CN2906628Y - 气—固两相流体管道平均流速测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气—固两相流体管道平均流速测量仪，它采用伯努力原理，采用压差测量取压方式，从管道上方插入到流体管道内直接测量。它的主要结构是插入流体管道内并固定成一排的感压管由一组长短不一的全压感压管和负压感压管相连并列组成，全压感压管和负压感压管的上端伸出在流体管道外并分别通入全压信号均压室和负压信号均压室，全压信号均压室和负压信号均压室的顶部分别装全压信号输出连接管和负压信号输出连接管。本实用新型是一种适用于矩形、圆形和其他异形截面管道气体平均风速测量仪。

Description

气-固两相流体管道平均流速测量仪

技术领域

本实用新型涉及一种流速测量装置，特别指一种用于气-固两相流体管道平均流速测量仪。

背景技术

现在，在很多工业生产过程中，都在利用密闭管道以正压或负压方式，实现气力输运固体颗粒。这样，就存在气、固两相流问题。为了有效控制工艺流程，达到合理地控制参与物理过程和化学反应过程的目的，需要对参与过程的气、固体两相流介质的流量和管道中平均流速进行准确测量。

目前，气、固两相流流量和流速的测量方法主要有直接法和间接法两大类。从测量的准确性和稳定性来说，直接法优于间接法，它不受介质特性参数(水分、导电性、固体颗粒成分等)变化的影响。但直接测量存在磨损严重、感压孔易堵塞、流场分布不均匀等问题。尤其是由于摩擦力、离心力和重力的影响，在管道中存在较为严重的气、固离析、分层现象。研制一种可准确测量气、固两相流流量和流速的的装置是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种气-固两相流体管道平均流速测量仪，这种测量仪采用直接法测量，可有效地解决上述存在问题，实现不同截面形状(圆型、矩形、不规则形状)管道中气、固两相流平均流速和流量的准确测量。

本实用新型所要解决的技术问题由如下方案来解决：气-固两相流体管道平均流速测量仪，从管道上方插入到管道内，直接测量压差，其特征是：插入管道内并固定成一排的感压管由一组长短不一的全压感压管和负压感压管相连并列组成，所述全压感压管和负压感压管的上端伸出在管道外并分别通入全压信号均压室和负压信号均压室，所述全压信号均压室和负压信号均压室的顶部分别装全压信号输出连接管和负压信号输出连接管。

本实用新型所要解决的技术问题还可由如下方案来解决：所述全压信号均压室和负压信号均压室与流体管道之间还设有将全压感压管和负压感压管封闭在内的连接套管。所述每根全压感压管和负压感压管内都装有一根拉伸弹簧，每根拉伸弹簧上端固定在全压信号均压室和负压信号均压室的顶部；下端都垂吊着一根重力惯性摆锤。所述每根全压感压管和负压感压管的下端感压口均为楔形，斜角范围10-80°。所述固定排列成一排的全压感压管和负压感压管中间相邻的最长，两侧的依次越来越短。

按照流体力学的计算公式：

流速与流量之间的换算关系为： $Q=A\·\stackrel{-}{V}$

气体流速计算公式为： $\stackrel{-}{V}=k\·\sqrt{\frac{2\mathrm{\ΔP}}{\mathrm{\ρ}}}$

其中，Q--管道气体流量(m³/s)

A--测量截面面积(m²)

--测量截面平均气体流速(m/s)

ΔP--本测量仪输出压差(Pa)

k--本测量仪流量系数，与量程比对应。

p--气体密度(kg/m³)

使用本气一固两相流体管道平均流速测量仪只要测量全压信号输出连接管和负压信号输出连接管传出的信号，即可测出输出压差ΔP，从而计算出截面平均气体流速

本实用新型的优点是：

1、本测量仪采用伯努力原理，采用压差测量取压方式，插入安装方式。

2、全压感压孔正对气流来流方向，采用对测量截面进行等面积分割(圆型管道采用等环面分割)，各个分割区域中心点位置布置方式。负压感压孔背对气流来流方向采用一点或多点布置方式。全压和负压压力信号通过大腔体加权均压，信号分别输出。本测量仪流量系数稳定，同时解决了介质分布和流场不均匀带来的系统误差，实现工艺管道气流平均风速的准确测量；测量误差＜2.5％。

3、由于特殊的的大孔径、斜切面感压口设计对气流流向偏差不敏感，本测量仪加上由拉伸弹簧和重力惯性摆锤组成的干扰装置(置于感压管内部，对取压信号无影响)，可防止并及时清理全压感压管、负压感压管及下端感压口和均压室各部位固体粉末的积存，避免粉尘堆积堵塞现象。本测量仪可以实现长期连续工作。

4、全压感压管和负压感压管都采用特种防磨陶瓷材料，使用寿命长，在极为恶劣的高浓度气固两相流冲刷下，使用寿命大于30000小时。

5、测量元件在气流流向投影面积小，流动阻力小，一般可忽略不计。

6、测量温度范围广泛，测量温度只受到使用金属材料的限制。

7、压差信号输出量程比大于1，可保证对低速气流的准确测量。

8、本实用新型是一种适用于矩形、圆形和其他异形截面管道气体平均风速测量仪。

附图说明

图1是气-固两相流体管道平均流速测量仪的主视局剖图

图2是气-固两相流体管道平均流速测量仪的左视半剖图

具体实施方式

下面结合附图详述一实施例：如图1、图2所示，气-固两相流体管道平均流速测量仪是典型圆形截面布置方式，它从流体管道上方插入到流体管道内，直接测量压差。插入流体管道内并固定成一排的感压管由4根全压感压管1和4根负压感压管2相连并列组成。全压感压管1和负压感压管2中间相邻的两根最长，两侧的依次越来越短。

全压感压管1和负压感压管2的上端伸出在流体管道外并分别通入全压信号均压室3和负压信号均压室4，全压信号均压室3和负压信号均压室4的顶部分别装全压信号输出连接管5和负压信号输出连接管6。

如图1、图2所示，全压信号均压室3和负压信号均压室4与流体管道之间还设有将全压感压管1和负压感压管2封闭在内的连接套管7。

如图1所示，每根全压感压管1和负压感压管2内都装有一根拉伸弹簧8，每根拉伸弹簧8上端固定在全压信号均压室3和负压信号均压室4的顶部；下端都垂吊着一根重力惯性摆锤9。每根全压感压管1和负压感压管2的下端感压口10均为楔形，斜角25°。

Claims (5)

1、气-固两相流体管道平均流速测量仪，从管道上方插入到流体管道内，直接测量压差，其特征是：插入流体管道内并固定成一排的感压管由一组长短不一的全压感压管和负压感压管相连并列组成，所述全压感压管和负压感压管的上端伸出在流体管道外并分别通入全压信号均压室和负压信号均压室，所述全压信号均压室和负压信号均压室的顶部分别装全压信号输出连接管和负压信号输出连接管。

2、根据权利要求1所述的气-固两相流体管道平均流速测量仪，其特征是：所述全压信号均压室和负压信号均压室与流体管道之间还设有将全压感压管和负压感压管封闭在内的连接套管。

3、根据权利要求1所述的气-固两相流体管道平均流速测量仪，其特征是：所述每根全压感压管和负压感压管内都装有一根拉伸弹簧，每根拉伸弹簧上端固定在全压信号均压室和负压信号均压室的顶部；下端都垂吊着一根重力惯性摆锤。

4、根据权利要求1或3所述的气-固两相流体管道平均流速测量仪，其特征是：所述每根全压感压管和负压感压管的下端感压口均为楔形，斜角范围10-80°。

5、根据权利要求1或3所述的气-固两相流体管道平均流速测量仪，其特征是：所述固定排列成一排的全压感压管和负压感压管中间相邻的最长，两侧的依次越来越短。