CN205156974U - 多点矩阵防堵型流量测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多点矩阵防堵型流量测量装置，包括设置于烟道外管外的正取压管和负取压管，烟道外管内设置有一根负压取压杆和多级正压检测杆，每级正压检测杆上设置有若干均匀分布在烟道外管截面的正取压点；负压取压杆和正压检测杆通过取压环室与正取压管和负取压管相连通。本实用新型设计新颖、结构简单、制造成本低、安装维修方便，多点测量大大提高了测量精度高。本实用新型设有活动摆锤，可以定期反吹清扫测杆中积成的脏污物质，从另一方面防止了污物对流量计的堵塞。本实用新型以通过风洞实验对新型流量计做大量的实流标定试验，得到准确的修正系数所以保证了计算软件的准确从而有更高的测量精度。

Description

多点矩阵防堵型流量测量装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种差压式流量测量传感器，尤其是涉及一种用于各种气体(如：烟气、蒸汽、空气、高炉煤气)的多点矩阵防堵型流量测量装置。

【背景技术】

流量测量装置是基于普通皮托管和正压检测杆流量计的测量原理发展起来的，目前大量的环保监测领域里面的烟气，废气等有害气体的测量由于介质脏污，无论哪种流量计都存在堵塞而使得测量很快就不能正常进行。加上管径较大里面有很多支撑破坏了流场的稳定从而也使得测量不能精确实现，本实用新型就是针对以上问题研发出来的能防堵清灰，还能多点测量解决了大管径的整理问题从而实现精确测量的目的。

【实用新型内容】

本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种多点矩阵防堵型流量测量装置。它集皮托管、正压检测杆类流量传感器的优点于一身。对取压检测孔的开孔方式作了巧妙而有效的改进，使其具有不易积垢、测量精度高、维护方便、使用寿命长等优点。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

多点矩阵防堵型流量测量装置，包括设置于烟道外管外的正取压管和负取压管，烟道外管内设置有一根负压取压杆和多级正压检测杆，每级正压检测杆上设置有若干均匀分布在烟道外管截面的正取压点；负压取压杆和正压检测杆通过取压环室与正取压管和负取压管相连通。

本实用新型进一步的改进在于：

所述取压环室包括与正压检测杆相连通的正取压环管和与负压取压杆相连通的负取压环管。

所述正取压点通过支管与正压检测杆相连通。

所述正取压点上开设若干向上倾斜的取压孔。

所述取压孔的倾斜角度为30°～45°。

所述多级正压检测杆位于同一截面上，且面向烟道外管内的烟气流向方向设置，负压取压杆背向烟道外管内的烟气流向方向设置烟道外管内的烟气流向方向设置烟道外管内的烟气流向方向设置。

所述正取压管和负取压管为中空的金属检测杆。

所述负压取压杆和正压检测杆的下部末端为下部支撑及排污点。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型设计新颖、结构简单、制造成本低、安装维修方便，多点测量大大提高了测量精度高。根据航空气动理论和流体力学的一些基本特性，设计了独特的正取压孔，使得介质中的粉尘等脏污颗粒会因其倾斜式的取压孔向下滑落，而使脏污介质无法进入和停留在取压孔内造成堵塞。本实用新型设有活动摆锤，可以定期反吹清扫测杆中积成的脏污物质，从另一方面防止了污物对流量计的堵塞。本实用新型以通过风洞实验对新型流量计做大量的实流标定试验，得到准确的修正系数所以保证了计算软件的准确从而有更高的测量精度。

【附图说明】

图1为烟道外管的截面剖视图；

图2为烟道外管的烟气流向剖视图。

其中：1为烟道外管；2为正取压管；3为负取压管；4为取压环室；5为支管；6为正取压点；7为正压检测杆；8为负压取压杆；9为下部支撑及排污点。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1和图2，本实用新型在烟道外管1内插入多根改进后的正压检测杆对被测管道的截面进行全面的取点测量。正压检测杆的正取压孔的开孔方式做了改变，使其成向上倾斜的方式开孔构成矩阵式的多点测量。其倾斜的角度要视介质成分以及其压力温度等具体情况而定。一般在30°～45°之间。

本实用新型是由两根中空的金属检测杆，即正取压管2和负取压管3，以及其支撑装置组成，在正取压管2上按等面积法分别开有多个个倾斜状的取压孔，负取压管3含一个一般的取压孔。而根据不同的管径大小布置数根成对的上述取压管。

由于烟道管径都较大，且内部有很多的支撑架和筋板，使得流量计的安装较其他单根较小的流量计更为麻烦，且由于本实用新型体积较大要插入管底，因此给工艺管道增加了一些载荷，需在管道测点处做一些加固措施。因此这些应该是本实用新型比其他流量计增加的难点，但与满足测量要求解决了烟道的测量难题比较还是完全能接受的。本实用新型能够解决大型烟道等脏污介质的测量难题，使得目前环保监测领域里的大量监测难题得以解决。

参见图1和图2，实际工作时，当流体流过正压检测杆和负压取压杆时，经正、负压取压管引至变送器。测得的差压值，按差压与流量截面的平均流速成正比，从而获得差压与流量的关系，达到流量测量的目的。本实用新型正取压点上的倾斜式钻孔，将整个管道截面分成数个单元面积相等的数个单位(分解个数随检验杆上的检测孔数而定，而孔数又随管径的大小而定)。它们分别处于各单元面积的中央，分别反映了各单元面积内的流速大小。传至正压环室经总压值平均后，由总压引出管径正压接头，送到变送器的正压室。在正压检测杆背面的负压取压杆上设有一个检测孔，经负压引出管由负压接头引至负压的取压环室后送至变送器的负压室，正、负压室测得的差压的平方与流量截面的平均流速成正比，从而获得差压与流量的关系，达到流量测量的目的。由此获得较高的测量精度。风速与差压的关系符合伯努利方程：

$v=k\sqrt{\frac{2\mathrm{\Δp}}{\mathrm{\ρ}}}$

式中：v表示风速，单位：m/s；k表示测量装置系数；Δp表示差压，单位：Pa；ρ表示气体密度，单位：kg/m³。通过大量风洞实验，实流标定取得可靠的流出系数K，使得测量精度得到可靠的保证。

另外倾斜式的正取压孔如图2所示，其独特的结构设计，使当流体流经其迎风面时不是直接通向测杆，那样会造成堵塞，而经过倾斜式的取压孔进入测杆时，其介质中的脏污颗粒将会滑落排除，使其无法进入取压孔及测杆内，且还将通过摆锤清扫，保持取压孔的清洁通畅。这样就保证了流量传感器不会产生堵塞。本实用新型产品已在多个冶金及电力企业使用，解决了企业一直在大管径测脏污介质工况下的流量测量问题。使得对环保监测的难题得以解决。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.多点矩阵防堵型流量测量装置，其特征在于，包括设置于烟道外管(1)外的正取压管(2)和负取压管(3)，烟道外管(1)内设置有一根负压取压杆(8)和多级正压检测杆(7)，每级正压检测杆(7)上设置有若干均匀分布在烟道外管(1)截面的正取压点(6)；负压取压杆(8)和正压检测杆(7)通过取压环室(4)与正取压管(2)和负取压管(3)相连通。

2.根据权利要求1所述的多点矩阵防堵型流量测量装置，其特征在于，所述取压环室(4)包括与正压检测杆(7)相连通的正取压环管和与负压取压杆(8)相连通的负取压环管。

3.根据权利要求1所述的多点矩阵防堵型流量测量装置，其特征在于，所述正取压点(6)通过支管(5)与正压检测杆(7)相连通。

4.根据权利要求1所述的多点矩阵防堵型流量测量装置，其特征在于，所述正取压点(6)上开设若干向上倾斜的取压孔。

5.根据权利要求4所述的多点矩阵防堵型流量测量装置，其特征在于，所述取压孔的倾斜角度为30°～45°。

6.根据权利要求1所述的多点矩阵防堵型流量测量装置，其特征在于，所述多级正压检测杆(7)位于同一截面上，且面向烟道外管(1)内的烟气流向方向设置，负压取压杆(8)背向烟道外管(1)内的烟气流向方向设置。

7.根据权利要求1所述的多点矩阵防堵型流量测量装置，其特征在于，所述正取压管(2)和负取压管(3)为中空的金属检测杆。

8.根据权利要求1所述的多点矩阵防堵型流量测量装置，其特征在于，所述负压取压杆(8)和正压检测杆(7)的下部末端为下部支撑及排污点(9)。