оператора находится в связи с интерфейсными модулями датчиков для приема данных от них, относящихся к сигналам, принятым от датчиков. Станция управления оператора дополнительно работает с возможностью создания эксплуатационной информации, указывающей, по меньшей мере, одну функциональную характеристику мельницы и отслеживания эксплуатационной информации для определения, возникает ли ухудшение функциональной характеристики.

[0007] В еще одном другом аспекте вышеописанная система для контроля мельниц включает в себя датчик нагрузки, соединенный с узлом нагружения пружины, образующим часть мельницы, причем датчик нагрузки находится в связи с интерфейсным модулем датчиков и работает с возможностью обнаружения сил, передаваемых к системе нагружения пружины. В этом варианте осуществления станция управления оператора принимает данные от интерфейсного модуля датчиков, соответствующие силам, обнаруженным датчиком нагрузки. Станция управления оператора работает с возможностью анализа принятых данных, создания отчета, который передает информацию, указывающую нагрузку на одно или более подшипниковых размольных колес, образующих часть мельницы. Вальцовые мельницы тонкого помола, в общем, включают в себя, по меньшей мере, три размольных колеса и, по меньшей мере, три узла нагружения пружины. Каждый из узлов нагружения пружины находится в связи с одним из размольных колес и имеет датчик нагрузки, соединенный с ним. Станция управления оператора работает с возможностью сравнения принятых данных и определения, является ли нагрузка на размольные колеса неравномерной, тем самым указывая на неблагоприятное рабочее условие внутри мельницы.

[0008] В уже другом аспекте трудно определять наличие возгорания в мельнице. В настоящем изобретении датчик CO размещен в выпускном отверстии, образующем часть мельницы, и датчик температуры размещен в или вблизи выпускного отверстия. Станция управления оператора работает с возможностью преобразования данных, принятых от интерфейсного модуля датчиков, относящихся к датчику CO и датчику температуры, в выпуск CO и уровни температуры выпуска и отслеживания выпуска CO и уровней температуры. Станция управления оператора выдает предупреждение, когда один или оба из выпуска CO и уровней температуры выпуска достигают предопределенных уровней.

[0009] В еще одном другом аспекте мельница включает в себя трубопровод транспортировки угля для транспортировки угля из мельницы. Измеритель потока воздуха контролирует поток воздуха через трубопровод транспортировки угля, и измеритель влажности обеспечен с возможностью контроля величины влажности в воздухе, текущем через трубопровод транспортировки угля. Станция управления оператора работает с возможностью преобразования данных, принятых от интерфейсного модуля датчиков, относящихся к измерителю потока воздуха и измерителю влажности, и с возможностью отслеживания потока воздуха через и влажности в трубопроводе транспортировки угля. Станция управления оператора побуждает выдать предупреждение, когда один или оба из выпуска воздушного потока и влажности достигают предопределенных уровней.

[0010] В еще одном другом аспекте способ для контроля рабочего состояния множества мельниц включает в себя этапы, на которых обеспечивают интерфейсный модуль датчиков, установленный на или близко к каждой из множества мельниц, причем интерфейсные модули датчиков имеют в качестве вводов данные, обнаруживаемые одним или более датчиками, установленными на или близко к каждой из множества мельниц. Данные, создаваемые датчиками, принимают в интерфейсном модуле датчиков, где их, если необходимо, дополнительно согласовывают и, если необходимо, преобразуют из аналоговых в цифровые данные. Станцию управления оператора обеспечивают и предоставляют в связи с интерфейсным модулем датчиков. Станция управления оператора создает эксплуатационную информацию, указывающую, по меньшей мере, одну функциональную характеристику каждой из мельниц, которые она контролирует, и контролирует и сравнивает эксплуатационную информацию с течением времени для определения степени, если таковая имеется, ухудшения функциональной характеристики мельницы.

Краткое описание чертежей

[0011] ФИГ. 1 представляет собой частичный вид в поперечном сечении примерной мельницы.

[0012] ФИГ. 2 схематически иллюстрирует интерфейсные модули датчиков в связи с мельницами и станцию управления оператора в связи с интерфейсными модулями датчиков.

[0013] ФИГ. 3 схематически иллюстрирует интерфейсные модули датчиков в связи с мельницами и станцию управления оператора в связи с интерфейсными модулями датчиков, причем станция управления оператора показана более подробно.

[0014] ФИГ. 4 представляет собой снимок экрана устройства отображения на станции управления оператора, показывающий шесть контролируемых мельниц.

Подробное описание

[0015] Как показано на ФИГ. 1, мельница, в целом, обозначена ссылочной позицией 20. Мельница 20 является примером чашевой валковой мельницы, при этом описание в данном документе будет выполнено в отношении такой мельницы, раскрытие не ограничено в этом плане, так как применимы другие типы мельниц - ударные мельницы, молотковые мельницы и мельницы истирающего типа.

[0016] Мельница 20 поддерживается основанием 22 и включает в себя корпус 24, размещенный на основании. Корпус 24 поддерживает мельницу 20. В проиллюстрированном варианте осуществления узел 30 привода размещен в корпусе 24 и включает в себя червячный привод 32, приводимый в движение двигателем, который вращает червячное колесо 34, которое зацепляет с возможностью приведения в движение и вращения вал 36. Тогда как показан и описан приводимый в движение двигателем червячный привод 32, настоящее изобретение не ограничивается в этом отношении, так как коробка передач с приводом от двигателя может быть использована вместо червячного привода, приводимого в движение двигателем, без отклонения от более широких аспектов настоящего изобретения. Чаша 40 размола угля соединена с валом 36. Три вальцовых узла 46 (только один показан) равноудаленно приблизительно на 120° размещены в непосредственной близости с вращающейся чашей 40 размола угля. Каждый из вальцовых узлов 46 является частью подшипникового узла 50, который поддерживается корпусом 24. Подшипниковый узел включает в себя вальцовый узел 46, который поддерживает с возможностью вращения размольный вальц 54. Вальцовый узел 46 установлен на и вращается вокруг поворотного вала 56 вальца, который позволяет вальцовому узлу отклоняться во время работы.

[0017] Опорный рычаг 60 продолжается от вальцового узла 46. Резьбовой стержень 63 продолжается от опорного рычага 60 и включает в себя основание 62 пружины, закрепленное на его конце. Пружина 64 зацепляет основание 62 пружины, которое, в свою очередь, зацепляет опорный рычаг 60. Крышка 70 пружины соединена с корпусом 24 пружиной 64, помещенной между основанием 62 пружины и крышкой пружины. Во время работы вальцовый узел отклоняется, когда размалывающие силы на вальце 54, которые передаются через опорный рычаг 60, являются достаточными для преодоления усилия предварительно нагруженной пружины.

[0018] Корпус 80 сепаратора расположен вокруг вальцовых узлов 52 и поддерживается корпусом 24 мельницы. В проиллюстрированном варианте осуществления центральное загрузочное впускное отверстие 84 продолжается в корпус 80 сепаратора. Центральное загрузочное впускное отверстие 84 дополнительно продолжается в конус 82 сепаратора, в котором впускное отверстие 84 осаждает исходный материал в центр чаши 40 размола. Далее исходный материал равномерно распределяется радиально центробежной силой по зоне размола чаши, где далее материал измельчается размольными вальцами 54. В то время как материал повторно дробится и размалывается до более тонкой консистенции, транспортировочный газ, обычно воздух, нагнетается в корпус мельницы, и более тонкие частицы уносятся вверх в корпус 80 сепаратора. Частицы, которые являются достаточно мелкими, транспортируются через выпускные трубы 90, тогда как большие частицы возвращаются через конус 82 сепаратора для дополнительного размола.

[0019] Как показано на ФИГ. 2, каждый из трех интерфейсных модулей 92 датчиков связан с мельницей 20. Как будет объяснено более подробно ниже, каждый интерфейсный модуль 90 датчиков работает с возможностью приема в качестве ввода, информации, создаваемой одним или более датчиками, установленными на мельнице 20, с которой связан интерфейсный модуль датчиков. Интерфейсный модуль 90 датчиков может быть установлен на мельнице 20 или в непосредственной близости с ней. Интерфейсный модуль 90 датчиков, связанный с более чем одной мельницей 20, также может быть вмещен. Как будет объяснено подробно ниже, различные другие типы датчиков, например, но без ограничения, датчики нагрузки, акселерометры, термопары, расходомеры и т.п., могут быть установлены на мельнице 20 и проконтролированы интерфейсным модулем 90 датчиков. Каждый из датчиков, в одиночку или в совокупности, может быть применен для контроля функциональной характеристики мельницы 20, на которой устанавливаются датчик(и). В проиллюстрированном варианте осуществления три интерфейсных модуля 90 датчиков совместно осуществляют связь с одной станцией 92 управления оператора. Станция 92 управления оператора находится в связи с каждым из интерфейсных модулей 90 датчиков с помощью TCP/IP CAN link или т.п. Как будет объяснено более подробно ниже, станция 92 управления оператора работает с возможностью создания эксплуатационной информации, указывающей, по меньшей мере, одну функциональную характеристику мельницы 20 и отслеживания упомянутой эксплуатационной информации для определения, возникает ли ухудшение функциональной характеристики. Как используется в данном документе, выражение "функциональная характеристика" должно быть, в общем, истолковано со значением любого рабочего состояния мельницы, например, но без ограничения, температуры, вибрации, нагрузки на компоненты, потока газов и/или твердых частиц, уровней влажности и т.п. В то время как один интерфейсный модуль 90 датчиков показан связанным с мельницей 20, настоящее изобретение не ограничивается в этом отношении, так как более чем один интерфейсный модуль датчиков может быть связан с каждой мельницей без отклонения от более широких аспектов настоящего изобретения. Подобным образом, тогда как показана и описана одна станция управления оператора, настоящее изобретение не ограничивается в этом отношении, так как более чем одна станция управления оператора может быть применена для контроля множественных мельниц без отклонения от более широкого аспекта настоящего изобретения.

[0020] Каждый интерфейсный модуль 90 датчиков может быть выполнен с возможностью обеспечения предварительного формирования сигналов и/или аналогово-цифрового преобразования информации, создаваемой и принимаемой от датчиков, связанных с мельницей 20. В дополнение, интерфейсный модуль 90 датчиков также выполняет базовую обработку сигнала, как, например, определение средних значений, максимального и минимального значений и среднеквадратичных действующих значений (RMS) информации, принятой от датчиков.

[0021] На ФИГ. 3 в проиллюстрированном варианте осуществления каждая мельница 20 имеет два интерфейсных модуля 90 датчиков, связанных с ней. Все шесть интерфейсных модулей 90 датчиков, показанных на ФИГ. 3, связаны со станцией 92 управления оператора. В проиллюстрированном варианте осуществления станция 92 управления оператора включает в себя MODBUS 94, который находится в связи с каждым из интерфейсных модулей 90 датчиков. MODBUS 94 принимает и собирает данные от каждого из интерфейсных модулей 90 датчиков, указывающих информацию, обнаруживаемую датчиками. MODBUS 94 также находится в связи с механизмом 96 исполнения. Механизм 96 исполнения принимает данные от MODBUS 94 и может выполнять вычисления и управления данными, например, но без ограничения, статистические вычисления. В дополнение, механизм 96 исполнения работает с возможностью создания предупреждений, когда принятые данные указывают на проблему с мельницей 20, контролируемой станцией 92 управления оператора. Механизм 96 исполнения находится в связи с сервером 98. Данные, принятые и/или созданные механизмом 96 исполнения, хранятся в сервере 98 в целях ведения истории. В дополнение, данные конфигурации передаются к серверу 98 от механизма 96 исполнения и наоборот.

[0022] Снова обращаясь к ФИГ. 3, станция 92 управления оператора включает в себя пользовательский интерфейс 100, который в проиллюстрированном варианте осуществления представляет собой устройство отображения с воспринимающим касание (сенсорным) экраном. Устройство 100 отображения с воспринимающим касание экраном может, среди прочего, отображать предупреждения, время работы и данные истории, время работы и события истории, а также проводить диагностику. Как показано на ФИГ. 4, во время работы станции 92 управления оператора устройство 100 отображения с воспринимающим касание экраном может показывать иконки 102, иллюстрирующие контролируемые мельницы. Иконки 102 могут обеспечивать указание эксплуатационного статуса каждой из мельниц. Например, иконки 102 могут указывать, работают ли мельницы плавно или отсоединены. В дополнение, иконки 102 могут изменять цвета для указания эксплуатационного статуса мельницы. Например, зеленый цвет может указывать нормальную работу, оранжевый может указывать предупреждение, желтый может указывать, что приняты подозрительные данные, и серый может указывать, что мельница не подключена. Однако настоящее изобретение не ограничивается в этом отношении, так как любое количество цветов может быть использовано для указания любого количества рабочих условий мельницы без отклонения от более широких аспектов настоящего изобретения. Более того, другие методы указания рабочих условий мельниц, как, например, мерцающая иконка, также могут быть использованы.

[0023] Устройство 100 отображения с воспринимающим касание экраном также может показывать такие элементы, как графические представления аналоговых сигналов, принятых от интерфейсных модулей 90 датчиков. Текущие данные и данные истории и информация также могут быть отображены. Станция 92 управления оператора также может применять различные уровни протоколов безопасности. Например, для наблюдения за статусом мельниц на устройстве 100 отображения с воспринимающим касание экраном протокол безопасности может быть не нужен. Для учета или запроса некоторых данных и/или информации, которые должны быть отображены, например, об операторе мельницы, протокол безопасности может быть необходим, например, но без ограничения, пароль или считывание карты, дактилоскопический сканер или т.п. могут быть необходимы. Для введения изменений в конфигурации системы, установки или другие параметры может потребоваться более высокий уровень протокола безопасности. Поскольку показано и описано устройство отображения с воспринимающим касание экраном, настоящее изобретение не ограничивается в этом отношении, так как любое пригодное устройство отображения, известное специалисту в области техники, к которой настоящее изобретение относится, может быть применено.

[0024] Как будет объяснено ниже по тексту, совокупность вышеописанных датчиков, интерфейсных модулей 90 датчиков и станции 92 управления оператора может быть использована для контроля и прогнозирования множества функциональных характеристик мельницы. Например, на ФИГ. 1 и 2 контролирование нагрузки на размольные вальцы 54 может быть выполнено установкой датчика 110 нагрузки на пружины 64, используемые для приложения нагрузки на размольный вальц, с которым связана эта пружина. В дополнение, акселерометры 112 могут быть размещены на коробке передач 104. Контролируя данных о нагрузке, принимаемые от датчика 102 нагрузки, и данные о вибрации, принимаемые от акселерометров 104 на коробке передач 102, станция 92 управления оператора может определять, является ли неравномерной нагрузка на размольные вальцы 54 (ФИГ. 1). Станция 92 управления оператора может выдавать предупреждение, указывающее что неравномерная нагрузка на размольные вальцы превысила предопределенное значение. Неспособность проверять, что нагрузка на размольные вальцы является неравномерной, может приводить к неравномерному изнашиванию в коробке передач 102 мельницы, а также в двигателе мельницы (не показан). Главный вертикальный вал 36 в коробке передач 104 мельницы может становиться поврежденным. Вибрационные нагрузки, появляющиеся при работе мельницы, с неравномерно нагруженными размольными вальцами могут вызывать досрочный износ, а также уменьшать ресурс компонентов. Производительность мельницы может быть уменьшена, и могут возникать потери угля.

[0025] Вышеописанные предупреждения могут принимать многие формы, например может быть обеспечено слышимое предупреждение, может быть применено визуальное предупреждение. В дополнение, текстовые сообщения могут быть отправлены, телефоны могут быть вызваны, и сообщения электронной почты могут быть отправлены. В дополнение, любая совокупность вышеописанных предупреждений может быть применена.

[0026] Мельницы используют множество подшипников для того, чтобы облегчать вращение и/или перемещение компонентов. Для того чтобы контролировать состояние этих подшипников, акселерометры 106 размещены на корпусе 106, в котором установлены подшипники. Эти акселерометры контролируются интерфейсным модулем 90 датчиков, который, в свою очередь, передает данные, принимаемые от акселерометра к станции 92 управления оператора. Станция 92 управления оператора работает с возможностью преобразования этих данных в уровни вибрации и с возможностью сравнения этих уровней вибрации с данными истории о вибрации, хранящимися в станции управления оператора, или с предопределенными установками. Это обеспечивает нормальный износ контролируемых подшипников, прогнозируемое повреждение подшипников. Более того, станция управления оператора может выдавать предупреждение, когда определяется неблагоприятная работа подшипников. Станция 92 управления оператора работает с возможностью отслеживания и графического отображения уровней вибрации подшипников с течением времени. Снова на ФИГ. 1 каждый из подшипниковых узлов 50, только один показан, включает в себя резервуар 51 для масла для смазки вальцового узла 46. Термопара 53 размещена в вальцовом узле 46 для контроля температуры подшипников, образующих часть вальцового узла. Термопара 53 контролируется интерфейсным модулем 90 датчиков, который, в свою очередь, передает данные, принятые от термопары, к станции 92 управления оператора. Станция 92 управления оператора работает с возможностью преобразования данных, принятых от термопары 53, в информацию о температуре и с возможностью сравнения этой информации о температуре с информацией истории о температуре, хранящейся в станции управления оператора.

[0027] Мельницы обычно приводятся в движение двигателем и коробкой передач 104. Отказ компонентов и появление отказа компонентов, в общем, приводит к увеличению вибрации внутри коробки передач. Вышеописанная система контроля может включать в себя акселерометры 112, установленные на коробке передач для того, чтобы измерять вибрацию коробки передач. Данные об ускорении, обнаруженные акселерометрами, установленными на коробке передач, принимаются интерфейсным модулем 90 датчиков, связанным с контролируемой мельницей 20. Интерфейсный модуль 90 датчиков передает данные, принимаемые от акселерометра, к станции 92 управления оператора. Станция 92 управления оператора работает с возможностью преобразования этих данных в уровни вибрации и с возможностью сравнения этих уровней вибрации с данными истории о вибрации, хранящимися в станции управления оператора, или с предопределенными установками. Предупреждения могут быть выданы станцией управления оператора, когда обнаруживается состояние вибрации, неблагоприятное для коробки передач. Более того, станция 92 управления оператора работает с возможностью отслеживания и графического отображения уровней вибрации коробки передач с течением времени.

[0028] Мельницы обычно применяют одну или более выпускных труб 90, которые могут быть подвержены закупориванию измельченным углем. Для того чтобы минимизировать потенциальное закупоривание, вышеописанная система может применять датчики 114 потока воздуха и датчики 116 влажности внутри выпускных труб 90. Посредством контроля потока воздуха и влажности требуемое действие может быть предпринято до засорения выпускных труб 90. Соответственно интерфейсный модуль 90 датчиков, связанный с мельницей, принимает данные от датчиков 114 и 116 потока воздуха и влажности соответственно. Эти данные передаются в станцию 92 управления оператора, где они могут сравниваться с установками и данными истории. Предупреждение может быть выдано станцией 92 управления оператора, если данные о потоке воздуха и/или влажности достигают предопределенных уровней.

[0029] Бывают ситуации во время работы мельницы, когда измельченный уголь возгорается, создавая огонь внутри мельницы. В течение времени в прошлом, возгорание мельницы обнаруживалось во время визуальных проверок и часто хорошо обнаруживалось после начала возгорания. Эти возгорания могут разрушать мельницу и могут представлять собой серьезную угрозу безопасности персонала. Вышеописанная система может применять датчик 118 угарного газа и/или датчик 120 температуры выпуска для контроля выбросов CO из мельницы, а также для обнаружения увеличений температуры внутри мельницы. Соответственно интерфейсный модуль 90 датчиков, связанный с мельницей, принимает данные от датчика CO и/или датчика температуры и передает информацию, релевантную им, к станции 92 управления оператора, где она может сравниваться с установками и данными истории. Предупреждение может быть выдано станцией управления оператора, если уровни CO и/или температуры превосходят предопределенные уровни. Положения датчиков, показанные в проиллюстрированном варианте осуществления, приведены исключительно в иллюстративных целях, так как точные положения датчиков могут меняться в зависимости от типа мельницы, оптимальных положений датчиков и/или конфигурации установки мельниц.

[0030] Как описано выше, мельницы, в общем, применяют множество подшипников, а также коробку передач 104. Эти компоненты обычно смазываются маслом. В связи с этим обычно обеспечен резервуар 122 для масла и в нем поддерживается определенный уровень масла. Неспособность поддерживать уровень масла внутри резервуара 122 для масла может приводить к ненадлежащему смазыванию коробки передач 104 и/или подшипников, тем самым создавая потенциальное катастрофическое повреждение этих компонентов, а значит, и мельницы. Вышеописанная система может включать в свой состав датчик 124 уровня масла в резервуаре 122 для масла, например, но без ограничения, поплавковый переключатель, который будет приводиться в действие, когда уровень масла опустится до предопределенного уровня. Соответственно интерфейсный модуль 90 датчиков, связанный с мельницей, принимает ввод о том, что поплавковый переключатель приведен в действие и передает эту информацию к станции 92 управления оператора. Предупреждение может быть выдано станцией управления оператора для обеспечения предупреждения относительно того, что уровень масла в резервуаре опустился ниже предопределенного уровня.

[0031] В дополнение, это раскрытие должно, в общем, истолковываться с возможностью включать тот факт, что любое количество различных датчиков и типов датчиков может быть размещено на мельнице и находится в связи с вышеописанными интерфейсными модулями датчиков. Тип и положение датчиков зависят от того, какая функциональная характеристика мельницы отслеживается.

[0032] Тогда как изобретение описано со ссылкой на различные примерные варианты осуществления, специалисту в области техники будет понятно, что различные изменения могут быть выполнены, и эквиваленты могут быть использованы вместо его элементов без отклонения от объема охраны изобретения. В дополнение, многие преобразования могут быть выполнены с возможностью адаптации особой ситуации или материала к замыслам изобретения без отклонения от, по существу, его объема охраны. В связи с этим предполагается, что изобретение не ограничивается особым вариантом осуществления, раскрытым в качестве наилучшего варианта, предназначенного для осуществления этого изобретения, но, что изобретение будет включать все варианты осуществления, входящие в пределы объема охраны приложенной формулы изобретения.

Группа изобретений относится к средствам для дробления и измельчения различных материалов. Система для контроля рабочего состояния мельницы содержит, по меньшей мере, один интерфейсный модуль датчиков, размещенный на мельнице или близко к ней с возможностью приема информации от, по меньшей мере, одного датчика, станцию управления оператора, связанную с, по меньшей мере, одним интерфейсным модулем датчиков с возможностью приема данных от упомянутого интерфейсного модуля датчиков, создания эксплуатационной информации, указывающей, по меньшей мере, одну функциональную характеристику мельницы и отслеживания упомянутой эксплуатационной информации для определения возможного ухудшения функциональной характеристики. При этом один из датчиков представляет собой датчик нагрузки, соединенный с узлом нагружения пружиной. Станция управления оператора выполнена с возможностью приема данных от, по меньшей мере, одного интерфейсного модуля датчиков и управления принятыми данными для определения нагрузки на одном или более размольных колесах мельницы. Способ контроля заключается в том, что посредством, по меньшей мере, одного интерфейсного модуля датчиков принимают данные, обнаруживаемые одним или более датчиками нагрузки, соединенными с узлом нагружения пружиной и находящимися на связи с упомянутым, по меньшей мере, одним интерфейсным модулем датчиков с возможностью обнаружения сил, передаваемых к системе нагружения пружиной, а посредством станции управления оператора создают эксплуатационную информацию, указывающую, по меньшей мере, одну функциональную характеристику упомянутых мельниц, принимают данные от, по меньшей мере, одного интерфейсного модуля датчиков, соответствующие силам, обнаруженным упомянутым датчиком нагрузки, управляют упомянутыми принятыми данными для определения нагрузки на одном или более размольных мельниц, контролируют и сравнивают вышеуказанную информацию с течением времени для определения степени возможного ухудшения функциональной характеристики мельниц. При этом посредством интерфейсного модуля датчиков, при необходимости, преобразуют упомянутые данные из аналоговых в цифровые данные. Система и способ контроля поддерживают работу мельницы в штатном режиме, что значительно снижает вероятность возникновения поломок и аварийных ситуаций. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система для контроля рабочего состояния мельницы, содержащая:
по меньшей мере один интерфейсный модуль датчиков, размещенный на или близко к упомянутой мельнице, причем упомянутый интерфейсный модуль датчиков работает с возможностью приема информации, создаваемой одним или более датчиками, установленными на упомянутой мельнице, с которой связан упомянутый интерфейсный модуль датчиков;
станцию управления оператора, находящуюся на связи с упомянутым по меньшей мере одним интерфейсным модулем датчиков, связанным с упомянутой мельницей, причем упомянутая станция управления оператора работает с возможностью приема данных от упомянутого интерфейсного модуля датчиков, относящихся к упомянутым сигналам, принятым им от упомянутых датчиков;
упомянутая станция управления оператора работает с возможностью создания эксплуатационной информации, указывающей по меньшей мере одну функциональную характеристику упомянутой мельницы и с возможностью отслеживания упомянутой эксплуатационной информации для определения, возникает ли ухудшение упомянутой функциональной характеристики,
при этом один из упомянутых датчиков представляет собой датчик нагрузки, соединенный с узлом нагружения пружиной, образующим часть упомянутой мельницы, причем упомянутый датчик нагрузки находится на связи с упомянутым по меньшей мере одним интерфейсным модулем датчиков, связанным с упомянутой мельницей, и работает с возможностью обнаружения сил, передаваемых к упомянутой системе нагружения пружиной;
упомянутая станция управления оператора принимает данные от упомянутого по меньшей мере одного интерфейсного модуля датчиков, соответствующие упомянутым силам, обнаруженным упомянутым датчиком нагрузки, и управляет упомянутыми принятыми данными для определения нагрузки на одном или более размольных колесах поворотной оси, образующих часть упомянутой мельницы.

2. Система для контроля рабочего состояния мельницы по п. 1, в которой:
мельница включает в себя по меньшей мере три размольных колеса и по меньшей мере три узла нагружения пружиной, причем каждый из упомянутых узлов нагружения пружиной находится на связи с одним из упомянутых размольных колес;
каждый из упомянутых узлов нагружения пружиной имеет один из упомянутых датчиков нагрузки, соединенный с ним, и находящийся на связи с упомянутым по меньшей мере одним интерфейсным модулем датчиков; и
упомянутая станция управления оператора работает с возможностью сравнения упомянутых принятых данных и определения, является ли нагрузка на упомянутые размольные колеса неравномерной, таким образом указывая неблагоприятное рабочее состояние упомянутой мельницы.

3. Система для контроля рабочего состояния мельницы по п. 2, в которой:
упомянутая мельница включает в себя коробку передач;
упомянутые датчики включают в себя по меньшей мере один акселерометр, установленный на каждой из упомянутых коробок передач; и
упомянутая станция управления оператора применяет упомянутые принятые данные, соответствующие силам, обнаруживаемым упомянутыми датчиками нагрузки, и принятые данные, соответствующие вибрации, обнаруженной упомянутым акселерометром, для создания информации, указывающей по меньшей мере одно из неравномерного износа и ухудшения упомянутой коробки передач,

4. Система для контроля рабочего состояния мельницы по п. 1, в которой резервуар для масла находится в сообщении по текучей среде с упомянутой мельницей;
упомянутый датчик включает в себя поплавковый переключатель, размещенный в каждом из упомянутых резервуаров; и
упомянутая станция управления оператора работает с возможностью выдавать предупреждение, когда данные, принятые от упомянутого интерфейсного модуля датчиков, относящиеся к упомянутому поплавковому переключателю, указывают, что уровень масла в упомянутом резервуаре опустился ниже предопределенного уровня.

5. Система для контроля рабочего состояния мельницы по п. 1, в которой:
упомянутый один или более датчиков включают в себя датчик СО, размещенный в выпускном отверстии, образующем часть каждой из упомянутых мельниц, и датчик температуры, размещенный на или вблизи упомянутого выпускного отверстия; и
упомянутая станция управления оператора работает с возможностью преобразования упомянутых данных, принимаемых от каждого из упомянутых интерфейсных модулей датчиков, относящихся к упомянутому датчику СО и упомянутому датчику температуры, в выпуск СО и уровни температуры выпуска и с возможностью отслеживания упомянутого выпуска СО и уровней температуры, причем упомянутая станция управления оператора дополнительно работает с возможностью выдавать предупреждение, когда один или оба из упомянутого выпуска СО и упомянутых уровней температуры выпуска достигают предопределенных уровней.

6. Система для контроля рабочего состояния мельницы по п. 1, в которой:
упомянутая мельница включает в себя трубопровод транспортировки угля для транспортировки угля из мельницы;
упомянутые датчики включают в себя измеритель расхода воздуха для контроля воздушного потока через трубопровод транспортировки угля и измеритель влажности для контроля величины влажности в воздухе, текущем через трубопровод транспортировки угля; и
причем упомянутая станция управления оператора работает с возможностью преобразования упомянутых данных, принятых от упомянутых интерфейсных модулей датчиков, относящихся к упомянутому измерителю расхода воздуха и упомянутому измерителю влажности, и с возможностью отслеживания воздушного потока через и влажности в упомянутом трубопроводе транспортировки угля, причем упомянутая станция управления оператора дополнительно работает с возможностью выдавать предупреждение, когда одно или оба из упомянутого воздушного потока выпуска и упомянутой влажности достигают предопределенных уровней.

7. Система для контроля рабочего состояния мельницы по п. 1, в которой упомянутая станция управления оператора включает в себя устройство отображения с воспринимающим касание экраном.

8. Система для контроля рабочего состояния мельницы по п. 1, в которой один из упомянутых датчиков измеряет мощность, выдаваемую двигателем, образующим часть каждой из упомянутого множества мельниц, и упомянутая станция управления оператора работает с возможностью вызова регулирования воздушного потока в упомянутую мельницу, основываясь на информации, принятой от упомянутого интерфейсного модуля датчиков, указывающей мощность упомянутого двигателя.

9. Система для контроля рабочего состояния мельницы по п. 1, в которой:
упомянутая мельница включает в себя по меньшей мере один узел поворотной оси, имеющий резервуар для масла, образующий его часть,
упомянутый датчик включает в себя термопару, размещенную в упомянутом резервуаре для масла; и
упомянутая станция управления оператора работает с возможностью выдавать предупреждение, когда данные, принятые от упомянутой термопары, указывают повреждение подшипника внутри узла поворотной оси, имеющее результатом увеличенную температуру масла.

10. Способ для контроля рабочего состояния множества мельниц, содержащий этапы, на которых:
обеспечивают по меньшей мере один интерфейсный модуль датчиков, установленный на или близко к каждой из упомянутого множества мельниц, причем упомянутые интерфейсные модули датчиков имеют в качестве вводов, данные, обнаруживаемые одним или более датчиками, установленными на упомянутых мельницах, причем один из упомянутых датчиков представляет собой датчик нагрузки, соединенный с узлом нагружения пружиной, образующим часть упомянутых мельниц, причем упомянутый датчик нагрузки находится на связи с упомянутым по меньшей мере одним интерфейсным модулем датчиков, связанным с упомянутой мельницей, и работает с возможностью обнаружения сил, передаваемых к упомянутой системе нагружения пружиной;
принимают упомянутые данные в упомянутом интерфейсном модуле датчиков;
причем упомянутый интерфейсный модуль датчиков работает, по необходимости, для приспособления упомянутых данных и, если необходимо, для преобразования упомянутых данных из аналоговых в цифровые данные;
обеспечивают станцию управления оператора, находящуюся на связи с упомянутым интерфейсным модулем датчиков, причем упомянутая станция управления оператора создает эксплуатационную информацию, указывающую по меньшей мере одну функциональную характеристику упомянутых мельниц, упомянутая станция управления оператора принимает данные от упомянутого по меньшей мере одного интерфейсного модуля датчиков, соответствующие упомянутым силам, обнаруженным упомянутым датчиком нагрузки, и управляет упомянутыми принятыми данными для определения нагрузки на одном или более размольных колесах поворотной оси, образующих часть упомянутой мельницы; и
упомянутая станция управления оператора контролирует и сравнивает упомянутую эксплуатационную информацию с течением времени для определения степени, если таковая имеется, ухудшения упомянутой по меньшей мере функциональной характеристики упомянутых мельниц.