專利名稱：壓力測(cè)量防堵塞方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由可調(diào)截面的變徑調(diào)節(jié)取樣閥組成的多塵狀態(tài)壓力(負(fù) 壓)測(cè)量防堵塞方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前在多塵、易堵塞測(cè)量管路的壓力測(cè)量中，如化工工業(yè)、建材工業(yè)、 石油工業(yè)中使用的爐窯、沸騰床、流化床、砂子爐等，由于爐床內(nèi)的固體顆
粒粉塵處于100(TC左右的高溫和流化狀態(tài)，壓力測(cè)試點(diǎn)及管路極易堵塞，影 響正常運(yùn)行。而且一旦堵塞，只得在停止測(cè)量時(shí)用人工吹掃。有時(shí)采用在管 路內(nèi)連續(xù)通入少量氣體的方法，以防止灰塵顆粒濺入堵塞，但同時(shí)引起了測(cè) 試誤差。氣體流量越大則誤差越大，通常誤差高達(dá)5 10% ，因而不能準(zhǔn)確地 控制爐窯裝置在正常的工況下運(yùn)行，影響了裝置的工作效率和加大了能源消 耗。到目前為止尚無解決辦法的文獻(xiàn)專利和產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種運(yùn)行可靠、調(diào)整方便、測(cè)量精度極高、不堵塞的壓力 測(cè)量系統(tǒng)方法和裝置。適合各種惡劣環(huán)境條件下爐床的壓力測(cè)量。測(cè)量誤差 可減少一個(gè)數(shù)量級(jí)(IO倍以上)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種壓力測(cè)量防堵塞裝置，包括
一個(gè)測(cè)量引出管2，該測(cè)量引出管2的內(nèi)端通至待測(cè)壓的爐1內(nèi)，外端 連接一個(gè)具有取樣孔4的變徑調(diào)節(jié)取樣閥3;
該變徑調(diào)節(jié)取樣閥3通過管路與測(cè)量氣體流量和壓力的流量計(jì)6和壓力 表5，以及用以調(diào)整氣體流量的自力流量調(diào)節(jié)閥7相連，流經(jīng)該變徑調(diào)節(jié)取 樣閥3的取樣孔4處的氣體通過截面可通過變徑調(diào)節(jié)取樣閥3進(jìn)行調(diào)節(jié)；
一個(gè)壓力變送器，用以測(cè)量流經(jīng)該變徑調(diào)節(jié)取樣閥3的取樣孔4處的壓力。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種壓力測(cè)量防堵塞方法，包括以下步
驟
將一個(gè)測(cè)量引出管通至待測(cè)壓的爐內(nèi)；
將該測(cè)量引出管的外端連接一個(gè)具有取樣孔的變徑調(diào)節(jié)取樣閥； 將用以測(cè)量氣體流量和壓力的流量計(jì)和壓力表、以及用以調(diào)整管路內(nèi)氣 體流量的自力流量調(diào)節(jié)閥安裝在與該變徑調(diào)節(jié)取樣閥連接的管路上，調(diào)整該 變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體通過截面，從而調(diào)節(jié)流經(jīng)該閥氣體的流 速，使該氣體通過該截面的氣體流速v,和通至爐內(nèi)的該測(cè)量引出管內(nèi)端的截 面處的氣體流速^滿足關(guān)系式v^V2^，其中，〖為該測(cè)量引出管的管路 阻力系數(shù)；
采用壓力變送器測(cè)量流經(jīng)該變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體的壓力， 該測(cè)得的壓力即為該爐的內(nèi)壓。


圖1是本發(fā)明多塵狀態(tài)下壓力測(cè)量防堵塞方法的系統(tǒng)圖。 圖2是圖1所示變徑調(diào)節(jié)取樣閥的第一種結(jié)構(gòu)_滑闊式變徑取樣閥的 結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1所示變徑調(diào)節(jié)取樣閥的第二種結(jié)構(gòu) 一 針式變徑取樣閥的結(jié) 構(gòu)示意圖。
圖4是圖1所示變徑調(diào)節(jié)取樣閥的第三種結(jié)構(gòu)_轉(zhuǎn)閥式變徑取樣閥的 結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，在測(cè)量引出管2外端由一變徑調(diào)節(jié)取樣閥3改變氣體的通過截面，使氣體的動(dòng)壓與引出管部分的氣體阻力相等，測(cè)量取樣點(diǎn)的壓力即 為爐內(nèi)的真實(shí)壓力。測(cè)量引出管內(nèi)氣體流量由爐內(nèi)粉塵的顆粒大小和流動(dòng)速
度等因素決定，由自力流量調(diào)節(jié)閥7調(diào)整。該自力流量調(diào)節(jié)閥7用于控制測(cè) 量引出管2內(nèi)的氣體的流量，保持管內(nèi)的流速，并不受測(cè)量壓力的變化引起 流量的變化，防止該管路堵塞。流量計(jì)6、壓力表5讀出氣體的流量和壓力。
通入的氣體由自力流量調(diào)節(jié)閥7調(diào)定到要求流量，由流量表6顯示。氣 體經(jīng)變徑調(diào)節(jié)取樣閥3的I一I截面，測(cè)量引出管2的II一II截面流入爐內(nèi) 并同時(shí)由變徑調(diào)節(jié)M閥3內(nèi)取樣孔4經(jīng)管路送至壓力變送器測(cè)量。
設(shè)變徑調(diào)節(jié)取樣閥3的取樣孔4處的截面I-I、測(cè)量引出管在爐內(nèi)一 端的截面II-II處的截面面積分別為S,和S2，壓力分別為P,和P2，流速分別 為Vi和V2，高度分別為Z,和Z2， Y為氣體重度。
截面i-i至截面ii-ii間的管路阻力系數(shù)為《，阻力消耗能為力『。
上述各參數(shù)之間的關(guān)系滿足伯努利方程
A + i + Z, =& + i + Z2 + Mv (1)
參見圖i可知，截面i-i與截面n-n分別處于測(cè)量引出管2的兩端， 其為串聯(lián)管路，因此這兩個(gè)截面處的流量相等。
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，只要改變變徑調(diào)節(jié)取樣閥3的取樣孔4處的 氣體通過截面面積，使流經(jīng)該截面I-I處的氣體流速vt以及流經(jīng)該截面 II-II處的氣體流速V2滿足Vl=v2A/^ (式(2))，該截面I-I處的壓 力PJ卩等于截面II-II處的壓力P2，而不受管路中氣體流量的影響。換言之， 在此情況下，通過壓力變送器測(cè)得的P2就是爐內(nèi)的壓力P"
其中，Vl、 Vl、 g可由己知的任何方法測(cè)量得到。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，安裝在測(cè)量引出管2之外端的變徑調(diào) 節(jié)取樣閥3采用的是一種滑閥的結(jié)構(gòu)，如圖2所示，該滑閥包括閥芯(9a)、 和螺帽(10a)，該閥芯(9a)在外表面沿軸向加工有寬3毫米的斜槽，通過操縱螺帽(10a)，可推動(dòng)該閥芯(9a)沿軸向移動(dòng)20毫米，閥芯(9a) 的軸向移動(dòng)改變經(jīng)該變徑調(diào)節(jié)取樣閥(3)的取樣孔(4)處的氣體通過截面。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，安裝在測(cè)量引出管2之外端的變徑調(diào)節(jié) 取樣閥3采用的是一種針閥的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，該針閥包括閥芯(9b) 和閥座(10b)，該閥芯(9b)的外部加工有螺紋，通過扭動(dòng)閥芯(9b)， 改變閥芯(9b)的錐端與閥座(10b)之間的距離，從而改變經(jīng)該變徑調(diào)節(jié) 取樣閥(3)的取樣孔(4)處的氣體通過截面。
根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，安裝在測(cè)量引出管2之外端的變徑調(diào) 節(jié)取樣閥3采用的是一種轉(zhuǎn)閥的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，該轉(zhuǎn)閥包括閥芯(9c) 和閥體(8c)，該閥芯(9c)為可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱體，在該閥芯(9c)和閥體 (8c)上對(duì)應(yīng)的加工有偏圓孔，通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯(9c)改變經(jīng)該變徑調(diào)節(jié)取 樣閥(3)的取樣孔(4)處的氣體通過截面。
權(quán)利要求
1. 一種壓力測(cè)量防堵塞方法，包括以下步驟將一個(gè)測(cè)量引出管通至待測(cè)壓的爐內(nèi)；將該測(cè)量引出管的外端連接一個(gè)具有取樣孔的變徑調(diào)節(jié)取樣閥；將用以調(diào)整管路內(nèi)氣體流量的自力流量調(diào)節(jié)閥安裝在與該變徑調(diào)節(jié)取樣閥連接的管路上，該自力流量調(diào)節(jié)閥控制所述測(cè)量引出管內(nèi)的氣體的流量，使之不受測(cè)量壓力的變化而發(fā)生變化；調(diào)整所述變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體通過截面，使該氣體通過截面處的氣體動(dòng)壓與測(cè)量引出管的氣體阻力相等，從而使取樣孔處的測(cè)量壓力與爐的內(nèi)壓力相等；采用壓力變送器來測(cè)量流經(jīng)所述變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體的壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測(cè)量防堵塞方法，其特征是將用以測(cè)量 氣體流量和壓力的流量計(jì)和壓力表也安裝在與該變徑調(diào)節(jié)取樣閥連接的管 路上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力測(cè)量防堵塞方法，其特征是所述變 徑調(diào)節(jié)取樣閥采用滑閥的結(jié)構(gòu)，該滑閥包括閥芯和螺帽，該閥芯在外表面沿 軸向加工有寬3毫米的斜槽，通過操縱螺帽，使該閥芯沿軸向移動(dòng)20毫米，
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力測(cè)量防堵塞方法，其特征是所述變 徑調(diào)節(jié)取樣閥采用針閥的結(jié)構(gòu)，該針閥包括閥芯和閥座，該閥芯的外部加工 有螺紋，通過扭動(dòng)閥芯，改變閥芯的錐端與閥座之間的距離，從而改變所述 變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體通過截面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力測(cè)量防堵塞方法，其特征是所述變 徑調(diào)節(jié)取樣閥采用轉(zhuǎn)閥的結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)閥包括閥芯和閥體，該閥芯為可轉(zhuǎn)動(dòng)的 圓柱體，在所述閥芯和閥體上對(duì)應(yīng)的加工有偏圓孔，通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯改變所述變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體通過截面。
6. —種壓力測(cè)量防堵塞裝置，包括一個(gè)測(cè)量引出管，該測(cè)量引出管的內(nèi)端通至待測(cè)壓的爐內(nèi)，外端連接一 個(gè)具有取樣孔的變徑調(diào)節(jié)取樣閥；安裝在與所述變徑調(diào)節(jié)取樣閥連接的管路上的用以測(cè)量氣體流量和壓 力的流量計(jì)和壓力表、以及用以調(diào)整管路內(nèi)氣體流量的自力流量調(diào)節(jié)閥，該 自力流量調(diào)節(jié)閥控制所述測(cè)量引出管內(nèi)的氣體的流量，使之不受測(cè)量壓力的 變化而發(fā)生變化；一個(gè)壓力變送器，用以測(cè)量流經(jīng)所述變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體 的壓力；所述變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體通過截面是可變的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力測(cè)量防堵塞裝置，其特征是還有安裝在 與所述變徑調(diào)節(jié)取樣閥連接的管路上的用以測(cè)量氣體流量和壓力的流量計(jì) 和壓力表。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的壓力測(cè)量防堵塞裝置，其特征是所述變 徑調(diào)節(jié)取樣閥采用滑閥的結(jié)構(gòu)，該滑閥包括閥芯和螺帽，該閥芯在外表面沿 軸向加工有寬3毫米的斜槽，通過操縱螺帽，使該閥芯沿軸向移動(dòng)20毫米， 閥芯的軸向移動(dòng)改變所述變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體通過截面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的壓力測(cè)量防堵塞裝置，其特征是所述變 徑調(diào)節(jié)取樣閥采用針閥的結(jié)構(gòu)，該針閥包括閥芯和閥座，該閥芯的外部加工 有螺紋，通過扭動(dòng)閥芯，改變閥芯的錐端與閥座之間的距離，從而改變所述 變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體通過截面。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的壓力測(cè)量防堵塞裝置，其特征是所述變 徑調(diào)節(jié)取樣閥采用轉(zhuǎn)閥的結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)閥包括閥芯和閥體，該闊芯為可轉(zhuǎn)動(dòng)的 圓柱體，在所述閥芯和閥體上對(duì)應(yīng)的加工有偏圓孔，通過轉(zhuǎn)動(dòng)闊芯改變所述 變徑調(diào)節(jié)取樣閥的取樣孔處的氣體通過截面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由可調(diào)截面的變徑調(diào)節(jié)取樣閥為主要部件組成的多塵狀態(tài)下壓力測(cè)量防堵塞方法和裝置，為防止?fàn)t內(nèi)顆粒粉塵堵塞測(cè)壓取樣管，由自力流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)使一定量的氣體沖洗測(cè)壓取樣管，流量控制在0.5～1.5米³/小時(shí)，由測(cè)壓引出管氣體阻力(一般可達(dá)30～150H₂Omm)而引起測(cè)量誤差，由變徑調(diào)節(jié)閥克服，使取樣管的測(cè)量壓力與爐內(nèi)實(shí)際壓力相等，并不受氣體流量變化的影響，從而準(zhǔn)確地測(cè)量出爐內(nèi)的壓力，該方法和裝置運(yùn)行可靠，調(diào)整方便，測(cè)量精度1H₂Omm不堵塞。
文檔編號(hào)G01L19/06GK101435729SQ20081018150
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期1999年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月6日
發(fā)明者謝心良 申請(qǐng)人:謝心良