專利名稱：橫截面式流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橫截面式流量計(jì)，系一種檢測(cè)鍋爐二次風(fēng)量的裝置，屬于鍋爐設(shè)備檢測(cè)器械的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電廠的生產(chǎn)過(guò)程中，鍋爐燃燒不穩(wěn)定，直接關(guān)系到其運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，燃燒不穩(wěn)定會(huì)影響鍋爐的效率。如要使鍋爐獲得最佳熱效率，就要保持合理的一、二次風(fēng)的風(fēng)量。在此，風(fēng)量的測(cè)量尤為重要。
眾所周知，由于火力發(fā)電廠鍋爐二次風(fēng)管道的直管段極短，或者幾乎就沒(méi)有，這就使得二次風(fēng)的測(cè)量成為非常困難的事情，因此在許多場(chǎng)合就不測(cè)量了。而在必須測(cè)量的場(chǎng)合不得不采用機(jī)翼型測(cè)量裝置，但這只是一個(gè)無(wú)奈之舉。因?yàn)闄C(jī)翼型測(cè)量裝置的主要缺點(diǎn)就是大大減少了二次風(fēng)的流通面積，一般要減少50-60％左右.為了在減少一半以上流通面積的情況下，仍然要保持應(yīng)有的風(fēng)量，以維持正常的發(fā)電負(fù)荷之要求，就必須提高風(fēng)機(jī)的功率，增大能源的消耗。即使如此，因機(jī)翼型結(jié)構(gòu)仍比較長(zhǎng)，在一些場(chǎng)合仍然不能使用已安裝了機(jī)翼型測(cè)速裝置。即使已安裝了機(jī)翼型測(cè)量裝置，因?yàn)榍昂笾惫艿啦粷M足，無(wú)法保證測(cè)量的精度。一般在使用機(jī)翼型測(cè)量裝置前，都要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，但如果沒(méi)有直管段，標(biāo)定就不會(huì)準(zhǔn)確。因此采用機(jī)翼型測(cè)量裝置測(cè)量二次風(fēng)很難保持準(zhǔn)確而穩(wěn)定的測(cè)量。其它裝置比如皮托管、均速管更不可實(shí)現(xiàn)對(duì)二次風(fēng)的測(cè)量發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要提供一種橫截面式流量計(jì)，它只要250～300mm的的安裝位置，壓力力損失小，不需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，可以保證測(cè)量風(fēng)量的準(zhǔn)確性。
橫截面式流量計(jì)的結(jié)構(gòu)是法蘭(1)的截面是矩形，靜壓管(12)水平放置，其右端穿過(guò)靜壓管固定底座(8)，再與靜壓取壓口接頭(3)和底座(2)連接，全壓平均管(10)在法蘭(1)中部豎立安置，兩端與平均管底座(6)連接，全壓平均管(10)上部左右側(cè)各連接一全壓管(11)，全壓管(11)末端與固定底座(7)固接；該全壓平均管(10)上部左右側(cè)分別連接4根全壓管(11)，在全壓平均管(10)右側(cè)中部也連接另一根全壓管(13)，其右端與底座(4)和接頭(5)連接。整流器(9)的柵格板置于法蘭(1)的左部，形成一空氣直流器。全壓平均管底座(6)和全壓管固定底座(7)及全壓取壓口底座(4)均焊在法蘭(1)的上面。法蘭(1)也可以是圓形的截面。法蘭(1)是矩形的截面，并有一矩形孔(14)，沿法蘭(1)孔的外表面框架四周分布有26個(gè)孔(15)，其孔徑為Φ105mm，法蘭(1)的矩形孔(14)有一臺(tái)階(16)。
橫截面式流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是不需要任何直管段，只要有250～300mm的的安裝長(zhǎng)度就可使用，也不用在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定來(lái)確定流量系數(shù)K。本結(jié)構(gòu)的流速只是與密度和壓力差有關(guān)，由流速和面積就可以保證準(zhǔn)確測(cè)定流量。


圖1.橫截面式流量計(jì)示意2.橫截面式流量計(jì)側(cè)視3.法蘭示意4.流量計(jì)局部示意5.流量計(jì)局部側(cè)視6.靜壓取壓口底座示意7.靜壓取壓口接頭示意8.全壓取壓口底座示意9.全壓取壓口接頭示意10.全壓平均管底座示意11.全壓管固定底座示意12.靜壓管固定底座示意13.整流器柵格板示意14.流量計(jì)安裝示意圖由圖1、2，法蘭(1)的截面是矩形，靜壓管(12)水平放置，其右端穿過(guò)靜壓管固定底座(8)，再與靜壓取壓口接頭(3)和底座(2)連接，全壓平均管(10)在法蘭(1)中部豎立安置，兩端與平均管底座(6)連接，全壓平均管(10)上部左右側(cè)各連接一全壓管(11)，全壓管(11)末端與固定底座(7)固接；該全壓平均管(10)上部左右側(cè)分別連接4根全壓管(11)，在全壓平均管(10)右側(cè)中部也連接另一根全壓管(13)，其右端與底座(4)和接頭(5)連接。整流器(9)的柵格板置于法蘭(1)的左部，形成一空氣直流器。全壓平均管底座(6)和全壓管固定底座(7)及全壓取壓口底座(4)均焊在法蘭(1)的上面。
由圖3、5，法蘭(1)是矩形的截面，并有一矩形孔(14)，沿法蘭(1)孔的外表面框架四周分布有26個(gè)孔(15)，其孔徑為Φ105mm，法蘭(1)的矩形孔(14)有一臺(tái)階(16)。
由圖4，流量計(jì)的法蘭(1)端面有一凸緣(32)，可與管道(33)和(34)的法蘭(1)的臺(tái)階(16)嵌合，然后再用螺栓固定。
由圖6，靜壓取壓口底座(2)有臺(tái)階孔(17)，孔的左部有內(nèi)螺紋(18)。
由圖7，靜壓取壓口接頭(3)的中部是六角形體(19)，其兩端的圓柱體分別帶有外螺紋(20)與(21)，內(nèi)孔(22)是臺(tái)階孔。
由圖8，全壓取壓口底座(4)有臺(tái)階孔(23)，孔的左部有內(nèi)螺紋(24)。
由圖9，全壓取壓口接頭(5)中部是六角形體(19)，兩端圓柱體分別有外螺紋(26)和(27)，內(nèi)孔(28)是臺(tái)階孔(28)。
由圖10，全壓平均管底座(6)有一內(nèi)孔(29)。
由圖11，全壓管固定底座(7)有內(nèi)孔(30)。
由圖12，靜壓管固定底座(8)有內(nèi)孔(31)。
由圖13，整流器柵格板(9)是在一個(gè)管子側(cè)面固接許多平行的柵格板(32)。
具體實(shí)施例方式
橫截面流量傳感器(即流量計(jì))是風(fēng)道型的結(jié)構(gòu)，其外形尺寸與風(fēng)道一致，兩端是圓形或矩形的法蘭(1)與管道(33)和(34)連接，(見(jiàn)圖14)，而且整體都是不銹鋼的結(jié)構(gòu)。
由于沒(méi)有足夠的直管段，通過(guò)管道截面上各點(diǎn)的流速不一樣，很難找到一個(gè)能代表平均流速的一個(gè)點(diǎn)。如果管道內(nèi)的流速是穩(wěn)定、確切的形式，則在管道中流速分布是自管壁等于零連續(xù)變化到管道中心的最大流速。因此在中間的變化過(guò)程中總可以找出一個(gè)點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)上所測(cè)的流速即是平均流速。以上的敘述是在有充足直管道中氣流與分布一定規(guī)律的前提下。這在實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)是很難做到的，特別是二次風(fēng)極無(wú)規(guī)律可言。在這種情況下，如果利用測(cè)點(diǎn)速的裝置(S型皮托管)，測(cè)某一直線的線速度(均速管、阿紐巴、威力巴)來(lái)推算出該截面的平均速度，簡(jiǎn)直無(wú)準(zhǔn)確精度可言。
由于管道中的流速不等于常數(shù)，實(shí)際風(fēng)速分布也沒(méi)有一定的規(guī)律可循，但可以將測(cè)量流速的截面分割為許多小的單元面積。Aie假設(shè)每個(gè)單元面積內(nèi)的流速為Vi，則總的流量就等于流過(guò)多個(gè)所有小單元面積的流量之和。即Q=Σi=1nAiVi]]>此方法稱之為速度面積法。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已肯定了這種方法，并制定了相應(yīng)的測(cè)量規(guī)范。當(dāng)單元面積分割得愈多，所測(cè)的流量應(yīng)愈準(zhǔn)確。橫截面式流量計(jì)就是基于這個(gè)原理設(shè)計(jì)出來(lái)的，并在實(shí)際應(yīng)用中得到了證實(shí)。
單元面積劃分原則矩形管道將矩形管道的長(zhǎng)邊和短邊分別按等長(zhǎng)的原則，將矩形管道的橫截面平均分成若干個(gè)面積相同的小單元。測(cè)量每個(gè)小單的中心點(diǎn)的流速，再將所有小單元的流速之和平均，即是整個(gè)大橫截面積的平均流速。
圓形管道將圓形管道的截面分割成若干個(gè)面積相等的同心圓環(huán)(中央為圓)，測(cè)出每個(gè)圓環(huán)的流速，然后再將所有圓環(huán)(包括中央圓)的流速平均化，即得到該圓截面的平均流速。流速只與動(dòng)壓和密度有關(guān)，而與流量系數(shù)無(wú)關(guān)。從全壓管的壓力和靜壓管得出的壓力差為ΔP，由公式V=2·ΔPρ]]>(ρ為密度)，可得出流速，從流速和面積就可得出流量值。
要使風(fēng)量傳感器能夠達(dá)到測(cè)量的目的，橫截面式流量計(jì)在結(jié)構(gòu)功能上必須滿足兩個(gè)條件，一是通過(guò)管道橫截面上的各點(diǎn)的流速雖然不是等速度的，但要求是穩(wěn)定的。上述求面積法理論是在將每個(gè)小單元面積的流速視為規(guī)則的前提下提出的。在實(shí)際應(yīng)用中采用了流動(dòng)調(diào)整器，其安放在測(cè)速裝置的上游。其作用是在相等的長(zhǎng)度(7cm)將不穩(wěn)定的流體變成一束束穩(wěn)定的流體。
由于通過(guò)管道橫截面上的各點(diǎn)的流速不是相等的，所以要求傳感器測(cè)出的數(shù)值盡可能接近平均值。
橫截面式流量平均傳感器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上完全實(shí)現(xiàn)了上述兩個(gè)要求。
該裝置不管管道橫截面積多大，其長(zhǎng)度都在250～300mm之間。在該裝置的入口端是布滿整個(gè)截面積的直流器，擾動(dòng)的氣流經(jīng)過(guò)直流器的整流變成平穩(wěn)的氣流。在直流器之后裝有在管道橫截面上按一定規(guī)律排列橫截面速度取壓管，將流速不相同的動(dòng)壓經(jīng)裝置變成較平穩(wěn)的信號(hào)。本流量計(jì)各點(diǎn)的流速不是等速，要求很穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種橫截面式流量計(jì)，其特征是法蘭(1)的截面是矩形，靜壓管(12)水平放置，其右端穿過(guò)靜壓管固定底座(8)，再與靜壓取壓口接頭(3)和底座(2)連接，全壓平均管(10)在法蘭(1)中部豎立安置，兩端與平均管底座(6)連接，全壓平均管(10)上部左右側(cè)各連接一全壓管(11)，全壓管(11)末端與固定底座(7)固接；該全壓平均管(10)上部左右側(cè)分別連接4根全壓管(11)，在全壓平均管(10)右側(cè)中部也連接另一根全壓管(13)，其右端與底座(4)和接頭(5)連接，整流器(9)的柵格板置于法蘭(1)的左部，形成一空氣直流器。全壓平均管底座(6)和全壓管固定底座(7)及全壓取壓口底座(4)均焊在法蘭(1)的上面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)，其特征是法蘭(1)也可以是圓形的截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)，其特征是法蘭(1)是矩形的截面，并有一矩形孔(14)，沿法蘭(1)孔的外表面框架四周分布有26個(gè)孔(15)，其孔徑為Φ105mm，法蘭(1)的矩形孔(14)有一臺(tái)階(16)。
全文摘要
一種橫截面式流量計(jì)，其法蘭截面是矩形或圓形，靜壓管水平放置，其右端穿過(guò)靜壓管固定底座，再與靜壓取壓口接和底座連接，全壓平均管豎立的裝在中部位置，兩端有底座相連接，該平均管左右側(cè)分別連接全壓管，末端與固定底座連接，全壓平均管中部連接一全壓管，其右端與底座和接頭連接，整流器柵格板置于法蘭左部形成一空氣直流器，流量計(jì)兩端的法蘭分別與管道的法蘭連接，本流量計(jì)不用直管段，也不用在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定確定流量系統(tǒng)，由流速和面積即可測(cè)定其流量。
文檔編號(hào)G01F1/34GK1475776SQ0212886
公開(kāi)日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者俞思元 申請(qǐng)人:俞思元