CN204228210U - 一种耐磨型自洁式流量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种耐磨型自洁式流量测量装置，包括多个单体流量计和差压变送器；且多个单体流量计沿烟气管道所在的横截面形状均匀分布；每个单体流量计的全压取压管的引压管均连通一根全压总引压管，每个单体流量计的静压取压管的引压管均连通一根静压总引压管；且全压总引压管与差压变送器的正压管口连通，静压总引压管与差压变送器的负压管口连通；本实用新型提供的耐磨型自洁式流量测量装置，具有测量精度高、防堵塞及耐磨三个方面的技术优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱销净化设备技术领域，尤其是涉及一种耐磨型自洁式流量测量装置。
背景技术
目前，在工业脱硝烟气管道中进行管道内气体流速、流量测量的工具大多采用单点式毕托管流量计，或线取压式阿牛巴型流量计、威力巴型流量计等测量设备。
然而在实际运用中，目前的这种单点式毕托管流量计或线取压式阿牛巴型流量计、威力巴型流量计都主要存在测量误差较大，测量精度低的问题；究其原因，主要由于脱硝烟气管道很庞大，烟气管道附件多，直管段短，烟气管内的气流非常紊乱，即各点的速度差别很大，上述测量设备(均是单点测量机构)以一个点的流速值是无法真实测量并反映出整个烟气管道内的流速和流量情况的，所以现有的测量设备准确性较差。
很显然如何能够克服现有技术中测量设备测量精度差的技术缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种耐磨型自洁式流量测量装置，以解决上述问题。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型提供过了一种耐磨型自洁式流量测量装置，包括差压变送器，还包括多个单体流量计；且多个单体流量计沿烟气管道所在的横截面形状均匀分布；
每个所述单体流量计的全压取压管的引压管均连通一根全压总引压管，每个所述单体流量计的静压取压管的引压管均连通一根静压总引压管；且所述全压总引压管与所述差压变送器的正压管口连通，所述静压总引压管与所述差压变送器的负压管口连通。
优选的，作为一种可实施方式，所述烟气管道所在的横截面形状为矩形；且多个单体流量计沿烟气管道所在矩形的横截面上呈矩阵式间隔分布设置。
优选的，作为一种可实施方式，多个单体流量计为16个，且多个单体流量计沿烟气管道所在矩形的横截面上呈4X4的阵列形式间隔分布设置。
优选的，作为一种可实施方式，所述烟气管道所在的矩形的横截面尺寸为4000X5000mm。
优选的，作为一种可实施方式，所述单体流量计为单点式毕托管流量计。
优选的，作为一种可实施方式，每个所述单体流量计中的所述全压取压管以及所述静压取压管内均设置有自清洁摆棒；所述自清洁摆棒的外径尺寸与所述全压取压管以及所述静压取压管的管内径尺寸相适应。
优选的，作为一种可实施方式，位于所述全压取压管内部的所述自清洁摆棒的一端与所述全压取压管的顶部铰接，另一端伸出所述全压取压管的全压取压口；
位于所述静压取压管内部的所述自清洁摆棒的一端与所述静压取压管的顶部铰接，另一端伸出所述静压取压管的静压取压口。
优选的，作为一种可实施方式，多个单体流量计的外表面均设有耐磨涂层。
优选的，作为一种可实施方式，所述耐磨涂层为碳化钨耐磨涂层。
与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：
本实用新型提供的一种耐磨型自洁式流量测量装置，分析上述结构可知：上述多个单体流量计沿烟气管道所在的横截面形状均匀分布，即以烟气管道所在的横截面相适应的形状呈均匀铺设；多个单体流量计将集成烟气管道所在横截面的多个不同位置处的气体进行测量，然后每个单体流量计的全压取压管的引压管均连通一根全压总引压管(即全部引向全压总引压管)，每个所述单体流量计的静压取压管的引压管均连通一根静压总引压管；将收集的总体“全压力”和“静压力”并通过差压变送器实施测量。很显然差压变送器(即取压器)其收集了烟气管道所在横截面不同位置的气体压力，由于烟气管道所在横截面不同位置处的气体压力有所不同，因此本实用新型提供的耐磨型自洁式流量测量装置，其正是综合了整个烟气管道所在横截面气体压力，显然其测量结果也更加综合、平均地反映出该处的气体流量和流速。
本实用新型实施例提供的一种耐磨型自洁式流量测量装置，利用多个单体流量计均匀分布在烟气管道所在的横截面上实施多点风量测量，并最终得到较为综合且真实准确的气体流量、流速的测量结果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的耐磨型自洁式流量测量装置中的单体流量计结构原理示意图；
图2是本实用新型实施例提供的耐磨型自洁式流量测量装置简易示意图；
图3为本实用新型实施例提供的耐磨型自洁式流量测量装置的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的耐磨型自洁式流量测量装置中单体流量计结构示意图；
附图标记：
1-单体流量计； 2-全压取压管； 3-全压总引压管；
4-静压取压管； 41-静压取压口； 6-自清洁摆棒；
21-全压取压口。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
参见图2或图3，本实用新型实施例提供的一种耐磨型自洁式流量测量装置，包括差压变送器(未示出)，还包括多个单体流量计1和；且多个单体流量计沿烟气管道所在的横截面A形状均匀分布；
每个所述单体流量计1的全压取压管2的引压管均连通一根全压总引压管3，每个所述单体流量计1的静压取压管4的引压管均连通一根静压总引压管(未示出)；且所述全压总引压管3与所述差压变送器的正压管口连通，所述静压总引压管与所述差压变送器的负压管口连通(另需要说明的是，上述差压变送器并非本实用新型实施例的耐磨型自洁式流量测量装置要求保护的构造，其属于公知技术，对此不再赘述)。
分析上述结构可知：上述多个单体流量计1沿烟气管道A所在的横截面形状均匀分布，即以烟气管道所在的横截面相适应的形状呈均匀铺设；多个单体流量计将集成烟气管道所在横截面的多个不同位置处的气体进行测量，然后每个单体流量计1的全压取压管2的引压管均连通一根全压总引压管3(即全部引向全压总引压管)，每个所述单体流量计1的静压取压管4的引压管均连通一根静压总引压管；全压总引压管3、静压总引压管分别将收集的总体“全压力”和“静压力”并通过差压变送器实施测量。很显然差压变送器(即取样器)其收集了烟气管道所在横截面不同位置的气体压力，由于烟气管道所在横截面不同位置处的气体压力有所不同，因此本实用新型提供的耐磨型自洁式流量测量装置，其正是综合了整个烟气管道所在横截面气体压力，显然其测量结果也更加综合、平均地反映出该处的气体流量和流速。
传统的测量计的全压取压管的引压管直接连通所述差压变送器的正压管口，静压取压管的引压管直接连通所述差压变送器的负压管口，实施单一位置的气体压力测量，很显然其测量结果仅仅是单一位置处的气体流量，并不能代表该处真实的气体流量；这是因为在烟气管道中气、固两相混合高含尘气体的分布不均匀，流场形式混乱；同时因为烟气管道内弯管处较多，因此传统的单体流量计测量结果往往比较片面，不准确。但是很显然，本实用新型实施例提供的耐磨型自洁式流量测量装置，正是利用多个单体流量计均匀分布在烟气管道所在的横截面上实施多点风量测量，并最终得到较为综合且真实准确的气体流量、流速的测量结果。
具体方案中，本实用新型实施例提供的耐磨型自洁式流量测量装置，多个单体流量计的均匀排列方式和布局形状均以烟气管道的所在横截面而定。由于本实用新型实施例中脱销烟气管道所在的横截面形状为矩形；则在该具体方案中，多个单体流量计沿烟气管道所在矩形的横截面上呈矩阵式间隔分布设置。
在更具体方案中，采用的办法是在大风道截面上采用矩阵式测量，即耐磨型自洁式流量测量装置安装在烟气管道上，其探头插入管内，当管内有气流流动时(即风向为F箭头所指向的方向)，迎风面受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能，因而迎面管内压力较高，其压力称为“全压”，背风侧由于不受气流冲压，其管内的压力为风管内的静压力，其压力称为“静压”，全压和静压之差称为差压，其大小与管内风速(量)有关，风速(量)越大，差压越大；风速(量)小，差压也小，因此，只有测量出差压的大小，再找出差压与风速(量)的对应关系，就能正确地测出管内风速和风量(即气体流量)。如图1所示，清楚地示意出了全压取压管2顶部的引压管和底部的全压取压口21；以及静压取压管4顶部的引压管和底部的静压取压口41，其依据的原理图(上述原理图同现有技术中的单体流量计原理，对此关于现有技术中的测量计原理和技术不再赘述)。
依据上述测量原理，根据各测量截面尺寸的大小、直管段长短等因素确定测量点数，将许多个单体流量计等截面有机地组装在一起，正压侧与正压侧相连，负压侧与负压侧相连，正、负压侧各引出一根总的引压管，分别与差压变送器的正、负端相连，测得截面的平均速度，最后测量出风量(即实际连接方式和结构为：每个所述单体流量计的全压取压管的引压管均连通一根全压总引压管，每个所述单体流量计的静压取压管的引压管均连通一根静压总引压管；且所述全压总引压管与所述差压变送器的正压管口连通，所述静压总引压管与所述差压变送器的负压管口连通)。
优选的，作为一种可实施方式，上述单体流量计的数量可以为任意数量(其具体数量不做限定)；下面只是阐述其中一个优选的实施方案即：多个单体流量计为16个，且多个单体流量计沿烟气管道所在矩形的横截面上呈4X4的阵列形式间隔分布设置。所述烟气管道所在的矩形的横截面尺寸为4000X5000mm。
例如：对于某一大风道的风量测量装置，烟气风道截面尺寸为4000X5000mm(同时烟气管道厚度为4mm)，由于风道大，直管段短，截面风速容易分布不均匀。为了确保准确测量风量，拟在4000X5000mm的风道截面上按矩阵式测量原理布置16个风量测量点，在风道内将16个风量测量探头的正压侧与正压侧相互连接全压总引压管、负压侧与负压侧相互连接静压总引压管，再分别引出至差压变送器。其等截面布置风量测量点如下图(矩阵式测量点布置示意图，图2中“0”即每个圆圈表示一个单体流量计(即测量点))；另外，具体产品结构图如下(可以参见图3，图3中耐磨型自洁式流量测量装置的结构中就包括了设置的16个单体流量计1，并一路通过全压总引压管3，另一路通过静压总引压管引出去；由于图3为耐磨型自洁式流量测量装置的平面视图，因此只能示意出正面的全压总引压管3以及分支的全压引压管；静压总引压管位于另一侧未示出；另外图3中C所示意的位置(即黑色圆点位置)为两个自清洁摆棒6相互铰接的位置)。
需要说明的是，很显然上述单体流量计的数量不做具体限定；多个单体流量计为12个(或是25个等等)，且多个单体流量计沿烟气管道所在矩形的横截面上也可以进4X3的阵列形式进行阵列排布(或是对应的5X5的阵列形式)。
下面对本实用新型实施例提供的耐磨型自洁式流量测量装置的具体结构做一下详细说明：
优选的，作为一种可实施方式，所述单体流量计为单点式毕托管流量计。
需要说明的是，毕托管流量计是采用皮托管原理提取管道中心流体流速(全压－静压＝动压)再换算成流体体积流量与质量流量的差压式流量计。毕托管流量计将探针插入管道中心，总压孔对正流体的来流方向，静压孔对正流体的去流方向，总压与静压之差即为管道中心的实测差压，再由该探针的风洞标定曲线拟合出该点的标准差压，根据标准差压来计算流体的流量。同时还需用压力变送器测出流体压力，用热电阻温度计测出流体温度，把标准差压信号、压力信号、温度信号同时引入单片机构成的流量积算仪或直接接入DCS系统，一方面对探针的流量方程进行解算，再一方面对烟气进行压力、温度补偿，以保证测量精度，并用数字显示出差压、压力、温度、瞬时流量、累积流量、热量、速度等参数(毕托管流量计为公知技术，对此本实用新型实施例不再一一赘述)。
众所周知，脱硝烟气是含有大量气、固两相混合的含尘气流，粉尘极易进入现有技术中的测量装置内。从而堵塞毕托管流量计、阿牛巴型流量计、威力巴型流量计的取压口，造成信号缺失问题影响测量质量和测量精度。
为了解决现有技术中的堵塞问题，在本实用新型具体实施方案中，另参见图4，每个所述单体流量计中的所述全压取压管2以及所述静压取压管4内均设置有自清洁摆棒6；所述自清洁摆棒6的外径尺寸与所述全压取压管以及所述静压取压管的管内径尺寸相适应。
需要说明的是，为了解决测量装置在气、固、两相流体复杂工况下的堵塞问题，我们在耐磨型自洁式流量测量装置中的每个单体流量计的取压口增设了自清洁装置，即在单体流量计的垂直段内增设了自清洁棒，该棒在管内气流的冲击下作无规则摆动，起到自清洁的作用。其中：棒的自重及粗细是经过出厂前的实验来确定的，在实验台上按照各风管内的设计风速、风量范围实验得出。棒太重太轻或太粗太细都不能符合要求(即自清洁摆棒的外径尺寸与所述全压取压管以及所述静压取压管的管内径尺寸相适应)。自清洁原理图(参见图3)：
其中，位于所述全压取压管内部的所述自清洁摆棒的一端与所述全压取压管的顶部铰接，另一端伸出所述全压取压管的全压取压口；位于所述静压取压管内部的所述自清洁摆棒的一端与所述静压取压管的顶部铰接，另一端伸出所述静压取压管的静压取压口。通过上述铰接方式即可保证自清洁摆棒在单体流量计的全压取压管以及静压取压管的任意随风摆动了。由于自清洁摆棒在大气体量的气体中将会实现无规则的自由摆动，这样的话聚集在取压口的固体颗粒及灰尘，在棒的碰撞及扰动之下会脱落，沉降，随烟气带走。这样就避免了固体颗粒及灰尘进入单体流量计内部，影响其测量精度和使用寿命。
另外，现有技术中流量计耐磨性较差：究其原因为含尘气流(未经过除尘设备)在烟道内流动对测量装置进行冲刷，造成测量装置磨损，很快就造成测量装置的损坏。为了解决现有技术中的测量计的耐磨问题：流速、流量测量装置表面喷涂碳化钨耐磨涂层(50-70丝)。
优选的，作为一种可实施方式，多个单体流量计的外表面均设有耐磨涂层。所述耐磨涂层为碳化钨耐磨涂层。
需要说明的是，碳化钨是一种由钨和碳组成的化合物。为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，为电、热的良好导体。WC硬度高，特别是其高温硬度高。碳化钨WC具有熔点高、硬度大、化学稳定性好和热稳定性好等优点；碳化钨WC的HRA硬度＝94。碳化钨WC的HV硬度＝1620。需要强调的是，碳化钨的化学性质稳定，且其常常用于增强表面硬度耐磨的涂层使用。例如：采用超音速火焰(HVOF)喷涂碳化钨，涂层硬度可达到HRC70以上，涂层致密且均匀一致。另外，碳化钨涂层适用于550度以下耐磨粒磨损的工况，如塑料机械用于搅拌的桨叶，输送机械的螺旋，各种辊面的耐磨喷涂。
本实用新型实施例提供的耐磨型自洁式流量测量装置，采用均匀测点布置结构，解决了准确性问题，在风道截面上按矩阵多点测量原理布置测点，测量准确，这样的组合风速、风量测量装置对风道的直管段要求不高，一般只要求直管段长度不小于管道的当量直径即可。利用自清洁摆动棒结构，解决了堵塞问题，取压口的垂直管段内安装了自清洁棒，该棒在管内气流的冲击下作无规则摆动，保证取压口无灰尘集聚，起到自清洁灰作用。利用表面喷涂碳化钨，解决了装置磨损的问题。
综上所述，本实用新型实施例提供的耐磨型自洁式流量测量装置和原测量装置在测量的准确性、防堵塞及耐磨三个方面都有很大区别，彻底解决复杂工况下流量测量问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种耐磨型自洁式流量测量装置，包括差压变送器，其特征在于，
包括多个单体流量计；且多个单体流量计沿烟气管道所在的横截面形状均匀分布；
每个所述单体流量计的全压取压管的引压管均连通一根全压总引压管，每个所述单体流量计的静压取压管的引压管均连通一根静压总引压管；且所述全压总引压管与所述差压变送器的正压管口连通，所述静压总引压管与所述差压变送器的负压管口连通。
2.根据权利要求1所述的耐磨型自洁式流量测量装置，其特征在于，
所述烟气管道所在的横截面形状为矩形；且多个单体流量计沿烟气管道所在矩形的横截面上呈矩阵式间隔分布设置。
3.根据权利要求2所述的耐磨型自洁式流量测量装置，其特征在于，
多个单体流量计为16个，且多个单体流量计沿烟气管道所在矩形的横截面上呈4X4的阵列形式间隔分布设置。
4.根据权利要求2所述的耐磨型自洁式流量测量装置，其特征在于，
所述烟气管道所在的矩形的横截面尺寸为4000X5000mm。
5.根据权利要求1所述的耐磨型自洁式流量测量装置，其特征在于，
所述单体流量计为单点式毕托管流量计。
6.根据权利要求5所述的耐磨型自洁式流量测量装置，其特征在于，
每个所述单体流量计中的所述全压取压管以及所述静压取压管内均设置有自清洁摆棒。
7.根据权利要求6所述的耐磨型自洁式流量测量装置，其特征在于，
所述自清洁摆棒的外径尺寸与所述全压取压管以及所述静压取压管的管内径尺寸相适应。
8.根据权利要求7所述的耐磨型自洁式流量测量装置，其特征在于，
位于所述全压取压管内部的所述自清洁摆棒的一端与所述全压取压管的顶部铰接，另一端伸出所述全压取压管的全压取压口；
位于所述静压取压管内部的所述自清洁摆棒的一端与所述静压取压管的顶部铰接，另一端伸出所述静压取压管的静压取压口。
9.根据权利要求8所述的耐磨型自洁式流量测量装置，其特征在于，
多个单体流量计的外表面均设有耐磨涂层。
10.根据权利要求9所述的耐磨型自洁式流量测量装置，其特征在于，
所述耐磨涂层为碳化钨耐磨涂层。
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