CN1055815A - 工业管道气体流量测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业管道气体流量测定装置，特 别是用于大直径工业管道的含尘气体流量连续测定 装置，它包括由收缩形喇叭口曲线段和通孔直管段组 合而成的测压头(1)、测压头测压导管(2)、管壁测压 导管(3)及将它们固定在工业管道上的密封固定装置 等，通过连续测量测压头(1)直管段内表面静压P1 和工业管道的一个断面静压P1和工业管道的一个 断面静压P2的压差值，求得气体总体积流量，本装 置结构简单，制作费用低，不受流体固有物化性质波 动的影响，若接入流量自动记录显示***即可实现自 动化测量。

Description

本发明涉及一种气体流量测定装置，特别是用于直径大于0.5米的大直径工业管道含尘气体流量的测定装置，及其测定方法。

目前，工业管道气体流量的测定一般多用皮托管或各种节流型装置，诸如流量孔板、文丘里管等。这些测定装置及其测量方法存在不少缺点和使用的局限性，皮托管易受堵，测量误差较大，不能长时间连续测定;节流型装置阻力大，增加能耗，易磨损，故一般不适用于大直径工业管道含尘气体流量的测定。英国专利GB-1358649所描述的测定装置适用于工业管道，可以解决防堵塞问题，但结构较复杂，制作不甚容易，而且不能连续测定。

本发明的目的是针对现有工业管道气体流量测定装置的一些缺陷，提供一种适用于工业管道，特别是大直径（0.5米以上）含尘工业气体管道的气体流量测定装置，其结构比较简单、工作可靠，且可长时间连续进行测定。

本发明所述的工业管道气体流量测定装置包括收缩形喇叭口测压头，简称测压头（1），测压头测压导管（2），管壁测压导管（3），以及将它们固定在工业管道上的密封固定装置等部分。测压头（1）由收缩形喇叭口曲线段和通孔直管段组合而成，收缩形喇叭口曲线段可以采用各种不同的数学曲线形式，如椭圆曲线、双曲线、抛物线、双纽线等等，也可以取为不同的凹面。测压头（1）的大小一般可根据工业管道实际直径和气体含尘或含有其他固体杂质或固体物料的浓度来确定，它在工业管道内的位置可通过提升或降低测压头测压导管（2）进行调整。在测压头（1）的通孔直管段上焊接或用螺纹连接测压头测压导管（2）。该导管（2）可以是单独一根管子或是由若干管段螺纹连接成一根整体管，它穿过打在工业管道（10）管壁上的小孔，借助密封装置加以固定，从而将测压头（1）可靠地安置于工业管道内的测定位置。测压头的收缩喇叭口迎着气流方向。密封固定装置由密封环（5）、螺母（6）、压环（7）、螺钉（8）、密封填料（9）等组合而成，以保证测压头测压导管（2）不转动不移位。在喇叭口测压头（1）的上游或下游，相隔一定距离位置的管壁上开设另一个小孔，将六角螺母（4）（或有内螺纹的套筒）与该小孔同心焊接在管道壁上，然后拧上管壁测压导管（3）。测压导管（2）与（3）之间的安装距离根据所采用的压力计量程度来确定。喇叭口测压头（1）、测压头测压导管（2）和管壁测压导管（3）可根据被测量气体的温度和化学性质选用不锈钢、铜、铝、工程塑料等材料制作。

用本发明装置测量管道内流量的方法是，将本装置置于管道内以后，将测压头测压导管（2）与管壁测压导管（3）连接到压力计上，或将它们接入流量自动记录显示***，当管道内的气体（或其他流体，如含少量杂质的液体、气力输送物料流体）流过本装置测压头（1）时，连续测量测压头测压导管（2）与管壁测压导管（3）所处两点的压力差P1-P2，即测压头（1）通孔直管段内表面静压P1与工业管道（10）的一个断面静压P2之压差。利用压差与流量的函数关系求得管道内的气体流量，或者在测压头测压导管（2）与管壁测压导管（3）直接接入流量自动记录显示***的情况下，直接读出流量值。

由于将本装置放入工业管道内以后一般不再取出，因此使用本装置可以对管道内气体流量或其他流体的流量实行长时间连续监测，而不会堵塞。又因为收缩形喇叭口测压头尺寸小，不会增加管道流体阻力，故不会增加能量消耗，也无需供给能量，所以本发明装置具有节能特点，是一种节能型的流量测定装置，且结构简单、制作费用低。本装置工作时不受流体固有物化性质（如温度、粘度、湿度、密度、浓度等参数）波动的影响。本装置只要接入流量自动记录显示***即可实现自动化测量。

附图是工业管道气体流量测定装置的结构和安装方式。图中1为收缩形喇叭口测压头，2为测压头测压导管，3为管壁测压导管，4为六角螺母，5为密封环，6为密封螺母，7为压环，8为压紧螺钉，9为耐热石棉填料，10为工业管道。

下面结合附图对实施例作详细说明。

实施例1：

附图所示为本发明工业管道气体流量测定装置的剖面结构，在收缩形喇叭口测压头（1）的通孔直管段上焊上测压头测压导管（2），通过利用密封固定装置将测压头测压导管（2）固定，从而将测压头（1）安装于工业管道（10）的中心线位置。测压头（1）的喇叭口曲线段为双纽线形，喇叭口正对气流方向。测压头测压导管（2）穿过开设在管道（10）上的小孔连接压力计P1。为了防止测压头测压导管（2）发生转动和位移，用密封固定装置将其固定，该密封装置包括：外车螺纹的密封环（5），环内充填耐热石棉填料（9），用来压紧垫料的压环（7），拧紧在密封环（5）上的螺母（6），把测压头测压导管（2）顶住的压紧螺钉（8）。在测压头（1）位置的上游位置（如图所示）的工业管道壁上另开一个小孔，将六角螺母（4）（或具有适当高度的车内螺纹的套筒）与该小孔同心焊接在管道上，并拧入管壁测压导管（3），该导管连接压力计P2。测量装置工作时，通过测压头测压导管（2）、管壁测压导管（3）测量出测压头（1）直管段内表面静压P1与工业管道（10）断面静压P2的压力差，利用压差与流量的函数关系求得管道内的气体流量。也可以将测压头测压导管（2）和管壁测压导管（3）接入流量自动记录显示***，实现自动化监测。

实施例2：

在收缩形喇叭口测压头（1）的通孔直管段上用螺纹连接方式装上测压头测压导管（2），该测压导管可以是适当材料的单独一根管子或是由若干段管子经螺纹连接而成（用于较大直径的工业管道）。其它与实施例1相同。

Claims (4)

1、一种工业管道气体流量测定装置，特别是用于大直径工业管道的含尘气体流量连续测定装置，它包括测压头(1)、测压头测压导管(2)、管壁测压导管(3)及将它们固定在工业管道上的密封固定装置等部分，其特征在于测压头(1)由收缩形喇叭口曲线段和通孔直管段组合而成，收缩形喇叭口曲线段可以采用各种不同的数字曲线形式和凹面。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所说的测压头（1）的通孔直管段上连接测压头测压导管（2），测压头（1）在工业管道中的位置可通过提升或降低测压头测压导管（2）进行调整。

3、一种使用工业管道气体流量测定装置测量管道内流量的方法，其特征在于通过测压头测压导管（2）与管壁测压导管（3），连续测量测压头（1）直管段内表面静压P1和工业管道（10）的一个断面静压P2的压差值，求得气体总体积流量。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于测压头测压导管（2）与管壁测压导管（3）的测量间距根据压力计量程大小来确定。