专利名称：无堵塞一次风速测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及流速或流量测量领域，特别是含尘气流流量测量装置。
背景技术：
对于电厂锅炉一次风速测量的重要性已经得到广泛的共识，它是锅炉燃烧调整不可缺少的重要参数，它对于燃烧的稳定性、经济性及可靠性有着重要的意义。但是其测量一直是个难题，原先采用测静压的方式来监测一次风，近年来才提出直接测一次风速更为科学合理，现有的直接测量风速的装置如下直接用普通的动压取压元件和微差压变送器测量，事实证明该方法对含尘的一次风不能适用。
通过弯头处取全压，测量数据经标定和计算机处理修正，该方法解决了磨损但没有解决测量管的堵塞，仅有少量电厂使用。
采用在测全压静压元件头部加压缩空气探针吹扫，避免管口堵塞。
在取压元件上加振打和沉降室。
现在绝大多的电厂都采用直吹系统，一次风带粉率很高，一次风速的测量难度更大，开发出能适应高浓度风粉混合物的测量系统是摆在电力工作者面前的重要课题。一次风测量首先要解决三个难题如何保证测量的准确性；如何解决测量元件元件和管路和堵塞；选用科学合理的取压装置可以解决准确性的问题，选用高耐磨材料可以最大限度的处长测量元件的使用寿命，最难解决的是堵塞，近年来，国内多家科研院所及大专院校针对一次性风速测量做了大量的研究开发工作，研究出一些具有针对性有防堵装置和措施，诸如利用自沉降和振打方式的自清灰防堵塞风速测量装置以及利用压缩空气探针吹扫的防堵装置等。防堵措施都集中在取压管的头部，这样并不能够从根本上杜绝堵塞现象的发生。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种无堵塞一次风速测量装置，测量原理先进、测量准确、决不堵塞，应用广泛。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是无堵塞一次风速测量装置，涉及全压取压管和静压取压管，全压取压管和静压取压管管路之间装有差压变送器，全压取压管和静压取压管中流动微弱气流，气流方向为朝向取压端口方向。微弱气流恰好能抵御煤粉向取压管中扩散的能力。
所述全压取压管和静压取压管接通同一稳压气罐，稳压气罐提供等速微弱气流沿全压取压管和静压取压管流向取压端口。
所述稳压气罐接通压缩空气气源，经稳压、过滤、净化装置后空气存入稳压气罐。
所述微弱气流流量控制部分为稳压气罐与全压取压管之间装有微压差变送器，稳压气罐与微压差变送器之间管路上依次装有速度调节阀和流量控制器。
所述微弱气流流量控制装置安装在控制柜中。
所述差压变送器和微差压变送器采用量程为0-1.6KPa，电源24VDC，输出4-24mA。
所述差压变送器采集的动压值传输到数据采集及处理系统处理转换成速度值，换算成标准4-24mA信号输出给DCS系统，这时4-24mA对应速度值为0-50m/s。
本发明突破了传统的思维方式，非常巧妙地解决了堵塞的问题，保证了取压元件的气动力学性能不发生改变，进而提高了测量的精度。本发明解决堵塞问题从堵塞的成因入手，经过大量的事例研究发现，发生堵塞并非主要在取压管的头部(取压口处)，大多数的堵塞都发生在取压管路中，当取压管路没有泄露点的情况下，取压管与被测量管中没有压力梯度，管内没有气流流动，通常的思维下管内不会进煤粉，但事实上煤粉确实进入到管路中，这是因为一次风管与取压管路中有较大的浓度梯度和温度梯度，这些都会引起质量的传递，煤粉扩散到取压管路中再沉降，取压管路的振动将煤粉堆积在一低洼或拐点处形成堵塞。
本发明针对上述堵塞实质性原因，在测量管路中设有一股气流逆向扩散，有效的制止煤粉沿取压端口向取压管路内扩散，从而真正起到防堵塞的作用。通过对扩散力的分析以及大量的实验证明，这股微弱的气流对测量精度的影响可以忽略不计。为了保证测量的数值更精确，全压取压管和静压取压管内的气流流速保持一致，由微气流流量控制部分控制，更有效地保证在全压取压管和静压取压管之间的微差压变送器测量的压差即为动压值，进而得到精确的一次风的流速。由于有微弱气流在取压管口流动，在取压管口处形成了一个微弱的气膜，这个气膜的形成也增强了管口的抗磨损性能，取压元件使用寿命长。全压和静压取压元件连在一起，将其直接插入一次风管的直管段中即可，取压表管比较集中，非常方便敷设，美观整洁。使用方法上区别于其他一次风测量系统，无须现场标定及调试，输出的标准4-24mA信号直接对应速度值为0-50m/s，大方便了用户。本发明对被测气流中粉尘浓度没有要求，可测量直吹式系统也可用于乏气送粉，还可用于其它行业中更高粉尘浓度的场合，可在电厂改造中使用也可在新建电厂中使用。
图1为本发明测量原理示意图。
图2为本发明测量过程系统图
具体实施例方式实施例1如图1所示的无堵塞一次风速测量装置，电厂一次风管1内流动有含煤粉空气流，全压取压管2和静压取压管6安装在电厂一次风管上，全压取压管和静压取压管管路之间装有差压变送器4，差压变送器的量程为0-1.6KPa，电源24VDC，输出4-24mA，全压取压管和静压取压管接通同一稳压气罐，管路上装有控制阀和节流阀8，稳压气罐提供等速微弱气流沿全压取压管和静压取压管流向取压端口2，稳压气罐5接通仪表风压缩空气气源，经稳压、过滤、净化装置后空气存入稳压气罐。差压变送器采集的动压值传输到数据采集及处理系统处理转换成速度值，换算成标准4-24mA信号输出给DCS系统，这时4-24mA对应速度值为0-50m/s。
为保证全压取压管和静压取压管中微弱气流流量流速相等，如图2所示，装有微弱气流流量控制部分，其为稳压气罐与全压取压管之间装有量程为0-1.6KPa，电源24VDC，输出4-24mA的微压差变送器7，稳压气罐5与微压差变送器之间管路上依次装有速度调节阀10和流量控制器9。微弱气流流量控制装置安装在图中未画出的控制柜中。
实施例2如图1所示的无堵塞一次风速测量装置，新建电厂直吹系统一次风管1内流动有空气和煤粉混合气流，全压取压管3和静压取压管6安装在电厂一次风管上，全压取压管和静压取压管管路之间装有差压变送器4，差压变送器的量程为0-1.6KPa，电源24VDC，输出4-24mA，全压取压管和静压取压管管路接通同一稳压气罐5，稳压气罐提供等速微弱气流沿全压取压管和静压取压管流向取压端口2，差压变送器采集的动压值传输到数据采集及处理系统处理转换成速度值，换算成标准4-24mA信号输出给DCS系统，这时4-24mA对应速度值为0-50m/s。
权利要求
1.无堵塞一次风速测量装置，涉及全压取压管和静压取压管，全压取压管和静压取压管管路之间装有差压变送器，其特征是全压取压管(3)和静压取压管(6)中流动微弱气流，气流方向为朝向取压端口(2)方向。
2.根据权利要求1所述的无堵塞一次风速测量装置，其特征是全压取压管和静压取压管接通同一稳压气罐(5)，稳压气罐提供等速微弱气流沿全压取压管和静压取压管流向取压端口。
3.根据权利要求1所述的无堵塞一次风速测量装置，其特征是稳压气罐(5)接通压缩空气气源，经稳压、过滤、净化装置后空气存入稳压气罐。
4.根据权利要求1所述的无堵塞一次风速测量装置，其特征是微弱气流流量控制部分为稳压气罐(5)与全压取压管(3)之间装有微压差变送器(7)，稳压气罐与微压差变送器之间管路上依次装有速度调节阀(10)和流量控制器(9)。
5.根据权利要求1所述的无堵塞一次风速测量装置，其特征是微弱气流流量控制装置安装在控制柜中。
6.根据权利要求1所述的无堵塞一次风速测量装置，其特征是差压变送器(4)和微差压变送器(7)的量程为0-1.6KPa，电源24VDC，输出4-24mA。
7.根据权利要求1所述的无堵塞一次风速测量装置，其特征是差压变送器(7)采集的动压值传输到数据采集及处理系统处理转换成速度值，换算成标准4-24mA信号输出给DCS系统，这时4-24mA对应速度值为0-50m/s。
全文摘要
本发明涉及流速或流量测量，无堵塞一次风速测量装置，涉及全压取压管和静压取压管，全压取压管和静压取压管管路之间装有差压变送器，全压取压管和静压取压管中流动微弱气流，气流方向为朝向取压端口方向。微弱气流恰好能抵御煤粉向取压管中扩散的能力。本发明突破了传统的思维方式，非常巧妙地解决了堵塞的问题，保证了取压元件的气动力学性能不发生改变，进而提高了测量的精度。使用方法上区别于其他一次风测量系统，无须现场标定及调试，方便了用户。本发明对被测气流中粉尘浓度没有要求，可测量直吹式系统也可用于乏气送粉，还可用于其它行业中更高粉尘浓度的场合。
文档编号G01F15/00GK101038296SQ200710010870
公开日2007年9月19日 申请日期2007年4月3日 优先权日2007年4月3日
发明者高明逊 申请人:高明逊