圓形管道全截面流量計的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于煙氣流量測量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，目的是提供一種不易堵塞、測量準確性高、使用壽命長、穩(wěn)定可靠的圓形管道全截面流量計，在圓形管道內(nèi)同一截面上，正交布置兩組采樣管，每組采樣管包括全壓管和靜壓管，全壓管和靜壓管背靠背布置，全壓管上在迎風向開設(shè)若干全壓采樣孔，靜壓管上在相反的方向開設(shè)若干靜壓采樣孔，測量結(jié)果準確，并設(shè)置吹掃裝置，定期對全壓管和靜壓管及各引出管進行反向吹掃，具備防堵清灰功能，不易堵塞，維護量小，穩(wěn)定可靠，使用壽命長，本實用新型流量計能夠連續(xù)、準確在線測量布置復雜、流場紊亂的工業(yè)廢氣管道內(nèi)的煙氣流速(流量)，能夠滿足環(huán)保部門對廢氣排放進行在線監(jiān)測準確性、連續(xù)性和可靠性的要求。
【專利說明】
圓形管道全截面流量計
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于煙氣流量測量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種圓形管道全截面流 量計。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，工業(yè)廢氣流速(流量)測量的一般方式為采用傳統(tǒng)一個取樣點（點測量)或幾 個測量點（線測量)測量方式，其只有在均勻流場或相對均勻的流場條件下才可準確測量煙 氣流量，若流場不均勻或紊亂的情況下，點測量和線測量流量的方式均無法準確測量該截 面處的平均流速。但在電力、石油和化工等行業(yè)的工業(yè)廢氣排放管道由于工藝和空間限制 等實際情況，廢氣管道很難達到均勻流場或相對均勻流場的直管段測量條件，所以傳統(tǒng)點 測量和線測量流量的方式均無法代表排氣管道某截面的平均速度，測量數(shù)據(jù)誤差也較大， 據(jù)現(xiàn)場實際比對試驗誤差一般在10-20%以上，無法滿足環(huán)保部門進行在線監(jiān)測的要求，也 無法作為對排污企業(yè)進行排污費征收的依據(jù)。
[0003] CN1475776A公開了一種橫截面流量計，靜壓管水平放置，全壓平均管在法蘭中部 豎立安置，該全壓平均管上部左右側(cè)分別連接4根全壓管，在全壓平均管右側(cè)中部也連接另 一根全壓管，該流量計與點測量、線測量方式相比，提高了測量數(shù)據(jù)的準確性。但該流量計 在實際使用過程中，易堵塞，維護工作量大，易損壞，使用壽命短，且由于全壓管、靜壓管的 布置方式混亂，測量結(jié)果仍然存在誤差大、準確性低的問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種不易堵塞、測量準確性高、使用壽命長、 穩(wěn)定可靠的圓形管道全截面流量計。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種圓形管道全截面流量計，包括正交布置的兩組采樣管，每組采樣管包括全壓 管和靜壓管，全壓管和靜壓管背靠背布置，全壓管上在迎風向開設(shè)若干全壓采樣孔，靜壓管 上在相反的方向開設(shè)若干靜壓采樣孔，全壓管和靜壓管的兩端分別與取樣塊連接，取樣塊 內(nèi)設(shè)置全壓取樣腔和靜壓取樣腔，全壓管、靜壓管分別與全壓取樣腔、靜壓取樣腔連通，其 中一個取樣塊上固定取樣頭，取樣頭內(nèi)分別開設(shè)全壓取樣通道、靜壓取樣通道，全壓取樣通 道、靜壓取樣通道分別與全壓取樣腔、靜壓取樣腔連通，取樣頭的全壓取樣通道、靜壓取樣 通道分別經(jīng)全壓引出管、靜壓引出管與差壓變送器連接，全壓引出管、靜壓引出管上分別安 裝測量電磁閥，全壓引出管、靜壓引出管上分別并聯(lián)吹掃管路，吹掃管路上安裝反吹電磁 閥，吹掃管路與吹掃裝置連接，每組采樣管中全壓管、靜壓管的兩端分別固定定位法蘭，定 位法蘭與法蘭套固定連接。
[0007] 本實用新型圓形管道全截面流量計，進一步的，所述取樣塊的另一側(cè)壁上固定備 用取樣頭。
[0008] 本實用新型圓形管道全截面流量計，進一步的，每根所述全壓管上全壓采樣孔的 數(shù)量選擇為4個或6個或8個，多個全壓采樣孔以圓形管道中心線對稱設(shè)置，靜壓采樣孔和全 壓采樣孔的數(shù)量相等且位置相對應(yīng)。
[0009] 本實用新型圓形管道全截面流量計，進一步的，所述全壓采樣孔的內(nèi)徑為6mm或 8mm，對應(yīng)位置的靜壓采樣孔與全壓采樣孔的內(nèi)徑相同。
[0010] 本實用新型圓形管道全截面流量計，進一步的，所述吹掃裝置采用空氣壓縮機。
[0011] 本實用新型圓形管道全截面流量計，進一步的，所述全壓管和靜壓管采用不銹鋼 管。
[0012] 本實用新型圓形管道全截面流量計與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:在圓形 管道內(nèi)同一截面上，正交布置兩組采樣管，每組采樣管包括全壓管和靜壓管，全壓管和靜壓 管背靠背布置，全壓管上在迎風向開設(shè)若干全壓采樣孔，靜壓管上在相反的方向開設(shè)若干 靜壓采樣孔，靜壓采樣孔和全壓采樣孔的數(shù)量相等且位置相對應(yīng)，對應(yīng)位置的靜壓采樣孔 與全壓采樣孔的內(nèi)徑相同，并設(shè)置取樣塊和取樣頭，測量氣體流量時，全壓采樣孔測出該截 面的平均全壓，靜壓采樣孔則測出該截面上的平均靜壓，再根據(jù)伯努利方程進行計算后即 得出截面平均流量，測量結(jié)果準確，測量精度可達± 3 %以內(nèi)，并設(shè)置吹掃裝置，定期對全壓 管和靜壓管及各引出管進行反向吹掃，具備防堵清灰功能，不易堵塞，維護量小，穩(wěn)定可靠， 使用壽命長，本實用新型流量計能夠連續(xù)、準確在線測量布置復雜、流場紊亂的工業(yè)廢氣管 道內(nèi)的煙氣流速(流量），具有在線測量數(shù)據(jù)連續(xù)、準確、穩(wěn)定可靠和使用維護量小的優(yōu)點， 能夠滿足環(huán)保部門對廢氣排放進行在線監(jiān)測準確性、連續(xù)性和可靠性的要求。
[0013] 下面結(jié)合附圖對本實用新型的圓形管道全截面流量計作進一步說明。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型圓形管道全截面流量計安裝狀態(tài)的整體圖；
[0015] 圖2為圖1中兩組采樣管部分的主視圖；
[0016] 圖3為采樣管部分的剖視圖。
【具體實施方式】
[0017] 如圖1-圖3所示，本實用新型圓形管道全截面流量計包括正交布置的兩組采樣管， 每組采樣管包括全壓管1和靜壓管2,全壓管1和靜壓管2采用不銹鋼管，全壓管1和靜壓管2 背靠背布置，全壓管1上在迎風向開設(shè)若干全壓采樣孔11，靜壓管2上在相反的方向開設(shè)若 干靜壓采樣孔21。本實用新型主要適用于內(nèi)徑①600mm-①3000mm的圓形管道，根據(jù)圓形管 道的內(nèi)徑確定采樣孔的數(shù)量，內(nèi)徑越大，設(shè)置數(shù)量越多，每根全壓管1上全壓采樣孔11的數(shù) 量選擇為4個或6個或8個，多個全壓采樣孔11以圓形管道10中心線對稱設(shè)置，全壓采樣孔11 的內(nèi)徑優(yōu)選為6mm或8mm，靜壓采樣孔21和全壓采樣孔11的數(shù)量相等且位置相對應(yīng)，對應(yīng)位 置的靜壓采樣孔21與全壓采樣孔11的內(nèi)徑相同。通過反復試驗對采樣孔的內(nèi)徑進行了優(yōu) 選，并根據(jù)管道內(nèi)徑選擇采樣孔的設(shè)置數(shù)量，進一步提高了測量的準確性。采樣孔的設(shè)置數(shù) 量及位置符合《固定污染源排氣中固體顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》(GB/T16157-1996)的要求。
[0018] 全壓管1和靜壓管2的兩端分別與取樣塊3連接，取樣塊3內(nèi)設(shè)置全壓取樣腔31和靜 壓取樣腔32,全壓管1、靜壓管2分別與全壓取樣腔31、靜壓取樣腔32連通。其中一個取樣塊3 上固定取樣頭4,取樣頭4內(nèi)分別開設(shè)全壓取樣通道41、靜壓取樣通道42,全壓取樣通道41、 靜壓取樣通道42分別與全壓取樣腔31、靜壓取樣腔32連通。取樣塊3的另一側(cè)壁上固定備用 取樣頭5,當取樣頭4堵塞需要更換時，可暫時通過備用取樣頭5進行測量，保證測量的連續(xù) 性。
[0019] 取樣頭4的全壓取樣通道41、靜壓取樣通道42分別經(jīng)全壓引出管6、靜壓引出管7與 差壓變送器8連接，全壓引出管6、靜壓引出管7上分別安裝測量電磁閥61、71。全壓引出管6、 靜壓引出管7上分別并聯(lián)吹掃管路9,吹掃管路9上安裝反吹電磁閥91，吹掃管路9與吹掃裝 置92連接，吹掃裝置92采用空氣壓縮機。
[0020]為了防止流量計內(nèi)部堵塞，設(shè)置吹掃裝置92，由PLC控制定期對全壓管1和靜壓管2 及各引出管進行反向吹掃，吹掃氣源由空氣壓縮機提供，壓力為〇.5MPa，反吹電磁閥91平時 全關(guān)，進行吹掃時，先關(guān)閉全壓、靜壓引出管上的測量電磁閥，再開啟反吹電磁閥，進行吹 掃，吹掃完成后關(guān)閉反吹電磁閥，開啟全壓、靜壓引出管上的測量電磁閥，繼續(xù)測量，確保測 量準確性。
[0021] 每組采樣管中全壓管1、靜壓管2的兩端分別固定定位法蘭12,定位法蘭12通過螺 栓與法蘭套13固定連接，安裝時在圓形管道10側(cè)壁上分別開設(shè)四個安裝孔14,將四個法蘭 套13分別焊接在四個安裝孔14內(nèi)，從而將流量計安裝在圓形管道10上。
[0022]本實用新型圓形管道全截面流量計的測量過程為：在圓形管道10內(nèi)同一截面上， 正交布置兩組采樣管，兩組采樣管的全壓引出管6和靜壓引出管7接入一套差壓變送器8，測 量氣體流量時，全壓采樣孔11測出該截面的平均全壓，靜壓采樣孔21則測出該截面上的平 均靜壓，差壓變送器8輸出4-20mA信號至數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，根據(jù)伯努利方程進行計算后 得出截面平均流量。煙氣流量計算公式為：
[0024] 其中，K為流量系數(shù);A為截面積(m2); AP為差壓(Pa);p為氣體密度(kg/m3)。
[0025] 本實用新型圓形管道全截面流量計廣泛應(yīng)用于電力、石油和化工等經(jīng)過除塵、脫 硝和脫硫的圓形管道內(nèi)廢氣排放的流量測量，主要對圓形工業(yè)排氣管道廢氣排放量進行在 線實時測量和監(jiān)控，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)和信息傳送到環(huán)保主管部門，確保對排污企業(yè)污染物排 放量的實時監(jiān)控和總量統(tǒng)計。
[0026] 以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用 新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本 實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護 范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種圓形管道全截面流量計，其特征在于:包括正交布置的兩組采樣管，每組采樣管 包括全壓管和靜壓管，全壓管和靜壓管背靠背布置，全壓管上在迎風向開設(shè)若干全壓采樣 孔，靜壓管上在相反的方向開設(shè)若干靜壓采樣孔，全壓管和靜壓管的兩端分別與取樣塊連 接，取樣塊內(nèi)設(shè)置全壓取樣腔和靜壓取樣腔，全壓管、靜壓管分別與全壓取樣腔、靜壓取樣 腔連通，其中一個取樣塊上固定取樣頭，取樣頭內(nèi)分別開設(shè)全壓取樣通道、靜壓取樣通道， 全壓取樣通道、靜壓取樣通道分別與全壓取樣腔、靜壓取樣腔連通，取樣頭的全壓取樣通 道、靜壓取樣通道分別經(jīng)全壓引出管、靜壓引出管與差壓變送器連接，全壓引出管、靜壓引 出管上分別安裝測量電磁閥，全壓引出管、靜壓引出管上分別并聯(lián)吹掃管路，吹掃管路上安 裝反吹電磁閥，吹掃管路與吹掃裝置連接，每組采樣管中全壓管、靜壓管的兩端分別固定定 位法蘭，定位法蘭與法蘭套固定連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形管道全截面流量計，其特征在于:所述取樣塊的另一側(cè)壁 上固定備用取樣頭。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓形管道全截面流量計，其特征在于:每根所述全壓管上全壓 采樣孔的數(shù)量選擇為4個或6個或8個，多個全壓采樣孔以圓形管道中心線對稱設(shè)置，靜壓采 樣孔和全壓采樣孔的數(shù)量相等且位置相對應(yīng)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓形管道全截面流量計，其特征在于:所述全壓采樣孔的內(nèi)徑 為6mm或8mm，對應(yīng)位置的靜壓采樣孔與全壓采樣孔的內(nèi)徑相同。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓形管道全截面流量計，其特征在于:所述吹掃裝置采用空氣 壓縮機。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的圓形管道全截面流量計，其特征在于:所述全壓管和 靜壓管采用不銹鋼管。
【文檔編號】G01F1/34GK205506130SQ201620349001
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】李治根, 安建利
【申請人】南京友智科技有限公司