CN112816005B - 一种旋转式烟气流量流速测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转式烟气流量流速测量装置，包括测速单元、旋转单元、清扫单元和承载单元，测速单元对烟道内截面烟气流量流速进行测量，旋转单元带动取样管进行旋转，清扫单元对取样管内壁进行清理。本发明所述装置取样管可旋转，通过清扫圆板可以完全将取样管内的烟尘去除干净，测量结果准确，具有在线测量数据连续、准确、稳定可靠和使用维护量小的优点，能够满足环保部门对废气排放进行在线监测准确性、连续性和可靠性的要求。
Description
技术领域
本发明涉及烟气流量测量技术领域，特别是一种旋转式烟气流量流速测量装置。
背景技术
目前，工业废气流速(流量)测量的一般方式为采用传统一个取样点(点测量)或几个测量点(线测量)测量方式，其只有在均匀流场或相对均匀的流场条件下才可准确测量烟气流量，若流场不均匀或紊乱的情况下，点测量和线测量流量的方式均无法准确测量该截面处的平均流速。但在电力、石油和化工等行业的工业废气排放管道由于工艺和空间限制等实际情况，废气管道很难达到均匀流场或相对均匀流场的直管段测量条件，所以传统点测量和线测量流量的方式均无法代表排气管道某截面的平均速度，测量数据误差也较大，据现场实际比对试验误差一般在10-20％以上，无法满足环保部门进行在线监测的要求，也无法作为对排污企业进行排污费征收的依据。
现有的截面流量测量装置，在实际使用过程中，易堵塞，维护工作量大，易损坏，使用寿命短，一般均采用吹扫装置进行除尘，灰尘去除不干净，并且需要安装鼓风机等装置，安装繁琐并且除尘效率低。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有的烟气流量流速测量装置中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的问题在于如何解决烟气流量流速测量装置在实际使用过程中易堵塞，维护工作量大。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种旋转式烟气流量流速测量装置，其包括，测速单元，包括取样管、与所述取样管一端滑动配合的取样头、与所述取样管另一端配合的密封头，以及设置于所述取样管侧面并带动所述密封头伸缩的第一伸缩件，所述取样头内设置有第一弹出件，所述第一弹出件能够将所述取样管的端部弹出所述取样头，所述取样管包括全压取样管和静压取样管；旋转单元，设置于所述取样管侧面，包括与所述取样管固定连接的旋转板、固定设置于所述旋转板上的第一齿轮，以及与所述第一齿轮配合的旋转件，所述旋转件能够带动所述全压取样管和所述静压取样管进行反向旋转；清扫单元，与所述旋转单元同侧，包括第二伸缩件，以及与所述第二伸缩件的伸缩端连接的清扫圆板。
作为本发明所述旋转式烟气流量流速测量装置的一种优选方案，其中：所述全压取样管和所述静压取样管上下对称设置有取样孔；所述密封头包括与所述全压取样管配合的下密封头，以及与所述静压取样管配合的上密封头。
作为本发明所述旋转式烟气流量流速测量装置的一种优选方案，其中：还包括承载单元，其包括承载所述取样管的承载板，以及将所述承载板连接在一起的连接板，所述连接板设置于多个所述承载板中间，所述第一伸缩件和所述旋转单元均设置于所述连接板上。
作为本发明所述旋转式烟气流量流速测量装置的一种优选方案，其中：所述承载板上下两侧固定连接有与所述旋转板滑动配合的连接柱，所述旋转板上设置有第一凹槽，所述连接柱能够在所述第一凹槽内滑动。
作为本发明所述旋转式烟气流量流速测量装置的一种优选方案，其中：所述第一伸缩件包括固定于所述连接板上的第一电机、与所述的第一电机输出端连接的第一螺纹杆、与所述第一螺纹杆配合并固定于所述下密封头上的下连接杆，以及与所述第一螺纹杆配合并固定于所述上密封头上的上连接杆；所述下密封头上设置有下突块，所述上密封头上设置有上突块，所述下突块和所述上突块与相对应的所述旋转板滑动配合。
作为本发明所述旋转式烟气流量流速测量装置的一种优选方案，其中：所述第一弹出件包括设置于所述取样头内的弹簧，以及与所述取样头滑动配合的圆环，所述圆环上设置有卡接凸起，所述取样头内设置有与所述卡接凸起配合的滑动槽，所述取样管端面与所述圆环贴合。
作为本发明所述旋转式烟气流量流速测量装置的一种优选方案，其中：所述旋转件包括固定于所述连接板上的第二电机、与所述第二电机输出端连接的第二齿轮和第三齿轮、设置于所述第二齿轮和位于第二齿轮上侧的所述第一齿轮中间的第四齿轮，以及连接所述第三齿轮和位于第二齿轮下侧的所述第一齿轮的同步带，所述第二齿轮和所述第三齿轮齿数相同。
作为本发明所述旋转式烟气流量流速测量装置的一种优选方案，其中：所述承载板包括固定在所述取样头上并与所述取样管配合的第一承载板，以及设置于所述第一承载板侧面并与其对称设置的第二承载板，所述第二承载板上设置有与所述取样孔对应的圆柱凸起，所述圆柱凸起表面与所述取样管内径贴合。
作为本发明所述旋转式烟气流量流速测量装置的一种优选方案，其中：所述清扫圆板与所述取样管内径贴合。
作为本发明所述旋转式烟气流量流速测量装置的一种优选方案，其中：所述第二伸缩件采用多级液压缸。
本发明有益效果为取样管可旋转，通过清扫圆板可以完全将取样管内的烟尘去除干净，测量结果准确，具有在线测量数据连续、准确、稳定可靠和使用维护量小的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为实例1中旋转式烟气流量流速测量装置的结构图。
图2为实例1中旋转式烟气流量流速测量装置的取样管示意图。
图3为实例1中旋转式烟气流量流速测量装置的旋转单元和第一伸缩件示意图。
图4为实例1中旋转式烟气流量流速测量装置的旋转件示意图。
图5为实例1中旋转式烟气流量流速测量装置的承载单元示意图。
图6为实例1中旋转式烟气流量流速测量装置的清扫单元示意图。
图7为实例1中旋转式烟气流量流速测量装置的第一弹出件示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1～7，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种旋转式烟气流量流速测量装置，旋转式烟气流量流速测量装置包括测速单元100、旋转单元200、清扫单元300和承载单元400，测速单元100对烟道内截面烟气流量流速进行测量，旋转单元200带动取样管101进行旋转，清扫单元300对取样管101内壁进行清理。
具体的，测速单元100包括取样管101、与所述取样管101一端滑动配合的取样头102、与所述取样管101另一端配合的密封头103，以及设置于所述取样管101侧面并带动所述密封头103伸缩的第一伸缩件104，所述取样头102内设置有第一弹出件102a，所述第一弹出件102a能够将所述取样管101的端部弹出所述取样头102，所述取样管101包括全压取样管101a和静压取样管101b。
旋转单元200设置于所述取样管101侧面，包括与所述取样管101固定连接的旋转板201、固定设置于所述旋转板201上的第一齿轮202，以及与所述第一齿轮202配合的旋转件203，所述旋转件203能够带动所述全压取样管101a和所述静压取样管101b进行反向旋转。
清扫单元300与所述旋转单元200同侧，包括第二伸缩件301，以及与所述第二伸缩件301的伸缩端连接的清扫圆板302。
承载单元400其包括承载所述取样管101的承载板401，以及将所述承载板401连接在一起的连接板402，所述连接板402设置于多个所述承载板401中间，所述第一伸缩件104和所述旋转单元200均设置于所述连接板402上。
进一步的，所述全压取样管101a和所述静压取样管101b上下对称设置有取样孔101a-1；所述密封头103包括与所述全压取样管101a配合的下密封头103a，以及与所述静压取样管101b配合的上密封头103b。
优选的，所述承载板401上下两侧固定连接有与所述旋转板201滑动配合的连接柱401a，所述旋转板201上设置有第一凹槽201a，所述连接柱401a能够在所述第一凹槽201a内滑动。
较佳的，所述第一伸缩件104包括固定于所述连接板402上的第一电机104a、与所述的第一电机104a输出端连接的第一螺纹杆104b、与所述第一螺纹杆104b配合并固定于所述下密封头103a上的下连接杆104c，以及与所述第一螺纹杆104b配合并固定于所述上密封头103b上的上连接杆104d；所述下密封头103a上设置有下突块103a-1，所述上密封头103b上设置有上突块103a-2，所述下突块103a-1和所述上突块103a-2与相对应的所述旋转板201滑动配合。
进一步的，所述第一弹出件102a包括设置于所述取样头102内的弹簧102a-1，以及与所述取样头102滑动配合的圆环102a-2，所述圆环102a-2上设置有卡接凸起102a-21，所述取样头102内设置有与所述卡接凸起102a-21配合的滑动槽102c，所述取样管101端面与所述圆环102a-2贴合。
进一步的，所述旋转件203包括固定于所述连接板402上的第二电机203a、与所述第二电机203a输出端连接的第二齿轮203b和第三齿轮203c、设置于所述第二齿轮203b和位于第二齿轮203b上侧的所述第一齿轮202中间的第四齿轮203d，以及连接所述第三齿轮203c和位于第二齿轮203b下侧的所述第一齿轮202的同步带203e，所述第二齿轮203b和所述第三齿轮203c齿数相同。
进一步的，所述承载板401包括固定在所述取样头102上并与所述取样管101配合的第一承载板401c，以及设置于所述第一承载板401c侧面并与其对称设置的第二承载板401b，所述第二承载板401b上设置有与所述取样孔101a-1对应的圆柱凸起401b-1，所述圆柱凸起401b-1表面与所述取样管101内径贴合。
需要注意的是，所述清扫圆板302与所述取样管101内径贴合。所述第二伸缩件301采用多级液压缸。
需要说明的是，取样头102内设置有差压变送器，本发明所述装置的测量原理为全压取样管101a和静压取样管101b分别连接在设置在取样头102内的差压变送器上，全压取样管101a测出截面的平均全压，静压采样孔21则测出截面上的平均静压，差压变送器输出信号至数据采集和处理系统，根据伯努利方程进行计算后得出截面平均流量。
综上所述，旋转式烟气流量流速测量装置在测量烟气流速时，所述取样管101设置在所述第一承载板401c上，密封头103在第一伸缩件104的作用下将取样管101压紧在取样头102内，使取样管101的两端分别与密封头103和取样头102密封；当旋转式烟气流量流速测量装置需要进行清扫时，第一电机104a带动第一螺纹杆104b旋转，使得下连接杆104c和上连接杆104d带动下密封头103a和上密封头103b移动，然后弹簧102a-1会将取样管101弹出，当弹出一定距离时，旋转板201会在连接柱401a的作用下进行限位，无法继续弹出，此时下密封头103a和上密封头103b继续移动，直至下密封头103a和上密封头103b脱离全压取样管101a和静压取样管101b。然后使第二电机203a进行转动，带动第二齿轮203b和第三齿轮203c转动，第二齿轮203b通过第四齿轮203d带动位于上侧的所述第一齿轮202旋转，位于上侧的所述第一齿轮202会带动静压取样管101b旋转，第三齿轮203c通过同步带203e带动位于下侧的所述第一齿轮202转动，位于下侧的所述第一齿轮202会带动全压取样管101a旋转，直至静压取样管101b、全压取样管101a各自贴合在承载板401上，然后使第二伸缩件301带动清扫圆板302移动，对静压取样管101b、全压取样管101a内壁进行清扫，清扫完成后，再将静压取样管101b、全压取样管101a回归原位即可。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种旋转式烟气流量流速测量装置，其特征在于：包括，
测速单元(100)，包括取样管(101)、与所述取样管(101)一端滑动配合的取样头(102)、与所述取样管(101)另一端配合的密封头(103)，以及设置于所述取样管(101)侧面并带动所述密封头(103)伸缩的第一伸缩件(104)，所述取样头(102)内设置有第一弹出件(102a)，所述第一弹出件(102a)能够将所述取样管(101)的端部弹出所述取样头(102)，所述取样管(101)包括全压取样管(101a)和静压取样管(101b)；
旋转单元(200)，设置于所述取样管(101)侧面，包括与所述取样管(101)固定连接的旋转板(201)、固定设置于所述旋转板(201)上的第一齿轮(202)，以及与所述第一齿轮(202)配合的旋转件(203)，所述旋转件(203)能够带动所述全压取样管(101a)和所述静压取样管(101b)进行反向旋转；
清扫单元(300)，与所述旋转单元(200)同侧，包括第二伸缩件(301)，以及与所述第二伸缩件(301)的伸缩端连接的清扫圆板(302)。
2.如权利要求1所述的旋转式烟气流量流速测量装置，其特征在于：所述全压取样管(101a)和所述静压取样管(101b)上下对称设置有取样孔(101a-1)；所述密封头(103)包括与所述全压取样管(101a)配合的下密封头(103a)，以及与所述静压取样管(101b)配合的上密封头(103b)。
3.如权利要求2所述的旋转式烟气流量流速测量装置，其特征在于：还包括承载单元(400)，其包括承载所述取样管(101)的承载板(401)，以及将所述承载板(401)连接在一起的连接板(402)，所述连接板(402)设置于多个所述承载板(401)中间，所述第一伸缩件(104)和所述旋转单元(200)均设置于所述连接板(402)上。
4.如权利要求3所述的旋转式烟气流量流速测量装置，其特征在于：所述承载板(401)上下两侧固定连接有与所述旋转板(201)滑动配合的连接柱(401a)，所述旋转板(201)上设置有第一凹槽(201a)，所述连接柱(401a)能够在所述第一凹槽(201a)内滑动。
5.如权利要求4所述的旋转式烟气流量流速测量装置，其特征在于：所述第一伸缩件(104)包括固定于所述连接板(402)上的第一电机(104a)、与所述的第一电机(104a)输出端连接的第一螺纹杆(104b)、与所述第一螺纹杆(104b)配合并固定于所述下密封头(103a)上的下连接杆(104c)，以及与所述第一螺纹杆(104b)配合并固定于所述上密封头(103b)上的上连接杆(104d)；所述下密封头(103a)上设置有下突块(103a-1)，所述上密封头(103b)上设置有上突块(103a-2)，所述下突块(103a-1)和所述上突块(103a-2)与相对应的所述旋转板(201)滑动配合。
6.如权利要求5所述的旋转式烟气流量流速测量装置，其特征在于：所述第一弹出件(102a)包括设置于所述取样头(102)内的弹簧(102a-1)，以及与所述取样头(102)滑动配合的圆环(102a-2)，所述圆环(102a-2)上设置有卡接凸起(102a-21)，所述取样头(102)内设置有与所述卡接凸起(102a-21)配合的滑动槽(102c)，所述取样管(101)端面与所述圆环(102a-2)贴合。
7.如权利要求6所述的旋转式烟气流量流速测量装置，其特征在于：所述旋转件(203)包括固定于所述连接板(402)上的第二电机(203a)、与所述第二电机(203a)输出端连接的第二齿轮(203b)和第三齿轮(203c)、设置于所述第二齿轮(203b)和位于第二齿轮(203b)上侧的所述第一齿轮(202)中间的第四齿轮(203d)，以及连接所述第三齿轮(203c)和位于第二齿轮(203b)下侧的所述第一齿轮(202)的同步带(203e)，所述第二齿轮(203b)和所述第三齿轮(203c)齿数相同。
8.如权利要求6或7所述的旋转式烟气流量流速测量装置，其特征在于：所述承载板(401)包括固定在所述取样头(102)上并与所述取样管(101)配合的第一承载板(401c)，以及设置于所述第一承载板(401c)侧面并与其对称设置的第二承载板(401b)，所述第二承载板(401b)上设置有与所述取样孔(101a-1)对应的圆柱凸起(401b-1)，所述圆柱凸起(401b-1)表面与所述取样管(101)内径贴合。
9.如权利要求8所述的旋转式烟气流量流速测量装置，其特征在于：所述清扫圆板(302)与所述取样管(101)内径贴合。
10.如权利要求1、2、4、6、7或9任一所述的旋转式烟气流量流速测量装置，其特征在于：所述第二伸缩件(301)采用多级液压缸。
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