一种自控在线风量测量防堵吹扫装置的制作方法

本发明涉及自动控制技术领域，特别是，涉及能够自控在线风量测量防堵吹扫装置。

背景技术：

自控在线风量测量防堵吹扫装置，简称lsp吹扫装置。主要用于差压式流量计测量气体配套使用，其作用是反向吹扫流量计取压通道，防止介质中粉尘、颗粒、焦油、纤维等物堵塞，拓宽了流量计应用范围，使流量计长期保持高精度测量。

如锅炉、高炉运行中，一些重要参数(炉膛压力、烟气压力、流量、磨煤机风量、一次风风量、二次风风量、trt煤气、高炉煤气及转炉煤气等)。由于介质中不可避免含有粉尘、焦油、纤维、水气等物质，往往在测量流量中经常因堵塞取压孔而影响甚至无法测量流量，给锅炉及高炉生产安全造成极大隐患。传统方法是待条件许可时，拔出流量计探头清理吹扫清洗，清理过程中，所有流量信号中断，无法监控运行情况，特别是煤气应用场合难度更大，甚至对于大型生产企业无法中断煤气，清理流量计。许多企业提出要求能实现在线吹扫，吹扫控制来确保安全及生产。据了解，目前暂无有效解决方法，有个别企业也试用过国外类似产品，性能也不能满足工况使用，效果并不理想相继弃用。鉴于此背景，我们从满足工况需求，通过近一年努力，研制出lsp在线吹扫装置，经二年多使用，取得良好的效果。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有锅炉中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中一个目的是通过控制装置内部程序设定，对电磁阀系统进行逻辑通断控制，用高于管道内压力的压缩气体，在短时间内分别对流量计取压采样通道进行吹扫，从而达到去除塞物的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自控在线风量测量防堵吹扫装置，包括柜体，其特征在于：还包括，锁紧单元，设置在所述柜体上，包括旋转件和固定件，且所述旋转件设置在所述柜体的外部，所述固定件设置在所述柜体的内部，所述旋转件的另一端设有凸块，所述凸块设置在所述柜体的内侧，包括长边和短边；其中，所述旋转件初始状态时，所述凸块的长边抵住所述固定件，所述柜体锁紧；旋转所述旋转件，使得所述凸块的长边离开所述固定件，所述柜体打开。

作为本发明所述自控在线风量测量防堵吹扫装置的一种优选方案，其中：所述固定件包括固定板和定位块，所述固定板为l型，一端套设于所述旋转件，另一端设有定位孔，所述定位块穿过所述定位孔与所述固定板相连接，所述固定板中间槽上还设有抵住块，所述抵住块凸出在中间槽的表面；所述定位块和所述固定板之间设有第一弹性件，所述第一弹性件的一端抵触在所述固定板上，另一端抵触至所述定位块的凸起端，使所述定位块在压缩后复位。

作为本发明所述自控在线风量测量防堵吹扫装置的一种优选方案，其中：所述柜体内部设有第一凹槽，所述第一凹槽与所述定位块相配合；其中，所述旋转件初始状态时，所述凸块的长边抵住所述固定件，使得所述第一凹槽与所述定位块卡住配合，所述柜体锁紧；旋转所述旋转件，使得所述凸块的长边离开所述固定件，使得所述第一凹槽与所述定位块分离，所述柜体打开。

作为本发明所述自控在线风量测量防堵吹扫装置的一种优选方案，其中：所述旋转件，还包括，手柄，设置在所述柜体的外侧，通过所述手柄旋转所述旋转件；连接杆，设置在所述柜体的内侧，固定连接所述手柄和所述凸块，当所述手柄旋转时，所述连接杆和所述凸块随着所述手柄旋转。

作为本发明所述自控在线风量测量防堵吹扫装置的一种优选方案，其中：所述旋转件，还包括，第四弹性件，套设于所述连接杆，其一端与所述手柄相连接，另一端抵触至所述固定板的端面。

作为本发明所述自控在线风量测量防堵吹扫装置的一种优选方案，其中：所述手柄，包括第二凹槽，所述第二凹槽设置在所述柜体的外侧。

作为本发明所述自控在线风量测量防堵吹扫装置的一种优选方案，其中：还包括，定位单元，包括按压件和卡件，所述卡件一端设有穿透孔，另一端设有倾斜面，所述按压件通过所述穿透孔套设于所述卡件，所述卡件与所述第二凹槽相配合。

作为本发明所述自控在线风量测量防堵吹扫装置的一种优选方案，其中：所述卡件还包括方形孔，所述方形孔中设有第二弹性件，所述第二弹性件的一端与所述方形孔的内侧端面相连接，另一端悬空设置；当所述旋转件下压时，所述固定件与所述卡件接触，所述抵住块与所述方形孔中的所述第二弹性件相配合。

作为本发明所述自控在线风量测量防堵吹扫装置的一种优选方案，其中：所述按压件包括，挡板，其直径大于所述穿透孔的直径，与所述手柄在同侧；连接柱，连接所述挡板和复位块，其呈圆台状，与所述挡板连接处的直径大于与所述复位块连接处的直径。

作为本发明所述自控在线风量测量防堵吹扫装置的一种优选方案，其中：所述按压件，还包括，复位块，其直径大于所述穿透孔的直径，设置在所述卡件的另一侧，与所述挡板所在面相对立，其下端设有第三弹性件，通过所述第三弹性件使所述复位块复位，带动所述按压件复位。

本发明的有益效果：本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置通过逻辑信号控制技术含远程控制程序、现场手动程序和自动控制程序，并且有对差压变送器流量信号保护及屏蔽功能，适应测量介质压力较高范围功能，并且为保证装置的密封性，本装置采用将按压和旋转结合，实现自锁的功能。本装置改变了原测量介质中含粉尘、焦油、纤维等物易堵塞流量计取压孔现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第一种实施例中所述柜体的整体结构示意图；

图2为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第一种实施例中所述旋转件的整体结构示意图；

图3为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第一种实施例中所述固定件的整体结构爆炸图；

图4为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第一种实施例中所述柜体的内部局部放大示意图；

图5为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第二种实施例中所述定位单元的整体结构示意图；

图6为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第二种实施例中所述按压件的整体结构示意图；

图7为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第二种实施例中所述卡件的整体结构示意图；

图8为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第二种实施例中的整体结构示意图；

图9为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第二种实施例中的整体结构原理图；

图10为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第二种实施例中的控制时序图；

图11为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置提供的第二种实施例中的双向密封电磁阀组图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

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，但是本发明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内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

参照图1，为本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置的第一种实施方式中的整体结构示意图，自控在线风量测量防堵吹扫装置可以实现自动程序控制和实现对差压变送器保护，并能适应测量介质压力较高范围功能。

在自控在线风量测量防堵吹扫装置中引入可编程逻辑控制系统，系统达到根据各测点工况介质易堵程度，在0-24h范围内任意选择自动定时吹扫循环往复，在装置中还设置有手动吹扫功能，用户认为需要吹扫时，可按键立即疏通吹扫。另控制系统中还设置有远程控制吹扫功能，这样就能真正意义上实现自动与手动远程相结合的控制手段。由于流量测量中采用差压变送器转换，特别在烟气一次风、二次风中由于流速低等原因，基本选用微差压变送器。而微差压变送器不耐高压气体冲击，必须进行有效保护，所以在控制系统中和气路系统中都有效保护差压变送器。根据结构原理，在吹扫气路中使用电磁阀来实现控制动作。但电磁阀只具备单方向通断功能。如当反方向压力达5kpa时，电磁阀就不能起到封闭作用。而由于差压测量是绝对不允许有反向气流哪怕是微小的泄漏都将影响测量差压值及结果。在气路系统中，我们采用了改进管路方式来达到电磁阀反向密封的目的。改进后反向气压≤800kpa，气体都不会有泄漏至测量管中。在实践中，国外某品牌产品在管道压力达到≥5kpa以上时也无法反向封闭气流泄漏。

在本实施例中，为保证柜体a的密封性，自控在线风量测量防堵吹扫装置的主体包括柜体a和锁紧单元100，锁紧单元100设置在柜体a上，包括旋转件101和固定件102，旋转件101设置在柜体a的外部，固定件102设置在柜体a的内部。其中，参照图2，旋转件101包括凸块101a、手柄101b、连接杆101c和第四弹性件101d，手柄101b设置在柜体a的外侧，通过手柄101b使旋转件101旋转，连接杆101c设置在柜体a的内侧，且固定连接手柄101b和凸块101a，当手柄101b旋转时，连接杆101c和凸块101a随着手柄101b旋转。例如：手柄101b在柜体a的外侧旋转90°，与手柄101b相固定连接的连接杆101c随之旋转90°，因为凸块101a与连接杆101c固定相连接，所以凸块101a也随之旋转90°。需要说明的是，凸块101a包括长边和短边，且长边和短边以平滑的曲面相连接，长边和短边相互垂直，即，若手柄101b的初始状态下，凸块101a是以长边抵住固定件102，此时柜体a锁紧，当旋转手柄101b使凸块101a的长边离开固定件102，即在本实施例中，凸块101a的长边离开固定件102需要旋转的角度为90°，所以，旋转手柄101b至相对原始位置90°时，柜体a打开。第四弹性件101d套设于连接杆101c，其一端与手柄101b相连接，另一端抵触至固定板102a的端面。

较佳的，参照图3，固定件102包括固定板102a和定位块102b，固定板102a为“l”型，其一端套设于旋转件101的连接杆101c上，另一端设有定位孔102a-1，定位块102b穿过定位孔102a-1与固定板102a相连接。参照图8，固定板102a还设有中间槽p，中间槽p设置在固定板102a的中央，且中心对称，在中间槽p上还设有抵住块102a-2，抵住块102a-2凸出在中间槽p的表面。其中，定位块102b与固定板102a之间设有第一弹性件103，第一弹性件103可以是弹簧，可以是网状中空可压缩塑胶，在本实施例中，第一弹性件103优选为弹簧。第一弹性件103一端抵触在固定板102a上另一端抵触至定位块102b的凸起端，通过第一弹性件103可使定位块102b在被压缩后复位。

优选的，参照图4，在柜体a内部设有第一凹槽b，第一凹槽b与定位块102b相配合。例如，当手柄101b处于初始状态时，凸块101a的长边抵住定位块102b，使得第一凹槽b与定位块102b卡住配合，且此时柜体a锁紧。当旋转手柄101b至相对其初始位置90°的位置的时候，凸块101a的长边离开定位块102b，此时，定位块102b由于第一弹性件103而被复位(因为第一弹性件103从压缩状态变为原始状态，将其具有的弹性势能转化为动力势能，使得定位块102b复位)，复位后的定位块102b不再与凸块101a产生相对作用力，所以此时凸块101a和定位块102b之间不接触，即使在凸块101a的长边离开定位块102b后，凸块101a仍与定位块102b接触，但两者之间没有作用力产生，那么第一凹槽b与定位块102b就不会相互卡住配合。

本发明自控在线风量测量防堵吹扫装置的第二个实施例，该实施例不同于第一实施例的是：该装置的主体还包括定位单元200，通过定位单元200可将锁紧单元100进一步锁定并定位。在本发明的第一个实施例中，锁紧单元100通过旋转手柄101b使得凸块101a与第一凹槽b相互卡住配合，实现锁定，再通过旋转手柄101b使得凸块101a与第一凹槽b相互分离，实现分开。但是这个在锁定时，必须要有外力扣住手柄101b，使其位置固定在原始的那个位置。针对于这个缺陷，在本实施例中提供了定位单元200。参照图5，定位单元200包括按压件201和卡件202，参照图7，卡件202一端设有穿透孔202a，另一端设有倾斜面s，按压件201通过穿透孔202a套设于卡件202。在本实施例中，手柄101b包括第二凹槽101b-2，第二凹槽101b-2设置在柜体a的外侧，且第二凹槽101b-2与卡件202相配合。参照图6，按压件201包括挡板201a、连接柱201b和复位块201c，挡板201a的直径大于穿透孔202a的直径，与手柄101b设置在同侧，连接柱201b连接挡板201a和复位块201c，其呈圆台状，且与挡板201a连接处的直径大于与复位块201c连接处的直径，始终保持穿透孔202a的边缘与连接柱201b的表面相接触。复位块201c的直径大于穿透孔202a的直径，设置在卡件202的另一侧，与挡板201a所在面相对立，其下端设有第三弹性件201c-1，通过第三弹性件201c-1使复位块201c复位，并带动按压件201复位。

具体的，自控在线风量测量防堵吹扫装置的主体包括柜体a、锁紧单元100和定位单元200。其中，锁紧单元100设置在柜体a上，包括旋转件101和固定件102，旋转件101设置在柜体a的外部，固定件102设置在柜体a的内部。其中，旋转件101包括凸块101a、手柄101b、连接杆101c和第四弹性件101d，手柄101b设置在柜体a的外侧，通过手柄101b使旋转件101旋转，连接杆101c设置在柜体a的内侧，且固定连接手柄101b和凸块101a，当手柄101b旋转时，连接杆101c和凸块101a随着手柄101b旋转，在本实施例中，手柄101b还包括第二凹槽101b-2。需要说明的是，凸块101a包括长边和短边，且长边和短边以平滑的曲面相连接，长边和短边相互垂直，即，若手柄101b的初始状态下，凸块101a是以长边抵住固定件102，此时柜体a锁紧，当旋转手柄101b使凸块101a的长边离开固定件102，即在本实施例中，凸块101a的长边离开固定件102需要旋转的角度为90°，所以，旋转手柄101b至相对原始位置90°时，柜体a打开。

较佳的，固定件102包括固定板102a和定位块102b，固定板102a为“l”型，其一端套设于旋转件101的连接杆101c上，另一端设有定位孔102a-1，定位块102b穿过定位孔102a-1与固定板102a相连接。固定板102a还设有中间槽p，中间槽p设置在固定板102a的中央，且中心对称，在中间槽p上还设有抵住块102a-2，抵住块102a-2凸出在中间槽p的表面。其中，定位块102b与固定板102a之间设有第一弹性件103，第一弹性件103可以是弹簧，可以是网状中空可压缩塑胶，在本实施例中，第一弹性件103优选为弹簧。第一弹性件103一端抵触在固定板102a上另一端抵触至定位块102b的凸起端，通过第一弹性件103可使定位块102b在被压缩后复位。

优选的，在柜体a内部设有第一凹槽b，第一凹槽b与定位块102b相配合。例如，当手柄101b处于初始状态时，凸块101a的长边抵住定位块102b，使得第一凹槽b与定位块102b卡住配合，且此时柜体a锁紧。当旋转手柄101b至相对其初始位置90°的位置的时候，凸块101a的长边离开定位块102b，此时，定位块102b由于第一弹性件103而被复位(因为第一弹性件103从压缩状态变为原始状态，将其具有的弹性势能转化为动力势能，使得定位块102b复位)，复位后的定位块102b不再与凸块101a产生相对作用力，所以此时凸块101a和定位块102b之间不接触，即使在凸块101a的长边离开定位块102b后，凸块101a仍与定位块102b接触，但两者之间没有作用力产生，那么第一凹槽b与定位块102b就不会相互卡住配合。

定位单元200包括按压件201和卡件202，卡件202一端设有穿透孔202a，另一端设有倾斜面s，按压件201通过穿透孔202a套设于卡件202，卡件202与第二凹槽101b-2相互配合。按压件201包括挡板201a、连接柱201b和复位块201c，挡板201a的直径大于穿透孔202a的直径，与手柄101b设置在同侧，连接柱201b连接挡板201a和复位块201c，其呈圆台状，且与挡板201a连接处的直径大于与复位块201c连接处的直径，始终保持穿透孔202a的边缘与连接柱201b的表面相接触。复位块201c的直径大于穿透孔202a的直径，设置在卡件202的另一侧，与挡板201a所在面相对立，其下端设有第三弹性件201c-1，通过第三弹性件201c-1使复位块201c复位，并带动按压件201复位。

在本实施例中，原始状态时，卡件202与第二凹槽101b-2相互配合，且此时手柄101b处于初始状态(即竖直状态)，凸块101a的长边抵住定位块102b，使得第一凹槽b与定位块102b卡住配合，且此时柜体a锁紧。按下按压件201，连接柱201b在穿透孔202a中向下运动，因为连接柱201b向下运动时，其直径越来越大，会带动卡件202向下移动，卡件202与第二凹槽101b-2不再配合，卡件202从第二凹槽101b-2处脱落，此时手柄101b因为第四弹性件101d而被弹起，并且在按压件201按下去后，在第三弹性件201c-1的带动下，便立即复位。手柄101b被弹出后，旋转手柄101b至相对其初始位置90°的位置的时候，凸块101a的长边离开定位块102b，此时，定位块102b由于第一弹性件103而被复位，复位后的定位块102b不再与凸块101a产生相对作用力，那么第一凹槽b与定位块102b就不会相互卡住配合，柜体a解锁。

作为一种优选方式，卡件202还包括方形孔202b，方形孔202b中设有第二弹性件202b-1，在此种优选方式中，第二弹性件202b-1可以弹簧，也可以是具有弹性的压件，这里优选的是具有弹性的压件。第二弹性件202b-1的一端与方形孔202b的内侧端面相连接，另一端悬空设置。

当需要再次锁紧柜体a时，旋转手柄101b使其回到初始位置，即竖直状态，手柄101b下按，此时固定件102与卡件202相接触，抵住块102a-2与方形孔202b两者互相配合前，会带动卡件202微微向下移动一点，便于手柄101b下按。手柄101b沿着卡件202的倾斜面s下移，直至卡件202卡合到第二凹槽101b-2内，且抵住块101b-1与方形孔202b相互配合，柜体a关上并锁定。

本装置改变了原测量介质中含粉尘、焦油、纤维等物易堵塞流量计现象。例如，在某钢厂drt煤气管道测量时，原大约15-20天左右需要人工拆卸流量计来清理取压孔堵塞物，操作中存在安全风险、工作量较大，清理过程一般约需2小时左右，而且在清理时只能中断测量煤气流量，从而造成数据不完整。而使用自控在线风压测量防堵吹扫装置后，drt管道运行近二年，不会发现堵塞取压孔现象，从而提高了安全测量性能和免除了人工清理工时，使测量连续不间断，使流量计长期保持高精度测量，拓宽了流量计应用范围，取得了较好经济效益。

参照图9所示的原理图和图10的吹扫电磁阀动作时序图，自控在线风量测量防堵吹扫装置是通过吹扫控制器内部程序设定对电磁阀系统进行逻辑信号处理通断控制，用高于管道压力的压缩气体在短时间内对流量计探头的高低压采样通道进行吹扫，从而达到去除堵塞物的目的。

较佳的，参照图10，自控在线风量测量防堵吹扫装置(lsp)逻辑信号控制技术，还包括，远传控制程序、现场手动程序、自动控制程序，作用是可调节编程、控制电磁阀程序时间，顺序及现场手动和远传控制为一体的控制器。

作为一种优选方案，参照图11，本发明改进设计管路使电磁阀具有耐反向气压密封的作用，而电磁阀由于产品结构原因都不能耐反向气压密封，通过加装单向止回部件后有效地实现了电磁阀双向气压为密封。参照图11，双向密封电磁阀组包括电磁阀301和止回阀302，其中，电磁阀上的微差压信号向电磁阀传输，止回阀中的高压气体向下传输，而电磁阀内部向上传送，实现了电磁阀双向气压均密封。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。