橫截面式流量計的製作方法
2023-04-25 04:39:11 3
專利名稱：橫截面式流量計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種橫截面式流量計，系一種檢測鍋爐二次風量的裝置，屬於鍋爐設備檢測器械的技術領域。
眾所周知，由於火力發電廠鍋爐二次風管道的直管段極短，或者幾乎就沒有，這就使得二次風的測量成為非常困難的事情，因此在許多場合就不測量了。而在必須測量的場合不得不採用機翼型測量裝置，但這只是一個無奈之舉。因為機翼型測量裝置的主要缺點就是大大減少了二次風的流通面積，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，仍然要保持應有的風量，以維持正常的發電負荷之要求，就必須提高風機的功率，增大能源的消耗。即使如此，因機翼型結構仍比較長，在一些場合仍然不能使用已安裝了機翼型測速裝置。即使已安裝了機翼型測量裝置，因為前後直管道不滿足，無法保證測量的精度。一般在使用機翼型測量裝置前，都要進行現場標定，但如果沒有直管段，標定就不會準確。因此採用機翼型測量裝置測量二次風很難保持準確而穩定的測量。其它裝置比如皮托管、均速管更不可實現對二次風的測量橫截面式流量計的結構是法蘭(1)的截面是矩形，靜壓管(12)水平放置，其右端穿過靜壓管固定底座(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)上部左右側分別連接4根全壓管(11)，在全壓平均管(10)右側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)的柵格板置於法蘭(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，並有一矩形孔(14)，沿法蘭(1)孔的外表面框架四周分布有26個孔(15)，其孔徑為φ105mm，法蘭(1)的矩形孔(14)有一臺階(16)。
橫截面式流量計的優點是不需要任何直管段，只要有250～300mm的的安裝長度就可使用，也不用在現場標定來確定流量係數K。本結構的流速只是與密度和壓力差有關，由流速和面積就可以保證準確測定流量。
由圖3、5，法蘭(1)是矩形的截面，並有一矩形孔(14)，沿法蘭(1)孔的外表面框架四周分布有26個孔(15)，其孔徑為φ105mm，法蘭(1)的矩形孔(14)有一臺階(16)。
由圖4，流量計的法蘭(1)端面有一凸緣(32)，可與管道(33)和(34)的法蘭(1)的臺階(16)嵌合，然後再用螺栓固定。
由圖6，靜壓取壓口底座(2)有臺階孔(17)，孔的左部有內螺紋(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)，內孔(22)是臺階孔。
由圖8，全壓取壓口底座(4)有臺階孔(23)，孔的左部有內螺紋(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)，內孔(28)是臺階孔(28)。
由
圖10，全壓平均管底座(6)有一內孔(29)。
由圖11，全壓管固定底座(7)有內孔(30)。
由圖12，靜壓管固定底座(8)有內孔(31)。
由圖13，整流器柵格板(9)是在一個管子側面固接許多平行的柵格板(32)。
由於沒有足夠的直管段，通過管道截面上各點的流速不一樣，很難找到一個能代表平均流速的一個點。如果管道內的流速是穩定、確切的形式，則在管道中流速分布是自管壁等於零連續變化到管道中心的最大流速。因此在中間的變化過程中總可以找出一個點，在這個點上所測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律的前提下。這在實際工作現場是很難做到的，特別是二次風極無規律可言。在這種情況下，如果利用測點速的裝置(S型皮托管)，測某一直線的線速度(均速管、阿紐巴、威力巴)來推算出該截面的平均速度，簡直無準確精度可言。
由於管道中的流速不等於常數，實際風速分布也沒有一定的規律可循，但可以將測量流速的截面分割為許多小的單元面積。Aie假設每個單元面積內的流速為Vi，則總的流量就等於流過多個所有小單元面積的流量之和。即Q=i=1nA1V1]]>此方法稱之為速度面積法。國際標準化組織已肯定了這種方法，並制定了相應的測量規範。當單元面積分割得愈多，所測的流量應愈準確。橫截面式流量計就是基於這個原理設計出來的，並在實際應用中得到了證實。
單元面積劃分原則矩形管道將矩形管道的長邊和短邊分別按等長的原則，將矩形管道的橫截面平均分成若干個面積相同的小單元。測量每個小單的中心點的流速，再將所有小單元的流速之和平均，即是整個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面積相等的同心圓環(中央為圓)，測出每個圓環的流速，然後再將所有圓環(包括中央圓)的流速平均化，即得到該圓截面的平均流速。流速只與動壓和密度有關，而與流量係數無關。從全壓管的壓力和靜壓管得出的壓力差為ΔP，由公式V=2P]]>(ρ為密度)，可得出流速，從流速和面積就可得出流量值。
要使風量傳感器能夠達到測量的目的，橫截面式流量計在結構功能上必須滿足兩個條件，一是通過管道橫截面上的各點的流速雖然不是等速度的，但要求是穩定的。上述求面積法理論是在將每個小單元面積的流速視為規則的前提下提出的。在實際應用中採用了流動調整器，其安放在測速裝置的上遊。其作用是在相等的長度(7cm)將不穩定的流體變成一束束穩定的流體。
由於通過管道橫截面上的各點的流速不是相等的，所以要求傳感器測出的數值儘可能接近平均值。
橫截面式流量平均傳感器在結構設計上完全實現了上述兩個要求。
該裝置不管管道橫截面積多大，其長度都在250～300mm之間。在該裝置的入口端是布滿整個截面積的直流器，擾動的氣流經過直流器的整流變成平穩的氣流。在直流器之後裝有在管道橫截面上按一定規律排列橫截面速度取壓管，將流速不相同的動壓經裝置變成較平穩的信號。本流量計各點的流速不是等速，要求很穩定。
權利要求1.一種橫截面式流量計，其特徵是法蘭(1)的截面是矩形，靜壓管(12)水平放置，其右端穿過靜壓管固定底座(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)上部左右側分別連接4根全壓管(11)，在全壓平均管(10)右側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)的柵格板置於法蘭(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.根據權利要求1所述的流量計，其特徵是法蘭(1)也可以是圓形的截面。
3.根據權利要求1所述的流量計，其特徵是法蘭(1)是矩形的截面，並有一矩形孔(14)，沿法蘭(1)孔的外表面框架四周分布有26個孔(15)，其孔徑為φ105mm，法蘭(1)的矩形孔(14)有一臺階(16)。
專利摘要一種橫截面式流量計，其法蘭截面是矩形或圓形，靜壓管水平放置，其右端穿過靜壓管固定底座，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，整流器柵格板置於法蘭左部形成一空氣直流器，流量計兩端的法蘭分別與管道的法蘭連接，本流量計不用直管段，也不用在現場標定確定流量系統，由流速和面積即可測定其流量。
文檔編號G01F1/34GK2558964SQ02246768
公開日2003年7月2日 申請日期2002年8月16日 優先權日2002年8月16日
發明者俞思元 申請人:俞思元