专利名称：水风逆流空气采样及测温装置的制作方法
技术领域：
本发明属于空气参数测量仪器，特别涉及一种水风逆流空气采样及测温装置，该装置可以对工业喷淋冷却设备喷淋区和雨区的空气进行采样及温度测量。
背景技术：
一般的工业冷却塔，需要冷却的热水喷淋到填料区，在填料表面与自下而上流动的空气接触换热，降温后的喷淋水从填料区下方流出，经过雨区落入水池。雨区侧面是敞开的，以便冷却塔顶部的引风机抽引环境冷空气与喷淋水换热。空气进入雨区后，与喷淋水珠接触换热，温度有所提高；空气继续上行到填料区，与填料表面的喷淋水膜接触换热，温度明显提高；空气出填料区后进入喷淋区，与喷淋水珠或喷淋水雾接触换热，温度进一步提高。冷却塔的冷却能力主要取决于填料区水膜和空气的传热传质性能，严格的冷却塔验收需要知道填料区下方进口和填料区上方出口的空气温度。这就要在填料区上方的喷淋区和填料区下方的雨区测量空气温度。将一般温度计伸进喷淋区或雨区，则温度计马上被水淋湿，此时温度计测量到的不是空气温度，而是不断波动和不断接受喷淋水冲击的水膜温度。若将气象用百叶窗伸进喷淋区或雨区，除了百叶窗体积过大操作不便外，从结构上看，百叶窗的叶片是内高外低， 在允许空气仰角流入的同时，可避免落水进入。而工业冷却塔的风一般都是上行的，携带着小水滴的上行风会顺利地穿过百叶窗叶片，也会打湿温度计。
发明内容
本发明提出一种水风逆流空气采样及测温装置，可在水风逆流区域测量空气温度。本发明提供的一种水风逆流空气采样及测温装置，其特征在于，该装置包括气水分离器、热电偶、连接管路、数显表和引风机；气水分离器包括气水分离器盒体、盒体叶片和导流伞；盒体叶片位于气水分离器盒体上，它与盒体的形状相适应，导流伞的形状与气水分离器盒体相适应，罩在气水分离器盒体上；连接管路的一端与盒体连接，热电偶的感温端位于气水分离器盒体内，热电偶的接线端穿过连接管路与数显表连接，连接管路的另一端与引风机相连通。雨区中的空气温度可能因热水流量的波动或风量的波动而变化。引风机(或其它真空吸气设备)可使雨区中温度波动的空气源源不断进入气水分离器，以保持经过热电偶感温端的空气不断更新，以保证热电偶测得的是雨区空气的真实温度。考虑到要测量冷却塔雨区或喷淋区中部的空气温度，而测温点到冷却塔外面安放热电偶数显表位置的距离可远达8 10m，故引风管比较长。为便于携带到现场测量，本发明装置应便于拆装。在引风机作用下，气水分离器附近的空气会携带部分小水滴进入气水分离器。因流动方向剧烈变化和流通面积剧烈变化，密度和惯性比空气大得多的水滴会与空气分离开，不会淋湿热电偶，也不会进入引风管。为尽量减小气水分离器对雨区水风逆流流场的干扰，以便尽量测得雨区空气的真实温度，气水分离器体积设计得较小(相当于一个鸡蛋)，其中的铠装T型热电偶就更小，直径仅为1 1. 5mm，铠的壁厚约为0. 1mm。这样的铠装热电偶热响应时间短，有利于及时测量温度，但强度不高，不能过度弯曲和扭转，亦要避免反复弯曲和扭转。三通和密封胶塞可将热电偶引出到数显表，三通的另一出口接到引风机，这样，风路连接对温度信号线路的连接没影响。
图1是水风逆流空气采样及测温装置示意图，图中，1，气水分离器盒体；2，盒体叶片；3，导流伞；4，热电偶；5，热电偶支架；6盖板外螺短管；7，盒体内螺短管；8，盖板；9，支架短管；10，弯头；11，引风管；12，三通；13，密封胶塞；14，引风外螺短管；15，热电偶接表插头。
具体实施例方式下面通过借助实施例和附图更加详细地说明本发明，但以下实施例仅是说明性的，本发明的保护范围并不受这些实施例的限制。如图1所示，本发明的一种水风逆流空气采样及测温装置包括气水分离器、热电偶4、数显表和连接管路。气水分离器包括气水分离器盒体1、俯角进风的盒体叶片2和导流伞3。盒体叶片2位于气水分离器盒体1上，它与盒体1的形状相适应，如当气水分离器盒体1是圆筒形或四棱柱形时；盒体叶片2可以相应取圆台形，或取四棱台形。导流伞3的形状与气水分离器盒体1相适应，它罩住气水分离器盒体1，可避免喷淋水落入进风口。气水分离器盒体1通过内螺短管7与连接管路连接，内螺短管7焊在气水分离器盒体1的顶部，与气水分离器盒体1成为一个整体。连接管路包括热电偶支架5、支架短管9、盖板外螺短管6、盖板8和引风管11，其中，热电偶支架5、支架短管9、盖板外螺短管6和盖板8构成热电偶固定器。因内螺短管7是旋转拧动的螺纹，所以若盒体1是四棱柱形，则四棱柱上方应过渡为天圆地方，以便与内螺短管7焊接。盖板8盖在盒体内螺短管7上，支架短管9的一端穿过盖板8，热电偶支架5安装在支架短管9的底部，盖板外螺短管6位于盒体内螺短管7与支架短管9之间。盖板8既要盖住气水分离器盒体内螺短管7，避免漏风，又要起到连接支架短管9和盖板外螺短管6 的作用，继而起到将气水分离器连接到引风管11的作用。热电偶支架5中部开有通孔，以便热电偶4自上而下穿过，使热电偶4可沿气水分离器的中心线方向上下调整位置。通孔侧面开有螺孔，当热电偶4在支架上的上下位置调整好后，即可在肉眼直视的情况下，用螺钉固定热电偶4的位置。携带小水滴的空气在进入气水分离器的过程中，若小水滴在盒体叶片之前分离出来，则小水滴沿导流伞内壁落下；若小水滴在盒体叶片之后分离出来，则小水滴沿叶片内壁落下或在盒内落下，并经盒体底部中心小孔落到盒体之外。
当支架短管9上部的外螺纹与弯头10的内螺纹连接并密封好后，可将气水分离器盒体内螺短管7拧到盖板外螺短管6上。支架短管9通过弯头10接引风管11。在引风机作用下，气水分离器附近的空气会携带部分小水滴进入气水分离器。密度比空气大得多的小水滴，惯性也比空气大得多，在随空气进入气水分离器的过程中，因流动方向剧烈变化和流通面积剧烈变化，水滴会与空气分离开，不会淋湿温度传感器，也不会进入引风管11。气水分离器应提前焊到一块，做成整体。热电偶支架5点焊在支架短管9上，支架短管9穿过盖板8后与盖板焊在一起，盖板外螺短管6焊在盖板下方。热电偶支架5、支架短管9、盖板8和盖板外螺短管6这四个零件应提前做成整体，焊缝应密封良好，不漏风，不漏水。现场安装步骤为一、将热电偶4穿过密封胶塞13、三通12、引风管11和弯头10。 二、在肉眼直视的情况下，将热电偶4的感温头穿过热电偶固定器中的热电偶支架5的通孔，热电偶4的固定螺钉不要拧紧，要允许热电偶支架围绕静止的热电偶4转动。三、将支架短管9上部的外螺纹缠上生料带，将热电偶固定器拧到弯头上。旋转拧紧热电偶固定器时，热电偶4是静止不动的。热电偶固定器拧到弯头上固定好后，将热电偶4伸出热电偶支架5 10mm，再拧紧固定螺钉，这样热电偶4在自身不扭转的情况下就固定到位了。四、将盖板外螺短管6的外螺纹缠上生料带，将气水分离器拧到热电偶固定器上。五、将引风管11 两端外螺缠上生料带，左端拧到弯头上，右端拧到三通上。转动引风管11拧紧时，热电偶4 在管道中心，不用扭转。六、调节好热电偶4的长度，避免热电偶4的铠触碰弯头和引风管 11，以免热电偶4的铠磨破而绝缘绝热失效。调节好热电偶4长度后，塞紧密封胶塞13，避免漏风。七、将热电偶4插头15接到数显表，以便显示出测量的温度。八、三通的另一出口通过外螺管道14接引风机。现场测量完后，需要对本测量装置解体，以便携带。拆卸的步骤与安装步骤基本相反。引风管11、三通，铠装热电偶4顺着引风管11和三通的轴线走，绕轴线旋转拧动引风管11和三通时，热电偶4可不扭转，这样就避免了热电偶4扭转损伤。以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
权利要求
1.一种水风逆流空气采样及测温装置，其特征在于，该装置包括气水分离器、热电偶 (4)、连接管路、数显表和引风机；气水分离器包括气水分离器盒体(1)、盒体叶片( 和导流伞(3)；盒体叶片(2)位于气水分离器盒体(1)上，它与盒体(1)的形状相适应，导流伞(3)的形状与气水分离器盒体(1)相适应，罩在气水分离器盒体(1)外；连接管路的一端连到盒体(1)上方，热电偶(4)的感温端位于盒体(1)内，热电偶的接线端穿过连接管路与数显表(1 连接，连接管路的另一端与引风机相连通。
2.根据权利要求1所述的水风逆流空气采样及测温装置，其特征在于，连接管路包括热电偶支架(5)、支架短管(9)、盖板外螺短管(6)、盖板(8)、引风管(11)和三通(12)；气水分离器盒体(1)与盒体内螺短管(7)焊接成一体，盖板外螺短管(6)焊在盖板(8) 的下方，通过盖板外螺短管(6)与盒体内螺短管(7)的螺纹连接，盖板(8)将气水分离器盖住；导流伞C3)焊在气水分离器盒体(1)的外面；支架短管(9)的一端穿过盖板(8)，热电偶支架(5)中部开有通孔，安装在支架短管(9)的底部；支架短管(9)通过弯头(10)与引风管(11)的一端连接，引风管的另一端与三通(12)的进口相连，三通(12)的一个出口用于接密封胶塞(13)，另一个出口通过外螺管道(14)接引风机，热电偶(4)依次穿过密封胶塞(13)、三通(12)、引风管(11)、弯头(10)和热电偶支架(5)的通孔。
全文摘要
水风逆流空气采样及测温装置属于空气参数测量仪器，用于工业喷淋冷却设备的喷淋区和雨区的空气采样及温度测量。装置包括气水分离器、现场热电偶及数显表、引风管和引风机等。气水分离器由盒体、俯角进风的盒体叶片和导流伞组成。导流伞可避免喷淋水落入进风口。盒体上方的支架短管通过弯头接引风管。在引风机作用下，气水分离器附近的空气会携带部分小水滴进入气水分离器。因流动方向剧烈变化和流通面积剧烈变化，密度和惯性比空气大得多的水滴会与空气分离开，不会淋湿热电偶，也不会进入引风管。本发明在确保不淋湿热电偶的同时，还保持流经热电偶感温端的空气不断更新，以测得喷淋区或雨区空气的真实温度。本装置方便拆卸携带，拆装时热电偶可以不扭转，避免损伤热电偶。
文档编号G01K13/12GK102353476SQ20111014951
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者冯志力, 杨博, 焦彦红, 程奇, 陈良才 申请人:华中科技大学