CN113654603A - 一种流速面测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流速面测量装置，包括套筒，阿牛巴流量计，法兰与法兰盖板，所述阿牛巴流量计的一端插至烟道内，另一端插至套筒内，所述套筒的底部与法兰固定连接，所述法兰的底部设有法兰盖板，所述法兰盖板通过螺栓固定至法兰上；该发明流速面测量装置可用于各种风速风量测量，多点测量能够提高数据的稳定性与可靠性，且整体装置方便维护，连接稳定，提高测量精度。

Description

一种流速面测量装置

技术领域

本发明涉及烟气流速技术领域，尤其涉及一种流速面测量装置。

背景技术

目前用于烟气流量在线监测的测量装置主要有热式流量计、单点式皮托管流量计、超声波流量计、多点式流量计和截面流量计等几种方式。热式流量计属于单点测量，由于烟气湿度较高且存在大量灰尘，容易在传感器表面附着灰尘，导致流量测量误差较大，需要频繁校准。单点式皮托管流量计管径一般较小，在灰尘和湿度较大时容易堵塞，导致测量数据出现为0的情况，维护量较大，且皮托管在安装时要求有足够的直管稳流段，多数工业现场不具备安装条件。超声波流量计是通过测量超声波发射和接受的时间差来计算得出流速值，测量数据较其它测量方式有较高的准确性，但其价格昂贵，难以大规模工业应用。多点式流量计主要是通过测量差压，经过计算得出流速值，但是该方法只能采集一个断面的线流速，该线流速并不能很好地代表断面流速情况，而且在安装时要求有很长的直管稳流段，多数工业现场不具备安装条件。

平均压差皮托管使用时间不宜过长，长期使用，皮托管可能发生变形。由于皮托管上开孔多，导致因反吹气体压力损失而不足以将聚集在面对气流方向测孔上的尘粒吹扫干净，影响测量准确度。皮托管长度也不宜过长，否则会给正常维护和更换皮托管造成困难，使用不便。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题而提供的一种可用于各种风速风量测量，多点测量能够提高数据的稳定性与可靠性，且整体装置方便维护，连接稳定，提高测量精度的流速面测量装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种流速面测量装置，包括套筒，阿牛巴流量计，法兰与法兰盖板，所述阿牛巴流量计的一端插至烟道内，另一端插至套筒内，所述套筒的底部与法兰固定连接，所述法兰的底部设有法兰盖板，所述法兰盖板通过螺栓固定至法兰上。

优选的，所述阿牛巴流量计的表面布置多组测点，每上下相邻的两个测点为一组。

优选的，所述阿牛巴流量计包括两个阿牛巴杆，所述阿牛巴流量计的截面呈菱形，所述阿牛巴杆的截面呈三角形，所述阿牛巴流量计通过两个阿牛巴杆贴合而成。

优选的，所述套筒内设有第一插接孔，所述法兰上设有第二插接孔，所述第一插接孔贯穿套筒，所述第一插接孔与第二插接孔规格相同且与阿牛巴流量计相匹配，所述阿牛巴流量计贯穿套筒和法兰与法兰盖板固定连接。

优选的，所述法兰与法兰盖板之间还设有垫片，所述法兰盖板在靠近法兰的一侧设有装配凹槽，所述装配凹槽内设有第一通气孔，所述垫片上设有第二通气孔，所述垫片落至装配凹槽内后第一通气孔与第二通气孔相对应，所述阿牛巴流量计的截面与垫片相同。

优选的，所述垫片的厚度小于装配凹槽的深度，所述垫片落至装配凹槽内后，阿牛巴流量计的端部向装配凹槽内延伸。

本发明公开的一种流速面测量装置，包括套筒，阿牛巴流量计，法兰与法兰盖板，所述阿牛巴流量计的一端插至烟道内，另一端插至套筒内，所述套筒的底部与法兰固定连接，所述法兰的底部设有法兰盖板，所述法兰盖板通过螺栓固定至法兰上；该发明流速面测量装置可用于各种风速风量测量，多点测量能够提高数据的稳定性与可靠性，且整体装置方便维护，连接稳定，提高测量精度。

附图说明

图1为本发明一种流速面测量装置的整体结构示意图。

图2为本发明中套筒与法兰的连接结构示意图一。

图3为本发明中套筒与法兰的连接结构示意图二。

图4为本发明中法兰盖板的结构示意图一。

图5为本发明中法兰盖板的结构示意图二。

图6为本发明中垫片的结构示意图。

图7为本发明图1中A处的放大结构示意图。

图8为本发明中阿牛巴杆的结构示意图。

其中：1、套筒；11、第一插接孔；2、阿牛巴流量计；21、阿牛巴杆；22、测点；3、法兰；31、第二插接孔；4、法兰盖板；41、装配凹槽；42、第一通气孔；5、垫片；51、第二通气孔。

具体实施方式

请参照图1-8，本发明的技术方案为一种流速面测量装置，包括套筒1，阿牛巴流量计2，法兰3与法兰盖板4，所述阿牛巴流量计2的一端插至烟道内，另一端插至套筒1内，所述套筒1的底部与法兰3固定连接，所述法兰3的底部设有法兰盖板4，所述法兰盖板4通过螺栓固定至法兰3上。

作为优选方案，所述阿牛巴流量计2的表面布置多组测点22，每上下相邻的两个测点22为一组。

作为优选方案，所述阿牛巴流量计2包括两个阿牛巴杆21，所述阿牛巴流量计2的截面呈菱形，所述阿牛巴杆21的截面呈三角形，所述阿牛巴流量计2通过两个阿牛巴杆21贴合而成。

作为优选方案，所述套筒1内设有第一插接孔11，所述法兰3上设有第二插接孔31，所述第一插接孔11贯穿套筒1，所述第一插接孔11与第二插接孔31规格相同且与阿牛巴流量计2相匹配，所述阿牛巴流量计2贯穿套筒1和法兰3与法兰盖板4固定连接。

作为优选方案，所述法兰3与法兰盖板4之间还设有垫片5，所述法兰盖板4在靠近法兰3的一侧设有装配凹槽41，所述装配凹槽41内设有第一通气孔42，所述垫片5上设有第二通气孔51，所述垫片5落至装配凹槽41内后第一通气孔42与第二通气孔51相对应，所述阿牛巴流量计2的截面与垫片5相同，其中第一通气孔42、第二通气孔51与两个阿牛巴杆21均相通。

作为优选方案，所述垫片5的厚度小于装配凹槽41的深度，所述垫片5落至装配凹槽41内后，阿牛巴流量计2的端部向装配凹槽41内延伸，然后通过法兰盖板4盖合并固定。

该发明流速面测量装置在安装时，选择好烟道位置并开孔，将阿牛巴流量计2插至烟道内，使得阿牛巴流量计2上的测点22的位置与圆形烟道截面同心环中心线与直径线的交点一致，并且使总压孔对正来流方向；在毕托巴传感器的总压和静压引出口处各连接一个一次截止阀，注意将所有管道接头，一次截止阀等连接件尽可能改成焊接连接，以杜绝漏气。正常运行后，应检查并保证无泄漏；然后变送器固定在适当的支架上，并根据现场情况选择变送器安装位置，且变送器的两个接口应布置在同一水平面内；

同样，管道和焊口应彻底清洗，在紧固变送器前，还应逐个打开一次截止阀，用空气清洗导压管内的焊渣和污物，然后将截止阀关断，最后连接好变送器信号线，投入运行。

将阿牛巴流量计2插至烟道内，在迎向流体流动方向有多组测点22。迎流面的多组测点22测量的是总压，与全压管相连通，引出平均全压P1，背流面与静压管相通，引出静压P2，阿牛巴流量计2是利用测量流体的全压与静压之差来测量流速的，是一种差压式检测杆流量计，阿牛巴流量计2输出差压(△p)和流体平均速度(v)，可根据经典的伯努利方程得出：

V＝K×(2/ρ×△P)1/2 (1)

式中；△P为全压与静压之差，kPa；

ρ为流体在工作状态下的密度Kg/m³；

k为校正系数。

如果用流量来表示，其流量计算基本公式为：

Qv＝K×π/4×D2(2ΔP/р)1/2 (2)

式中：Qv为流经测量管的流体流量m³/h；

D为测量管内径mm。

由式(2)可以看出，阿牛巴流量计2系统的实质是对差压△P的测量，采用变送器把△P转换成相应的机械信号或电信号。

从流量的基本公式(2)可知，只要有效地测出检测杆的输出差压△P，就可测出流体的流量值。长期以来检测杆背压检测孔一直只用一个测孔，人们认为检测杆检测孔按规范要求已处于位势流中，而位势流的前题是管道横截面上各点静压均相等，没有横向流动，从这个角度来看，一个背压检测孔已足够。为了防止流体的流量在检测过程中阻塞背压检测孔，可采用多孔的背压取压，这已经开始应用在检测杆流量传感器上。

流量系数K不稳定，造成流量不稳定。对圆形截面的检测杆来说，当雷诺数Re处于105至106之间时，流量系数K不稳定，它的稳定区域是在雷诺数Re<105和Re＞106。这主要是由于圆形截面的阻力件自身存在着“阻力危机”而引起的，流体流经圆管因分离点不同而导致圆管在迎流流体时引起的压力分布不同，从而引起流量系数K的变化。由于阿牛巴杆21的截面呈三角形，当两个阿牛巴杆21贴合固定时，形成阿牛巴流量计2，采用该菱形截面的阿牛巴流量计2可以克服圆形截面这一不稳定区。菱形截面无论雷诺数的数值Re是多少，其分离点都是确定不变的，从而较好地解决了检测杆流量传感器在检测液体、气(汽)体流量时不稳定区的困难。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种流速面测量装置，其特征在于：包括套筒，阿牛巴流量计，法兰与法兰盖板，所述阿牛巴流量计的一端插至烟道内，另一端插至套筒内，所述套筒的底部与法兰固定连接，所述法兰的底部设有法兰盖板，所述法兰盖板通过螺栓固定至法兰上。

2.根据权利要求1所述的一种流速面测量装置，其特征在于:所述阿牛巴流量计的表面布置多组测点，每上下相邻的两个测点为一组。

3.根据权利要求2所述的一种流速面测量装置，其特征在于：所述阿牛巴流量计包括两个阿牛巴杆，所述阿牛巴流量计的截面呈菱形，所述阿牛巴杆的截面呈三角形，所述阿牛巴流量计通过两个阿牛巴杆贴合而成。

4.根据权利要求1所述的一种流速面测量装置，其特征在于：所述套筒内设有第一插接孔，所述法兰上设有第二插接孔，所述第一插接孔贯穿套筒，所述第一插接孔与第二插接孔规格相同且与阿牛巴流量计相匹配，所述阿牛巴流量计贯穿套筒和法兰与法兰盖板固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种流速面测量装置，其特征在于：所述法兰与法兰盖板之间还设有垫片，所述法兰盖板在靠近法兰的一侧设有装配凹槽，所述装配凹槽内设有第一通气孔，所述垫片上设有第二通气孔，所述垫片落至装配凹槽内后第一通气孔与第二通气孔相对应，所述阿牛巴流量计的截面与垫片相同。

6.根据权利要求5所述的一种流速面测量装置，其特征在于：

所述垫片的厚度小于装配凹槽的深度，所述垫片落至装配凹槽内后，阿牛巴流量计的端部向装配凹槽内延伸。

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