经济耐用等优点。
[0103] 表1效果实施例1的测量结果
【主权项】
1. 一种气力输送过程的固相流量连续测量系统，其特征在于，其包括一输入管道、一文 丘里管和一输出管道；所述输入管道、所述文丘里管和所述输出管道在一条直线上，所述输 入管道和所述输出管道的长度分别独立地为大于或等于80D，D为所述输入管道和所述输 出管道的直径；所述的文丘里管包括依次连通的一收缩段、一喉段和一扩张段，所述输入管 道与所述收缩段相连通，所述扩张段与所述输出管道相连通；所述喉段的长度Lt与所述喉 段的直径d之比大于或等于40 ;所述的固相流量连续测量系统还包括一第一压力测试仪、 一第二压力测试仪、一第三压力测试仪和一温度测量仪；其中，所述第一压力测试仪安装于 所述输入管道上，用于测量所述收缩段的入口处的气相压力P1 ;所述第二压力测试仪安装 于所述喉段上，与所述喉段的入口处的距离为20d~40d，用于测量该处的气相压力P2 ;所 述第三压力测试仪安装于所述喉段上，与所述喉段的入口处的距离为40d~60d，用于测量 该处的气相压力P3 ;所述温度测量仪安装于所述输入管道上，用于测量所述收缩段的入口 处的气固相温度1\。2. 如权利要求1所述的固相流量连续测量系统，其特征在于，所述的收缩段的收缩角 Θ为3~25°，较佳地为3~10.5° ;所述的扩张段的扩张角α为1~12°，较佳地为 1~8° ;所述的文丘里管的节流比d/D为0. 3~0. 8,较佳地为0. 4~0. 7 ;所述喉段的长 度Lt与所述喉段的直径d之比Lt/d为40~80。3. 如权利要求1所述的固相流量连续测量系统，其特征在于，所述固相流量测量系统 还包括一数据采集系统，所述数据采集系统还依次与一 A/D转换卡和一计算机连接；所述 第一压力测试仪包括一第一压力传感器；所述第二压力测试仪包括一第二压力传感器；所 述第三压力测试仪包括一第三压力传感器；所述温度测量仪包括一温度传感器；所述第一 压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器和所述温度传感器分别与所述数 据采集系统连接，并将模拟信号输入至所述数据采集系统。4. 如权利要求3所述的固相流量连续测量系统，其特征在于，所述第一压力传感器为 第一膜片式压力传感器，且通过一第一引压孔安装于所述输入管道上；在沿所述文丘里管 的延伸方向上，所述第一引压孔与所述收缩段的入口处的距离为20D以内，较佳地在以 内。5. 如权利要求3所述的固相流量连续测量系统，其特征在于，所述第二压力传感器为 第二膜片式压力传感器，且通过一第二引压孔安装于所述文丘里管的喉段上。6. 如权利要求3所述的固相流量连续测量系统，其特征在于，所述第三压力传感器为 第三膜片式压力传感器，且通过一第三引压孔安装于所述文丘里管的喉段上。7. 如权利要求3所述的固相流量连续测量系统，其特征在于，所述温度传感器通过一 测温孔安装在所述输入管道上；所述测温孔与所述收缩段的入口处的距离为20D以内，较 佳地为以内。8. -种气力输送过程的固相流量测量方法，所述的固相流量测量方法包括以下步骤： (1) 将气固两相流通入如权利要求1-7任一项所述的固相流量连续测量系统，并启动 所述固相流量连续测量系统，测量参数Pi、P2、P3和T1 ; (2) 将步骤（1)测得的参数Pp P2、P3和T1代入文丘里管压降方程组① ：即可计算出收缩段入口处的气体速度Vgl和固气质量比Z，然后根据公式计算得气相流量Mg，然后根据公式②： Ms = ZMg ② 进一步计算得固相流量Ms; 方程组①中，Ps为固相密度，M为气相的气体分子的摩尔质量，R为摩尔气体常数，β 为文丘里管节流比，是所述文丘里管的喉径d和所述输入管道的直径D之比； 方程组①中，C、C'为流出系数，它们都是雷诺数Re的函数，C与Re的函数关系可表示 为公式③： C=f (Re) = aReb ③ 公式③中，雷诺数Re按照如下公式计算：Re = DVglPgl/ygl，Pgl、μ8?分别是所述文 丘里管的入口处的气体密度、气体粘度，P gl、μ gl分别按照如下公式进行计算：P gl = P1M/ RT1 ;八,=2.67χ10_26α/ρω /<，其中dg是气体分子直径，查表可获得； 公式③中，系数a、b按照如下方法确定：采用所述的固相流量连续测量系统采集两组 不同工况下纯气相流的测试数据，分别记为工况一和工况二，并在所述的固相流量连续测 量系统的输入管道上加设一气体流量计，用于测量气体的质量流量Mg，按照方程④分别计算出工况一和工况二下的流出系数C1X2，并计算对应的雷诺数Rei、Re 2，代入公 式③中计算得到系数a、b;方程④中，APgas = P1-P2, pg为气相密度，A2为文丘里管喉段处 的横截面积，A2 = β 2A1，其中A1为文丘里管收缩段入口处的横截面积； 同理，对C'也存在函数关系式⑤： Ct =f (Re) =a' Reb ⑤ 系数a'、b'的确定方法同上，不同的是按照方程④计算时，APgas = P1-P3; 方程组①中，m、m'为灵敏度系数，它们都是修正斯托克斯数St的函数，函数关系为公 式⑥： m=f (St) = cStd ⑥ 公式⑥中，修正斯托克斯数St按照如下公式计算其中，ds是颗粒直径，μ gl是文丘里管入口气体粘度，L。和Lt分别是所述文丘里管的收缩段 和喉段的长度； 公式⑥中，系数C、d按照如下方法确定：采用所述的固相流量连续测量系统采集所述 工况一、所述工况二下气固混合流的测试数据，并在所述的固相流量测量系统的输入管道 上加设一气体流量计和一重量测量装置，按照公式⑦得一个m与Z的方程：公式⑦中，APgas值同公式④，APmix的计算方法同公式④；按照公式②计算得质量比 Z，其中Mg值由所述气体流量计测得，Ms值由所述重量测量装置测得，在公式⑦中，计算出两 组m值，并按照修正斯托克斯数St的计算公式，计算出两组St值，再代入公式⑥，即可计算 出系数c、d ; 同理，对m'也存在函数关系式⑧： m' = f'（St) = c' Std ⑧ 系数c'、d'的确定方法同上，不同的是按照方程⑦计算时，APmix = P1-P3159. 如权利要求8所述的固相流量测量方法，其特征在于，所述的固相流量测量方法适 用于不同压力、不同浓度下的气力输送体系；所述的气力输送体系的输送介质较佳地为粉 体物料，更佳地为煤粉、石油焦粉或生物质粉料；所述的气力输送体系的气体介质较佳地为 压缩空气、氮气或二氧化碳。10. 如权利要求8所述的固相流量测量方法，其特征在于，当所述的气力输送体系的 输送介质为煤粉时，所述的固相流量测量方法适用于压力范围〇~lOMPa、浓度范围0~ 500Kg/m3的工况。
【专利摘要】本发明公开了一种气力输送过程的固相流量连续测量系统与测量方法。所述的固相流量连续测量系统包括一输入管道、一文丘里管和一输出管道；所述输入管道、所述文丘里管和所述输出管道在一条直线上，所述输入管道和所述输出管道的长度分别独立地为大于或等于80D；所述的文丘里管包括依次连通的一收缩段、一喉段和一扩张段，所述输入管道与所述收缩段相连通，所述扩张段与所述输出管道相连通；所述喉段的长度Lt与所述喉段的直径d之比大于或等于40；所述的固相流量连续测量系统还包括一第一压力测试仪、一第二压力测试仪、一第三压力测试仪和一温度测量仪。本发明可以满足从稀相到密相的固相流量的连续测量，偏差仅在±5%以内。
【IPC分类】G01F1/88
【公开号】CN104897221
【申请号】CN201410084357
【发明人】陆海峰, 郭晓镭, 龚欣, 梁钦锋, 代正华, 刘海峰, 许建良, 于广锁, 王辅臣, 王亦飞, 陈雪莉, 李伟锋, 周志杰, 王兴军, 赵辉, 李超, 龚岩
【申请人】华东理工大学, 上海熠能燃气科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月7日