CN112082605A - 一种节流式烟气流量测量系统及其使用方法 - Google Patents

一种节流式烟气流量测量系统及其使用方法 Download PDF

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苏瑜
崔芹
陈俊德
张祝山
刘厚景
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Abstract

本发明公开了一种节流式烟气流量测量系统及其使用方法，系统包括差压变送器、节流装置以及吹扫装置，并通过控制系统控制，实现烟气流量的测量以及内部清洗。克服了传统差压式流量计用于烟气流量检测中传感器容易粘结腐蚀，导压管堵塞等造成检测不准确、维护人员劳动强度大等缺陷，为冶炼烟气流量测量提供了准确可靠的测量装置和方法。

Description

一种节流式烟气流量测量系统及其使用方法
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种节流式烟气流量测量系统及其使用方法。
背景技术
冶炼烟气流量测量主要用于冶金行业烟气流量的在线测量，目前冶炼烟气流量测量装置主要采用差压式(也称节流式)流量计和热式质量流量计。差压式流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量，由能将被测流体的流量转换成压差信号的节流装置(如孔板、喷嘴、文丘利管等)和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压变送器。这种流量计用于蒸汽、空气、氧气等介质测量时，测量准确可靠，但用于冶炼烟气测量时，由于烟气中含有大量粉尘的烟气等检测流量时变送器取压管路很容易堵，需要经常对节流装置和导压管路进行清洗，否则会造成测量误差增大，甚至测量失效。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种具有自动清洗功能的节流式烟气流量测量系统及其使用方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种节流式烟气流量测量系统，其特征在于，所述系统包括：差压变送器、节流装置、吹扫装置、控制系统；所述差压变送器通过连接管与节流装置连接，所述连接管内设有平行的正压管和负压管；所述吹扫装置包括清洗水输送管、吹扫管、清洗管，所述清洗水输送管、吹扫管的一端均与清洗管的一端连接，所述清洗管的另一端与正压管的上部通过正压取压管连接，所述清洗管的另一端还与负压管的上部通过负压取压管连接；所述清洗水输送管、吹扫管、正压取压管、负压取压管上均设有电磁阀；所述电磁阀、差压变送器均与控制系统连接。
进一步地，所述连接管与节流装置通过法兰连接。
进一步地，所述节流装置为标准喷嘴或均速管流量计。
进一步地，所述控制系统为DCS系统或PLC系统。
一种上述系统的使用方法，其特征在于，所述方法包括测量和清洗程序，所述测量程序包括：首先断开清洗水输送管、吹扫管、正压取压管、负压取压管上的电磁阀，启动差压变送器，烟气流量经过节流装置后，产生差压传递给差压变送器，经差压变送器转换成电流信号，传输至控制系统，实现测量；所述清洗程序包括：同时打开正压取压管、负压取压管上的电磁阀，然后打开清洗水输送管上的电磁阀，清洗水通过清洗水输送管、清洗管、正负压取压管上的电磁阀，进入正压管、负压管，对节流装置进行清洗，冲洗掉节流装置中的泥浆和粉尘，到达设定时间后，关闭清洗水输送管上的电磁阀，同时打开吹扫管上的电磁阀，吹扫气体经过吹扫管上的电磁阀，清洗管、正负压取压管上的电磁阀，进入正压管、负压管，对节流装置进行吹扫，吹去节流装置内的清洗水和残留的粉尘，到达设定时间后，关闭吹扫管上的电磁阀，关闭正负压取压管上的电磁阀，完成清洗，系统进入正常测量程序。
进一步地，所述吹扫气体为氮气或者压缩空气。
进一步地，所述电流信号为4mA-20mA。
本发明的有益技术效果，本发明提供了一种能够实现烟气流量的测量以及内部清洗功能的系统及方法，克服了传统差压式流量计用于烟气流量检测中传感器容易粘结腐蚀，导压管堵塞等造成检测不准确、维护人员劳动强度大等缺陷，为冶炼烟气流量测量提供了准确可靠的测量装置和方法。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种节流式烟气流量测量系统，包括：差压变送器1、节流装置2、吹扫装置、控制系统13；差压变送器1通过连接管3与节流装置2连接，具体地，连接管3为竖直管体，连接管3内设有竖直设置的平行的正压管4和负压管5，连接管3、正压管4和负压管5的上端均与差压变送器1的底部连接，连接管3的下端通过法兰12与节流装置2连接，正压管4和负压管5的下端均与节流装置连通；节流装置为标准喷嘴或均速管流量计，节流装置材料可根据烟气温度及腐蚀性，可选用哈氏C、哈氏B、蒙乃尔等耐腐蚀合金或钛、不锈钢等材料，节流装置2实时检测烟气管道14中烟气流速，并转换成压力；吹扫装置包括清洗水输送管6、吹扫管7、清洗管8，清洗水输送管6的一端与清洗管8的一端设有的第一连接孔连接、另一端与清洗水供水装置连接，吹扫管7的一端与清洗管8的一端设有的第二连接孔连接、另一端与供气装置连接；清洗管8的另一端设有的第三连接孔与正压管4的上部通过正压取压管9连接，清洗管8的另一端设有的第四连接孔与负压管5的上部通过负压取压管10连接；清洗水输送管6、吹扫管7、正压取压管9、负压取压管10上均设有电磁阀11；清洗水输送管6、吹扫管7、正压取压管9、负压取压管10上设有的电磁阀11，以及差压变送器1均与控制系统连接13；控制系统为DCS系统或PLC系统。
实施例1
一种节流式烟气流量测量系统的使用方法，包括测量和清洗程序。其中在正常生产过程中，烟气流量比较稳定、流速均匀，此时采用定时清洗方式。测量：首先断开清洗水输送管6、吹扫管7、正压取压管9、负压取压管10上的电磁阀，启动差压变送器1，烟气流量经过节流装置2后，产生差压传递给差压变送器1，经差压变送器转换成4mA-20mA电流信号，通过信号传输电缆传输至DCS系统13，实现测量；DCS系统13在到达程序设定时间时(该时间可根据用户生产工艺的不同任意设置，如1小时或2小时)，启动清洗程序。清洗步骤为：同时打开正压取压管9、负压取压管10上的电磁阀11，然后打开清洗水输送管6上的电磁阀，清洗水通过清洗水输送管6、清洗管8、正负压取压管上的电磁阀，进入正压管、负压管，对节流装置2进行清洗，冲洗掉节流装置中的泥浆和粉尘，到达设定时间后(用户自主设置。如清洗10秒或20秒)，电磁阀进行切换。关闭清洗水输送管6上的电磁阀，同时打开吹扫管7上的电磁阀，氮气经过吹扫管7上的电磁阀，清洗管8、正负压取压管上的电磁阀，进入正压管、负压管，对节流装置2进行吹扫，吹去节流装置内的清洗水和残留的粉尘，到达设定时间后，吹扫完毕，DCS系统13发出停止清洗信号，关闭吹扫管7上的电磁阀，关闭正负压取压管上的电磁阀，完成清洗，系统进入正常测量。
实施例2
一种节流式烟气流量测量系统的使用方法，包括测量和清洗程序。其中在生产初期或生产状态不稳定的情况下，烟气中所含的颗粒物或粉尘严重超标，测量数据极不稳定，在此情况下应进行自主主动清洗。测量：首先断开清洗水输送管6、吹扫管7、正压取压管9、负压取压管10上的电磁阀，启动差压变送器1，烟气流量经过节流装置2后，产生差压传递给差压变送器1，经差压变送器转换成4-20mA电流信号，通过信号传输电缆传输至PLC系统13，实现测量；PLC系统13检测到流量异常时(节流装置正负取压管4和5有堵塞或半堵塞状态下，流量计测量值会比正常值偏大或偏小，PLC系统13将该数据与程序中设置的正常生产时的流量进行对比，判断流量异常)，启动清洗程序(在PLC系统13中设置自动和手动切换按钮，刚生产时流量低于实际流量、投入手动状态，生产稳定了在投自动)。清洗程序为：同时打开正压取压管9、负压取压管10上的电磁阀11，然后打开清洗水输送管6上的电磁阀，清洗水通过清洗水输送管6、清洗管8、正负压取压管上的电磁阀，进入正压管、负压管，对节流装置2进行清洗，冲洗掉节流装置中的泥浆和粉尘，到达设定时间(用户自主设置，如清洗10秒或20秒)后，电磁阀进行切换。关闭清洗水输送管6上的电磁阀，同时打开吹扫管7上的电磁阀，压缩空气经过吹扫管7上的电磁阀，清洗管8、正负压取压管上的电磁阀，进入正压管、负压管，对节流装置2进行吹扫，吹去节流装置内的清洗水和残留的粉尘，到达设定时间后，吹扫完毕，PLC系统13发出停止清洗信号，关闭吹扫管7上的电磁阀，关闭正负压取压管上的电磁阀，完成清洗，系统进入正常测量。
以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种节流式烟气流量测量系统，其特征在于，所述系统包括：差压变送器、节流装置、吹扫装置、控制系统；所述差压变送器通过连接管与节流装置连接，所述连接管内设有平行的正压管和负压管；所述吹扫装置包括清洗水输送管、吹扫管、清洗管，所述清洗水输送管、吹扫管的一端均与清洗管的一端连接，所述清洗管的另一端与正压管的上部通过正压取压管连接，所述清洗管的另一端还与负压管的上部通过负压取压管连接；所述清洗水输送管、吹扫管、正压取压管、负压取压管上均设有电磁阀；所述电磁阀、差压变送器均与控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连接管与节流装置通过法兰连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述节流装置为标准喷嘴或均速管流量计。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制系统为DCS系统或PLC系统。
5.一种如权利要求1-4任一所述系统的使用方法，其特征在于，所述方法包括测量和清洗程序，所述测量程序：首先断开清洗水输送管、吹扫管、正压取压管、负压取压管上的电磁阀，启动差压变送器，烟气流量经过节流装置后，产生差压传递给差压变送器，经差压变送器转换成电流信号，传输至控制系统，实现测量；所述清洗程序：同时打开正压取压管、负压取压管上的电磁阀，然后打开清洗水输送管上的电磁阀，清洗水通过清洗水输送管、清洗管、正负压取压管上的电磁阀，进入正压管、负压管，对节流装置进行清洗，冲洗掉节流装置中的泥浆和粉尘，到达设定时间后，关闭清洗水输送管上的电磁阀，同时打开吹扫管上的电磁阀，吹扫气体经过吹扫管上的电磁阀，清洗管、正负压取压管上的电磁阀，进入正压管、负压管，对节流装置进行吹扫，吹去节流装置内的清洗水和残留的粉尘，到达设定时间后，关闭吹扫管上的电磁阀，关闭正负压取压管上的电磁阀，完成清洗，系统进入正常测量程序。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述吹扫气体为氮气或者压缩空气。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电流信号为4mA-20mA。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113418569A (zh) * 2021-06-18 2021-09-21 马鞍山钢铁股份有限公司 一种文丘里管流量测量管路的清洗装置及其控制方法

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