專利名稱：氣—固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流速測(cè)量裝置，特別指一種用于氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，在很多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，都在利用密閉管道以正壓或負(fù)壓方式，實(shí)現(xiàn)氣力輸運(yùn)固體顆粒。這樣，就存在氣、固兩相流問(wèn)題。為了有效控制工藝流程，達(dá)到合理地控制參與物理過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的目的，需要對(duì)參與過(guò)程的氣、固體兩相流介質(zhì)的流量和管道中平均流速進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。
目前，氣、固兩相流流量和流速的測(cè)量方法主要有直接法和間接法兩大類。從測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)，直接法優(yōu)于間接法，它不受介質(zhì)特性參數(shù)(水分、導(dǎo)電性、固體顆粒成分等)變化的影響。但直接測(cè)量存在磨損嚴(yán)重、感壓孔易堵塞、流場(chǎng)分布不均勻等問(wèn)題。尤其是由于摩擦力、離心力和重力的影響，在管道中存在較為嚴(yán)重的氣、固離析、分層現(xiàn)象。研制一種可準(zhǔn)確測(cè)量氣、固兩相流流量和流速的的裝置是很有必要的。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x，這種測(cè)量?jī)x采用直接法測(cè)量，可有效地解決上述存在問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)不同截面形狀(圓型、矩形、不規(guī)則形狀)管道中氣、固兩相流平均流速和流量的準(zhǔn)確測(cè)量。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題由如下方案來(lái)解決氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x，從管道上方插入到管道內(nèi)，直接測(cè)量壓差，其特征是插入管道內(nèi)并固定成一排的感壓管由一組長(zhǎng)短不一的全壓感壓管和負(fù)壓感壓管相連并列組成，所述全壓感壓管和負(fù)壓感壓管的上端伸出在管道外并分別通入全壓信號(hào)均壓室和負(fù)壓信號(hào)均壓室，所述全壓信號(hào)均壓室和負(fù)壓信號(hào)均壓室的頂部分別裝全壓信號(hào)輸出連接管和負(fù)壓信號(hào)輸出連接管。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可由如下方案來(lái)解決所述全壓信號(hào)均壓室和負(fù)壓信號(hào)均壓室與流體管道之間還設(shè)有將全壓感壓管和負(fù)壓感壓管封閉在內(nèi)的連接套管。所述每根全壓感壓管和負(fù)壓感壓管內(nèi)都裝有一根拉伸彈簧，每根拉伸彈簧上端固定在全壓信號(hào)均壓室和負(fù)壓信號(hào)均壓室的頂部；下端都垂吊著一根重力慣性擺錘。所述每根全壓感壓管和負(fù)壓感壓管的下端感壓口均為楔形，斜角范圍10-80°。所述固定排列成一排的全壓感壓管和負(fù)壓感壓管中間相鄰的最長(zhǎng)，兩側(cè)的依次越來(lái)越短。
按照流體力學(xué)的計(jì)算公式流速與流量之間的換算關(guān)系為Q=A·V-]]>氣體流速計(jì)算公式為V-=k·2ΔPρ]]>其中，Q--管道氣體流量(m3/s)A--測(cè)量截面面積(m2) --測(cè)量截面平均氣體流速(m/s)ΔP--本測(cè)量?jī)x輸出壓差(Pa)k--本測(cè)量?jī)x流量系數(shù)，與量程比對(duì)應(yīng)。
p--氣體密度(kg/m3)使用本氣一固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x只要測(cè)量全壓信號(hào)輸出連接管和負(fù)壓信號(hào)輸出連接管傳出的信號(hào)，即可測(cè)出輸出壓差ΔP，從而計(jì)算出截面平均氣體流速
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、本測(cè)量?jī)x采用伯努力原理，采用壓差測(cè)量取壓方式，插入安裝方式。
2、全壓感壓孔正對(duì)氣流來(lái)流方向，采用對(duì)測(cè)量截面進(jìn)行等面積分割(圓型管道采用等環(huán)面分割)，各個(gè)分割區(qū)域中心點(diǎn)位置布置方式。負(fù)壓感壓孔背對(duì)氣流來(lái)流方向采用一點(diǎn)或多點(diǎn)布置方式。全壓和負(fù)壓壓力信號(hào)通過(guò)大腔體加權(quán)均壓，信號(hào)分別輸出。本測(cè)量?jī)x流量系數(shù)穩(wěn)定，同時(shí)解決了介質(zhì)分布和流場(chǎng)不均勻帶來(lái)的系統(tǒng)誤差，實(shí)現(xiàn)工藝管道氣流平均風(fēng)速的準(zhǔn)確測(cè)量；測(cè)量誤差＜2.5％。
3、由于特殊的的大孔徑、斜切面感壓口設(shè)計(jì)對(duì)氣流流向偏差不敏感，本測(cè)量?jī)x加上由拉伸彈簧和重力慣性擺錘組成的干擾裝置(置于感壓管內(nèi)部，對(duì)取壓信號(hào)無(wú)影響)，可防止并及時(shí)清理全壓感壓管、負(fù)壓感壓管及下端感壓口和均壓室各部位固體粉末的積存，避免粉塵堆積堵塞現(xiàn)象。本測(cè)量?jī)x可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)工作。
4、全壓感壓管和負(fù)壓感壓管都采用特種防磨陶瓷材料，使用壽命長(zhǎng)，在極為惡劣的高濃度氣固兩相流沖刷下，使用壽命大于30000小時(shí)。
5、測(cè)量元件在氣流流向投影面積小，流動(dòng)阻力小，一般可忽略不計(jì)。
6、測(cè)量溫度范圍廣泛，測(cè)量溫度只受到使用金屬材料的限制。
7、壓差信號(hào)輸出量程比大于1，可保證對(duì)低速氣流的準(zhǔn)確測(cè)量。
8、本實(shí)用新型是一種適用于矩形、圓形和其他異形截面管道氣體平均風(fēng)速測(cè)量?jī)x。


圖1是氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x的主視局剖圖圖2是氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x的左視半剖圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳述一實(shí)施例如圖1、圖2所示，氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x是典型圓形截面布置方式，它從流體管道上方插入到流體管道內(nèi)，直接測(cè)量壓差。插入流體管道內(nèi)并固定成一排的感壓管由4根全壓感壓管1和4根負(fù)壓感壓管2相連并列組成。全壓感壓管1和負(fù)壓感壓管2中間相鄰的兩根最長(zhǎng)，兩側(cè)的依次越來(lái)越短。
全壓感壓管1和負(fù)壓感壓管2的上端伸出在流體管道外并分別通入全壓信號(hào)均壓室3和負(fù)壓信號(hào)均壓室4，全壓信號(hào)均壓室3和負(fù)壓信號(hào)均壓室4的頂部分別裝全壓信號(hào)輸出連接管5和負(fù)壓信號(hào)輸出連接管6。
如圖1、圖2所示，全壓信號(hào)均壓室3和負(fù)壓信號(hào)均壓室4與流體管道之間還設(shè)有將全壓感壓管1和負(fù)壓感壓管2封閉在內(nèi)的連接套管7。
如圖1所示，每根全壓感壓管1和負(fù)壓感壓管2內(nèi)都裝有一根拉伸彈簧8，每根拉伸彈簧8上端固定在全壓信號(hào)均壓室3和負(fù)壓信號(hào)均壓室4的頂部；下端都垂吊著一根重力慣性擺錘9。每根全壓感壓管1和負(fù)壓感壓管2的下端感壓口10均為楔形，斜角25°。
權(quán)利要求1.氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x，從管道上方插入到流體管道內(nèi)，直接測(cè)量壓差，其特征是插入流體管道內(nèi)并固定成一排的感壓管由一組長(zhǎng)短不一的全壓感壓管和負(fù)壓感壓管相連并列組成，所述全壓感壓管和負(fù)壓感壓管的上端伸出在流體管道外并分別通入全壓信號(hào)均壓室和負(fù)壓信號(hào)均壓室，所述全壓信號(hào)均壓室和負(fù)壓信號(hào)均壓室的頂部分別裝全壓信號(hào)輸出連接管和負(fù)壓信號(hào)輸出連接管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x，其特征是所述全壓信號(hào)均壓室和負(fù)壓信號(hào)均壓室與流體管道之間還設(shè)有將全壓感壓管和負(fù)壓感壓管封閉在內(nèi)的連接套管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x，其特征是所述每根全壓感壓管和負(fù)壓感壓管內(nèi)都裝有一根拉伸彈簧，每根拉伸彈簧上端固定在全壓信號(hào)均壓室和負(fù)壓信號(hào)均壓室的頂部；下端都垂吊著一根重力慣性擺錘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x，其特征是所述每根全壓感壓管和負(fù)壓感壓管的下端感壓口均為楔形，斜角范圍10-80°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的氣-固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x，其特征是所述固定排列成一排的全壓感壓管和負(fù)壓感壓管中間相鄰的最長(zhǎng)，兩側(cè)的依次越來(lái)越短。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氣—固兩相流體管道平均流速測(cè)量?jī)x，它采用伯努力原理，采用壓差測(cè)量取壓方式，從管道上方插入到流體管道內(nèi)直接測(cè)量。它的主要結(jié)構(gòu)是插入流體管道內(nèi)并固定成一排的感壓管由一組長(zhǎng)短不一的全壓感壓管和負(fù)壓感壓管相連并列組成，全壓感壓管和負(fù)壓感壓管的上端伸出在流體管道外并分別通入全壓信號(hào)均壓室和負(fù)壓信號(hào)均壓室，全壓信號(hào)均壓室和負(fù)壓信號(hào)均壓室的頂部分別裝全壓信號(hào)輸出連接管和負(fù)壓信號(hào)輸出連接管。本實(shí)用新型是一種適用于矩形、圓形和其他異形截面管道氣體平均風(fēng)速測(cè)量?jī)x。
文檔編號(hào)G01P5/00GK2906628SQ20062000288
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月9日
發(fā)明者周麗琴, 趙勇綱 申請(qǐng)人:周麗琴