一种实现高温气体定量排放的管道的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明创造属于废气排放领域，尤其是涉及一种实现高温气体定量排放的管道。
【背景技术】
[0002] 废气排放装置在烘干炉的设计中不可缺少，因为涂膜在干燥过程中会有大量有机 溶剂进行挥发，在烘干室内形成溶剂蒸汽，当室内溶剂的蒸汽超过允许浓度时，就有发生爆 炸的危险。为保证这些挥发性的有机物的聚集不超过爆炸极限，同时为避免挥发性有机物 向车间扩散进而形成烟雾，烘干室通常设有自然排风或机械排风装置，将带有溶剂蒸汽的 废气不断的排出并补充新鲜空气。机械排风装置一般是指通过选用合适风量的排风风机把 排气量控制在一定范围之内，对于烘干炉来说排放的废气温度比较高，需要选用耐高温离 心风机，一方面增加了投资成本和维护成本，另一方面风机运转带来的噪音也比较大；自然 排风也比较常用，排气量与排烟管的高度、直径以及天气状况都有关系，不容易量化，只能 通过风阀适当调节排气量的大小。排气量的大小对于烘干炉的设计也非常关键，排气量大 增加室内热空气的循环速度，能促进烘干室内温度均匀，加速涂层的干燥过程，但是，排气 量过大同时会增加功率消耗，造成能源的浪费。因此，设计一种装置解决高温废气定量排放 问题很有必要。
【发明内容】
[0003] 本发明创造要解决废气排放设计中高温气体的定量排放问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种实现高温气体定量排 放的管道，包括风管、孔板和压差感应器A，所述孔板为带有中心圆孔的板，所述孔板安装在 所述风管的平直段，所述孔板上中心圆孔的中轴线与所述风管的中轴线一致，所述压差感 应器A的一个测量端设置在风管的进风口处，位于所述孔板之前，另一个测量端设置在所 述孔板之后，位于流体流过中心圆孔后的缩脉处。
[0005] 优选地，还包括压差感应器B，其设置位置与所述压差感应器A -致。
[0006] 优选地，所述孔板通过法兰与所述风管连接。
[0007] 优选地，所述压差感应器A和所述压差感应器B通过耐高温散热快的导压管与所 述风管连接。
[0008] 优选地，所述风管管壁带有保温岩棉。
[0009] 本发明创造具有的优点和积极效果是：本发明创造实现了高温气体的定量排放； 经过现场测试与验证，此方法简单有效，成本低廉，可操作性强，相对误差在允许范围内。
【附图说明】
[0010] 为了更清楚地说明本发明创造实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本发明创造的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还 可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011] 图1是本实用新型的原理示意图；
[0012] 图2是本实用新型的结构示意图。
[0013] 图中：
[0014] 1、风管2、孔板3、压差感应器A 4、压差感应器B
【具体实施方式】
[0015] 下面将结合本发明创造实施例中的附图，对本发明创造实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明创造一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本发明创造中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本发明创造保护的范围。
[0016] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明创造，但是本发明创 造还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发 明创造内涵的情况下做类似推广，因此本发明创造不受下面公开的具体实施例的限制。
[0017] 当流体流过孔板时，在孔板前后存在一定压差，对于一定的孔径，流经孔板的流量 随着压差增大而增大，当压差超过某一数值（称为临界压差）时，流体通过孔板缩孔处的流 速达到音速，这时无论压差如何增加，流经孔板的流量将维持在一定数值而不再增加。限流 孔板就是根据这一原理来限定流体的流量和降低压力的。
[0018] 流体流过孔板时，流股收缩，过孔板后，流股继续收缩，然后扩展，其最小截面处称 作"缩脉"。
[0019] 如图1所示，孔板之前某流线平行的截面为E截面，因"缩脉"处流线也平行，故取 "缩脉"处为F截面，暂不计阻力，E、F截面之间的伯努力方程如下：
[0023] ②式需从三个方面考虑修正：
[0024] ⑴实际流体流动有阻力；
[0025] ⑵"缩脉"截面会随流量改变而稍作前后移动，但下游测压口的位置是固定的，由 此带来测量误差；
[0026] ⑶以过孔口的流速u。代替u 2;
[0027] 引入修正系数C，则
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[0031] 孔流系数C。的值由实验测定并整理为"C。~Re/'曲线，Rei= dup/ii，指孔板上 游侧的雷诺准数。实测的"C。~Re/'曲线与直管湍流区" A~Re"曲线形状相似，随着Rei值的增加，C。值先下降，然后为常数。因C。值在常用范围内往往为常数，对于一块孔板而言 C。为常数，大量实验得出经验公式：
[0032] 孔板流量计的阻力hf~0? 4u。2---------------------------------⑤
[0033] 在某个项目中，需要排气量在1200m3/h左右。
[0034] 如图2所示，本发明创造包括风管1、孔板2和压差感应器A 3,所述孔板2为带有 中心圆孔的板，所述孔板2安装在所述风管1的平直段，所述孔板2上中心圆孔的中轴线与 所述风管1的中轴线一致，所述压差感应器A 3的一个测量端设置在风管的进风口处，位于 所述孔板2之前，也就是图1、图2中截面E处，另一个测量端设置在所述孔板2之后，位于 流体流过中心圆孔后的缩脉处，也就是图1、图2中截面F处。所述孔板2通过法兰与所述 风管1连接。
[0035] 孔板2上中心圆孔的大小需要根据现场测试数据来计算，因此需要事先准备数个 没有孔的盲板，现场要开直径不等的圆孔来进行测试，计算公式依据公式⑤。
[0036] 测试步骤如下：
[0037] 1、循环风机正常开启，满足送风风速，安装某一孔径的孔板；
[0038] 2、在风管1上打孔，安装风速仪，风速仪探入不同深度监测风速，读数稳定的位置 被认为"缩脉"截面，即截面F ;
[0039] 3、手持压差计测截面E、F两位置间压差，依据公式⑤计算u。，由Q = u。. S计算排 气量，计算结果有可能出现以下三种情况：
[0040] ⑴Q多1200m3/h，偏离不多，孔板开孔直径合适，测试结束；
[0041] (2)Q>1200m3/h，偏离很大，则换用盲板，在新的盲板上开一个直径更小的圆孔重复 上面3个步骤；
[0042] ⑶Q〈1200m3/h，偏离很大，则将孔板上的圆孔进行适当扩大，重复上述步骤进行测 试。
[0043] 测试结果见下表
[0045] 从表中数据可见，孔板开孔(685时，排气量与设计要求吻合的很好，相对误差在 允许的范围内。
[0046] 依据测试结果：若要排气量始终保持在1200m3/h左右，孔板前后压差应该保持在 1372Pa附近的一个范围值，在孔板孔径一定的情况下，压差的变化基本反映了排气量的变 化。
[0047] 并且可以准备两个压差感应器A和B，一个设定为压差上限，另一个设定为压差下 限，设备运行过程中，如果孔板前后的压差值超出范围时感应器会发出报警信号，说明排气 异常，需要检修。如果一个压差感应器可以同时设定压差的上下限，则可以只使用一个。
[0048] 所述压差感应器A 3和所述压差感应器B 4通过耐高温散热快的导压管与所述风 管1连接，国内市场上的压差感应器耐温只有80度左右，通过增加这种导压管，可以把200 多度的高温烟气迅速降温到使用温度范围内。
[0049] 本发明创造分析了孔板流量计的理论依据，推导出孔板两侧压差与流速之间的关 系公式；依据孔板流量计的原理，设计一种孔板并将其应用于烘干固化炉的排气管路中，实 现了高温废气的定量排放；经过现场测试与验证，此方法简单有效，成本低廉，可操作性强， 相对误差在允许范围内。
[0050] 以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的 较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作 的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1. 一种实现高温气体定量排放的管道，其特征在于：包括风管（1)、孔板（2)和压差感 应器A(3)，所述孔板（2)为带有中心圆孔的板，所述孔板（2)安装在所述风管（1)的平直 段，所述孔板（2)上中心圆孔的中轴线与所述风管（1)的中轴线一致，所述压差感应器A(3) 的一个测量端设置在风管（1)的进风口处，位于所述孔板（2)之前，另一个测量端设置在所 述孔板（2)之后，位于流体流过中心圆孔后的缩脉处。2. 根据权利要求1所述的实现高温气体定量排放的管道，其特征在于：还包括压差感 应器B (4)，其设置位置与所述压差感应器A (3) -致。3. 根据权利要求1或2所述的实现高温气体定量排放的管道，其特征在于：所述孔板 (2)通过法兰与所述风管（1)连接。4. 根据权利要求2所述的实现高温气体定量排放的管道，其特征在于：所述压差感应 器A (3)和所述压差感应器B (4)通过耐高温散热快的导压管与所述风管（1)连接。5. 根据权利要求1或2所述的实现高温气体定量排放的管道，其特征在于：所述风管 (1)管壁带有保温岩棉。
【专利摘要】本发明创造提供一种实现高温气体定量排放的管道，包括风管、孔板和压差感应器A，所述孔板为带有中心圆孔的板，所述孔板安装在所述风管的平直段，所述孔板上中心圆孔的中轴线与所述风管的中轴线一致，所述压差感应器A的一个测量端设置在风管的进风口处，位于所述孔板之前，另一个测量端设置在所述孔板之后，位于流体流过中心圆孔后的缩脉处。本发明创造的有益效果是：本发明创造实现了高温气体的定量排放；经过现场测试与验证，此方法简单有效，成本低廉，可操作性强，相对误差在允许范围内。
【IPC分类】F26B25/00
【公开号】CN204987808
【申请号】CN201520421502
【发明人】杜春霞, 秦忠玉, 唐耘, 王毅
【申请人】天津七所高科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年6月17日