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北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:机械式煤粉自动取样装置
学校名称:福建理工大学
参赛队伍:炭韵萃取工坊
队伍编号:224386
参赛学生:张庄严 崔首政 戴宇豪 焦丕宝  
指导老师:伊启中 马立安  
投票日期:2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明
该产品为·机械式煤粉自动取样装置,专为火电、冶金、化工等工业领域正压直吹式制粉系统设计,核心解决传统取样精度低、稳定性差、环保性不足的痛点。

核心定位

适配管道内径φ480mm、气流压力0~3kPa的工况,以“高精度、高稳定、低维护、强环保”为核心优势,提供煤粉自动采集、气粉分离、样品收集全流程自动化解决方案,为煤粉细度检测提供具有代表性的样品支撑。

核心结构

采用模块化设计,由五大核心系统组成:
  • 动力传动系统:以80伺服750W电机+同步带直线滑台模组为核心,输出转矩2.0775N·m,重复定位误差≤0.1mm;
  • 取样执行系统:含“双管嵌套+内置毛刷”取样枪与“扭簧+磁铁”双重闭合止回阀,实现无残留、无泄漏取样;
  • 气粉分离系统:通过旋风分离器(分离效率≥95%)与引射泵负压采集,实现气粉高效分离与气体闭环回收;
  • 控制系统:以西门子S7-200SMART PLC为核心,支持取样参数可调、状态监控与故障报警;
  • 支撑系统:钢结构支撑板优化重心设计,适配不同现场安装环境。

核心功能与优势

  • 精准取样:等速取样技术(0.0165m/s)匹配管道气流速度,样品代表性较传统装置提升40%以上;
  • 稳定可靠:推力波动≤2%,核心部件寿命≥5000次取样循环,故障率低于0.5%/千小时;
  • 环保适配:负压采集+回粉闭环设计,无煤粉外泄,满足“高效低碳”生产需求;
  • 便捷实用:30~60s可调取样周期,单次取样量不低于50g,支持快速安装与标准化维护。

应用价值

响应国家“煤炭清洁高效利用”“智能制造”政策,可减少电厂单台机组年额外能耗3%-5%,降低环保排放风险,同时单位成本较同类进口装置降低30%以上,具备广泛工业推广前景。
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