RU2191353C2 - Procedure determining flow rate of dust suspension in gas conduit - Google Patents

Procedure determining flow rate of dust suspension in gas conduit Download PDF

Info

Publication number
RU2191353C2
RU2191353C2 RU2000119028A RU2000119028A RU2191353C2 RU 2191353 C2 RU2191353 C2 RU 2191353C2 RU 2000119028 A RU2000119028 A RU 2000119028A RU 2000119028 A RU2000119028 A RU 2000119028A RU 2191353 C2 RU2191353 C2 RU 2191353C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
duct
flow rate
tubes
dust suspension
Prior art date
Application number
RU2000119028A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000119028A (en
Inventor
Е.И. Гаврилов
В.В. Ермаков
Д.М. Миронов
Original Assignee
Гаврилов Евгений Иванович
Ермаков Василий Вячеславович
Миронов Дмитрий Михайлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гаврилов Евгений Иванович, Ермаков Василий Вячеславович, Миронов Дмитрий Михайлович filed Critical Гаврилов Евгений Иванович
Priority to RU2000119028A priority Critical patent/RU2191353C2/en
Publication of RU2000119028A publication Critical patent/RU2000119028A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2191353C2 publication Critical patent/RU2191353C2/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: air from source of excessive pressure is passed through two tubes brought into controlled flow of dust suspension in opposition. Temperature of gas in gas conduit, pressure in outlet section of each tube are measured and flow rate of dust suspension is found by mathematical expression given in formula of invention. Invention provides for increased accuracy while measuring low- concentration flows ( 05-40.0 g/cu m ). EFFECT: increased measurement accuracy. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода твердых частиц, транспортируемых газовым потоком в энергетике, химии, металлургии и других отраслях промышленности. The invention relates to measuring technique and can be used to measure the flow of solid particles transported by a gas stream in the energy, chemistry, metallurgy and other industries.

Известен способ определения расхода пылевзвеси в газоходе, включающий отбор в контрольных точках сечения газохода пробы твердых частиц за фиксированный промежуток времени и ее взвешивание, причем отбор твердых частиц осуществляют с помощью по крайней мере одной пересекающей сечение газохода и проходящей через контрольные точки струи капельной жидкости с постоянной поверхностью контакта с контролируемым потоком, ограниченным с помощью желоба, открытого со стороны набегающего потока. Далее производят отделение пробы от жидкости, ее высушивание, а величину расхода твердых частиц определяют согласно расчетной формуле [1]. A known method for determining the flow rate of dust in a gas duct, including sampling at a control point of the gas duct cross-section for a fixed period of time and weighing it, moreover, the selection of solid particles is carried out using at least one dropping liquid crossing the gas duct and passing through the control points with a constant the contact surface with a controlled flow limited by a gutter open from the incoming flow side. Next, the sample is separated from the liquid, dried, and the flow rate of solid particles is determined according to the calculation formula [1].

Недостатком способа является невозможность непрерывно измерять расход твердых частиц, что ограничивается ресурсом фильтра: высокая инерционность и трудоемкость измерений, обусловленные необходимостью высушивания пробы. The disadvantage of this method is the inability to continuously measure the flow rate of solid particles, which is limited by the filter resource: high inertia and the complexity of the measurements, due to the need to dry the sample.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявленному является способ определения расхода пылевзвеси, заключающийся в пропускании газа от источника избыточного давления через две трубки, каждая из которых введена встречно в поток пылевзвеси, и измерении давлений в трубках [2]. The closest in technical essence and the achieved technical result to the claimed one is a method for determining the flow rate of a dust suspension, which consists in passing gas from a source of overpressure through two tubes, each of which is introduced counter-flow into the flow of dust suspension, and measuring the pressure in the tubes [2].

Недостатком известного способа является низкая точность измерений. The disadvantage of this method is the low accuracy of the measurements.

Задачей изобретения является повышение точности измерения расхода пылевзвеси в газоходе. The objective of the invention is to improve the accuracy of measuring the flow rate of dust in the gas duct.

Для решения указанной задачи газ в каждой трубке пропускают через местное сопротивление, измеряют температуру газа в газоходе, давление в выходном участке каждой трубки и определяют расход пылевзвеси согласно выражению:

Figure 00000002

где
Figure 00000003

P1 и P2 - давления соответственно в 1 и 2-ой трубках;
Ра - давление источника избыточного давления;
Т - температура газа в газоходе;
S - сечение газохода;
λ - коэффициент гидравлического трения газохода;
l - расстояние между трубками 1,2 по длине газохода;
R - газовая постоянная;
g... - ускорение свободного падения;
D - диаметр газохода.To solve this problem, the gas in each tube is passed through local resistance, the gas temperature in the duct is measured, the pressure in the outlet section of each tube and the dust consumption is determined according to the expression:
Figure 00000002

Where
Figure 00000003

P 1 and P 2 are the pressures in the 1st and 2nd tubes, respectively;
P a - pressure source overpressure;
T is the temperature of the gas in the duct;
S is the cross section of the duct;
λ is the coefficient of hydraulic friction of the duct;
l is the distance between the tubes 1.2 along the length of the duct;
R is the gas constant;
g ... is the acceleration of gravity;
D is the diameter of the duct.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство, реализующее способ, содержит две трубки 1, 2, введенные встречно в поток пылевзвеси через стенку 3 газохода. Каждая трубка условно разделена на входной 4, 5 и выходной 6, 7 части. Во входном участке установлен жиклер 8, 9 (местное сопротивление), после которого размещены измерители давления 10, 11. В качестве источника избыточного давления возможно использовать атмосферное давление воздуха, так как давление в газоходе обычно ниже атмосферного. В этом случае из атмосферы через входные отверстия в трубки 1, 2 поступает воздух, конструкция устройства, реализующего способ, значительно упрощается. Трубки 1, 2 устанавливаются до дымососа (по потоку); т.е. между электрофильтром и дымососом. The invention is illustrated in the drawing. A device that implements the method, contains two tubes 1, 2, introduced counterclockwise into the flow of dust through the wall 3 of the duct. Each tube is conditionally divided into input 4, 5 and output 6, 7 parts. A nozzle 8, 9 (local resistance) is installed in the inlet section, after which pressure gauges 10, 11 are placed. It is possible to use atmospheric air pressure as a source of overpressure, since the pressure in the gas duct is usually lower than atmospheric. In this case, air enters from the atmosphere through the inlet openings in the tubes 1, 2, the design of the device that implements the method is greatly simplified. Tubes 1, 2 are installed before the exhaust fan (downstream); those. between the electrostatic precipitator and the exhaust fan.

Из уравнения Бернулли (при адиабатическом процессе) при скорости истечения газа V << С (где С - скорость звука в покоющемся газе) скорость воздуха в трубках 1, 2 ( V1, V2) можно определить:

Figure 00000004

Figure 00000005

где γв - объемный вес воздуха.From the Bernoulli equation (in the adiabatic process) at a gas flow rate of V << C (where C is the speed of sound in a stationary gas), the air velocity in tubes 1, 2 (V 1 , V 2 ) can be determined:
Figure 00000004

Figure 00000005

where γ in - volumetric weight of air.

Скорость воздуха в трубках 1, 2 можно определить также по перепаду давлений на жиклере (на первых участках):

Figure 00000006

Figure 00000007

Из условия сплошности
V1 = V(1);
V2 = V(2)
Приравняем (1), (3) и (2), (4), получим:
P01 = 2P1- Pa,
P02 = 2 P2- Pa.The air velocity in the tubes 1, 2 can also be determined by the pressure drop across the nozzle (in the first sections):
Figure 00000006

Figure 00000007

From the continuity condition
V 1 = V (1) ;
V 2 = V (2)
We equate (1), (3) and (2), (4), we obtain:
P 01 = 2P 1 - P a ,
P 02 = 2 P 2 - P a .

P01 и P02 формируются также от расхода пылевзвеси, встречно воздействующего на расход воздуха через трубки 1, 2 и соответственно влияющего на величины давлении Р1 и Р2.P 01 and P 02 are also formed from the flow rate of the dust suspension, counter acting on the air flow through the tubes 1, 2 and, accordingly, affecting the pressure values P 1 and P 2 .

Для определения расхода газа Q (пылевзвеси) используем известную формулу:

Figure 00000008

Подставив (5) и (6) в (7) получим выражение для определения расхода газа:
Figure 00000009

Проведенные исследования по определению расхода пылевзвеси (газа) позволили сделать следующие рекомендации для построения измерителя расхода:
- расстояние l между трубками по длине газохода целесообразно выбирать минимальным;
- при минимальном расстоянии между трубками величину λ можно не учитывать;
- увеличение чувствительности измерений достигается увеличением разности P1 и Р2, т.е. разности диаметров жиклеров.To determine the gas flow rate Q (dust suspension) we use the well-known formula:
Figure 00000008

Substituting (5) and (6) in (7) we obtain the expression for determining the gas flow:
Figure 00000009

Studies conducted to determine the flow rate of the dust suspension (gas) made it possible to make the following recommendations for constructing a flow meter:
- the distance l between the tubes along the length of the duct, it is advisable to choose the minimum;
- with a minimum distance between the tubes, the value of λ can be ignored;
- an increase in the measurement sensitivity is achieved by increasing the difference between P 1 and P 2 , i.e. the difference in diameter of the nozzles.

Таким образом, измерение расхода вылевзвеси (газа) в газоходе сводится к следующим операциям: измерение давлений P1 и Р2 в трубках, измерении температуры газа Т в газоходе, определении расхода пылевзвеси согласно упрощенному выражению (8):

Figure 00000010

где
Figure 00000011

Таким образом, в предложенной способе достаточно просто достигается реализация задачи измерения расхода пылевзвеси в газоходе за счет использования двух потоков газа (воздуха), вводимых через трубки встречно в контролируемый поток, измерения давления в этих потоках и преобразования измеренных значений, согласно проводимому экспериментальным путем выражению (8). Устройство, реализующее способ, обладает простой конструкцией, исключающей поступление контролируемой абразивной среды в средства измерений.Thus, the measurement of the flow of suspended sediment (gas) in the duct reduces to the following operations: measuring the pressures P 1 and P 2 in the tubes, measuring the temperature of the gas T in the duct, determining the flow of dust in accordance with the simplified expression (8):
Figure 00000010

Where
Figure 00000011

Thus, in the proposed method, it is quite simple to achieve the task of measuring the consumption of dust in the gas duct by using two flows of gas (air) introduced through the tubes counter into the controlled flow, measuring the pressure in these flows and converting the measured values, according to the expression experimentally carried out ( 8). The device that implements the method has a simple design, excluding the receipt of a controlled abrasive medium in the measuring instruments.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1394042, 6 G 01 F 1/74, 1988.Sources of information
1. USSR Copyright Certificate 1394042, 6 G 01 F 1/74, 1988.

2. Патент PФ 2098771, G 01 F 1/34, 1997. 2. Patent RF 2098771, G 01 F 1/34, 1997.

Claims (1)

Способ определения расхода пылевзвеси в газоходе, заключающийся в пропускании от источника избыточного давления газа через две трубки, каждая из которых введена встречно в поток пылевзвеси, и измерении давлений в трубках, отличающийся тем, что газ в каждой трубке пропускают через местное сопротивление, измеряют температуру газа в газоходе, давление в выходном участке каждой трубки и определяют расход пылевзвеси согласно выражению
Figure 00000012

где
Figure 00000013
P1 и P2 - давления соответственно в 1 и 2-й трубках;
Ра - давление источника избыточного давления;
Т - температура газа в газоходе;
S - сечение газохода;
λ - коэффициент гидравлического трения газохода;
l - расстояние между трубками 1,2 по длине газохода;
R - газовая постоянная;
g - ускорение свободного падения;
D - диаметр газохода.A method for determining the flow rate of a dust suspension in a gas duct, which consists in passing excess gas pressure from a source through two tubes, each of which is inserted into the flow of a dust suspension, and measuring pressure in the tubes, characterized in that the gas in each tube is passed through a local resistance, the gas temperature is measured in the duct, the pressure in the outlet section of each tube and determine the flow rate of the dust suspension according to the expression
Figure 00000012

Where
Figure 00000013
P 1 and P 2 are the pressures in the 1st and 2nd tubes, respectively;
P a - pressure source overpressure;
T is the temperature of the gas in the duct;
S is the cross section of the duct;
λ is the coefficient of hydraulic friction of the duct;
l is the distance between the tubes 1.2 along the length of the duct;
R is the gas constant;
g is the acceleration of gravity;
D is the diameter of the duct.
RU2000119028A 2000-07-19 2000-07-19 Procedure determining flow rate of dust suspension in gas conduit RU2191353C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000119028A RU2191353C2 (en) 2000-07-19 2000-07-19 Procedure determining flow rate of dust suspension in gas conduit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000119028A RU2191353C2 (en) 2000-07-19 2000-07-19 Procedure determining flow rate of dust suspension in gas conduit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000119028A RU2000119028A (en) 2002-08-10
RU2191353C2 true RU2191353C2 (en) 2002-10-20

Family

ID=20238011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000119028A RU2191353C2 (en) 2000-07-19 2000-07-19 Procedure determining flow rate of dust suspension in gas conduit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2191353C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105403728A (en) * 2015-12-25 2016-03-16 国网福建省电力有限公司 Measurement device of flow rate of dusty gas and measurement method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105403728A (en) * 2015-12-25 2016-03-16 国网福建省电力有限公司 Measurement device of flow rate of dusty gas and measurement method thereof
CN105403728B (en) * 2015-12-25 2018-08-17 国网福建省电力有限公司 A kind of measuring device and its measurement method of dusty gas flow velocity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fuchs Sampling of aerosols
CA2601840C (en) Wet-gas flowmeter
CA2610250C (en) Mass velocity and area weighted averaging fluid composition sampler and mass flow meter
Reydon et al. Theoretical and experimental studies of confined vortex flow
Dennis et al. Isokinetic sampling probes
JPH04231868A (en) Discharged-gas analyzing apparatus
RU2191353C2 (en) Procedure determining flow rate of dust suspension in gas conduit
Döbbeling et al. Computer-aided calibration and measurements with a quadruple hotwire probe
Azzopardi Turbulence modification in annular gas/liquid flow
Ding et al. Experimental and numerical studies on self-excited periodic oscillation of vapor condensation in a sonic nozzle
Paik et al. Aspiration efficiency for thin-walled nozzles facing the wind and for very high velocity ratios
JPH09159598A (en) Measuring device for particle concentration/particle size distribution in gas flow
CN208187472U (en) A kind of the flux of vortex street metering device and flowmeter of wide-range
Xiong et al. Experimental and numerical simulation investigations on particle sampling for high-pressure natural gas
Szulikowski et al. Directional sensitivity of differential pressure sensors of gas velocity used in manual gravimetric measurements of dust emissions from stationary sources
Schmidt et al. Flow measurement in micromachined orifices
Wilkinson Part I: Chordwise Distribution of Fluctuating Pressure
JPH05322740A (en) Analyzed for fiberlike particle in liquid
Paik et al. Aspiration efficiencies of disc-shaped blunt nozzles facing the wind, for coarse particles and high velocity ratios
JPS5948621A (en) Measurement of flow rate
RU2000119028A (en) METHOD FOR DETERMINING DUST AND SUSPENSION CONSUMPTION IN A GAS FLOW
Sreenath et al. Aspiration characteristics of idealized blunt aerosol samplers at large angles to the wind
SU1180701A1 (en) Method of measuring wet steam rate
Fackrell A system for turbulent concentration measurements
Collins et al. Experimental investigation of oscillating subsonic jets

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160720