专利名称：一种固体物料流量的在线测量的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于固体物料流量的在线测量技术领域，特别涉及一种固体物料流量
的在线测量的装置。
背景技术：
循环流化床是一种常用的反应装置，广泛应用于能源、石油、化工、冶金等行业。循 环流率表示循环流化床内单位时间，单位面积的固体颗粒流率，是循环流化床的重要参数 之一。 一方面，循环流率的大小是判断炉膛内气固两相流动状态的重要参数，只有循环流率 足够大的条件下，炉膛内的气固流动才能达到快速流态化的状态；另一方面，在循环流化床 锅炉内循环流率的大小影响外置换热床的换热能力。因此循环流率的测量对于循环流化床 的研究和更高效的运行有着重要的意义。 目前在各种循环流化床实验台上已有的循环流率测量方法有很多，对于冷态实 验，较常见的是采用蝶阀来进行测量。具体方法是将蝶形阀安装在循环流化床实验台的回 料腿上，在系统稳定运行的过程中，突然关闭蝶阀，使从分离器中下落的固体颗粒沉积在蝶 阀上。通过测量颗粒堆积到一定高度的时间来计算循环流量。此外，也有在蝶阀下面安装 称重传感器进行在线测量。蝶阀的优点是安装方便，较易实现；但是由于测量过程中对提升 管内的稳定流动造成了干扰，因此测量结果存在系统误差。此外还有一种冲击式流量计，该 装置将一倒置V型盘悬挂在冷态CFB (循环流化床)装置的下降管中，测量颗粒下落中对盘 的作用力。但是，该方法受限于它的测量范围。 专利号97104778. 2公开了一种固体物料流量测量方法及装置，该流量计利用应 变式测力传感器直接检测物料冲击在检测板上所产生的冲击力的垂直地面的分量来测量 固体颗粒流量。由于其检测盘与支撑柱不在同一水平面上，对检测盘的冲击力被分解，其测 量系统灵敏度较低，且存在沿支撑杆轴向力对应变装置的干扰。同时由于其测量系统在管 路外面，难以保证密封。

发明内容针对现有技术测量结果准确性差和测量系统灵敏度较低的不足，本实用新型提供 了一种固体物料流量的在线测量的装置。 —种固体物料流量的在线测量的装置，其特征在于，该测量装置10安装在下降管 1上，设置在下降管1的1/3 2/3位置处，下降管1安装测量装置10处呈V型，测量装置 10内设置测量盘6，测量盘6正对与测量装置10上端连接的下降管1的开口处，测量盘6 通过支撑杆3与应变片5相连，且与支撑杆3、应变片5在同一平面内，应变片5安装在保护 装置4内，保护装置4固定在外壳2上，外壳2内下部设置导流板7，外壳2下部设置与下降 管1相连的开口，该测量装置IO通过信号采集器11与计算机14相连。 本实用新型的有益效果为本实用新型的优点是操作简便、快捷；将冲击力转化 为电信号，测量准确；校准方法简便；将检测系统完全置于管路内部，密封性好，在正压的条件下物料不会逸出；安装于下降管上，对提升管内的颗粒流动没有影响。特别适用于小型 循环流化床反应器及循环流化床实验台的循环流率测量，是一种精度更好，灵敏度更好，更 加稳定的固体流率测量装置。

图1是本实用新型与循环流化床系统连接示意图； 图2是本实用新型的结构示意简图； 图3是本实用新型校准系统示意图； 图中标号l-下降管；2-外壳；3-支撑杆；4_保护装置；5_应变片；6_检测盘； 7-导流板；8-提升管；9-分离器；10-测量装置；ll-信号采集器；12_流化风；13_返料风； 14-计算机；15-螺旋给料机；16-拉力传感器；17-称重桶。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明 —种固体物料流量的在线测量的装置，该测量装置10安装在下降管1上，设置在 下降管1的1/2位置处，下降管1安装测量装置10处呈V型，测量装置10内设置测量盘6， 测量盘6正对与测量装置10上端连接的下降管1的开口处，测量盘6通过支撑杆3与应变 片5相连，且与支撑杆3、应变片5在同一平面内，应变片5安装在保护装置4内，保护装置 4通过双排螺栓固定在外壳2上，外壳2内下部设置导流板7，外壳2下部设置与下降管1 相连的开口，该测量装置10通过信号采集器11与计算机14相连。该装置由工作管路、检 测系统和输出部分构成，由测量盘6、支撑杆3、应变片5、保护装置4构成的检测系统完全置 于测量装置10内部，由导流管、检测系统外壳2、导流板7构成工作管路，信号采集器11和 计算机14构成输出部分。 如图1所示，在循环流化床系统中，流化风12通过布风板进入提升管8，将固体颗 粒流化，气体携带固体进入分离器9，实现气固分离，固体颗粒从分离器出来进入下降管1， 测量装置IO安装在下降管1的1/2位置处，与分离器9出口有一段距离，使颗粒在下降管内 的流动充分发展后进入测量装置，同时也可以使固体颗粒在下降管1底部有充分的空间形 成移动床，以避免物料无法及时从测量装置中排出。下降管1安装测量装置10处呈V型， 物料通过一段倾斜的导管进入测量装置(导管与竖直方向成角范围在30 45。)，导管倾 斜一定角度一方面避免下落速度较大损坏测量系统，另一方面起到导流作用，使固体颗粒 相对集中，增加测量精度。测量装置的结构如图2所示，颗粒从下降管1流入测量装置10， 冲击到检测盘6上，检测盘6受到颗粒的冲击力在图2的支撑杆3处产生弯矩，使应变片5 电阻发生变化，通过检流计和电桥即可检测电阻出电阻的变化，进而得到所受冲击力大小， 固体颗粒下降至导流板7，从导流板7流入下降管l，通过返料风13将颗粒流化使其回到提 升管8。在稳定运行过程中，固体颗粒从分离器分离出来进入下降管向下流动，落在检测盘 上，端部支撑处产生弯矩，通过应变片测量弯矩大小，进而可以推算出固体流率的大小。该 方法的基本原理是利用应变式测力传感器(应变片)测量固体物料冲击在检测盘上产生 的冲击力垂直于检测盘方向的分力，从而得到单位时间的固体颗粒的流量。本系统在测量之前需要进行校准，如图3所示。通过螺旋给料机15给料，使固体
4流率保持恒定。下面的称重桶17悬挂在拉力传感器16之下，可以记录桶里面的物料增长 速率，进而可以得到精确的固体颗粒流率。改变螺旋给料机出口与测量系统入口的距离，即 可得到不同物料下落高度下的校准曲线。
权利要求一种固体物料流量的在线测量的装置，其特征在于，该测量装置(10)安装在下降管(1)上，设置在下降管(1)的1/3～2/3位置处，下降管(1)安装测量装置(10)处呈V型，测量装置(10)内设置测量盘(6)，测量盘(6)正对与测量装置(10)上端连接的下降管(1)的开口处，测量盘(6)通过支撑杆(3)与应变片(5)相连，且与支撑杆(3)、应变片(5)在同一平面内，应变片(5)安装在保护装置(4)内，保护装置(4)固定在外壳(2)上，外壳(2)内下部设置导流板(7)，外壳(2)下部设置与下降管(1)相连的开口，该测量装置(10)通过信号采集器(11)与计算机(14)相连。
专利摘要本实用新型公开了属于固体物料流量的在线测量技术领域的一种固体物料流量的在线测量的装置。该测量装置安装在下降管上，设置在下降管的1/3～2/3位置处，下降管安装测量装置处呈V型，测量装置内设置测量盘，测量盘正对与测量装置上端连接的下降管的开口处，测量盘与支撑杆连接，且在同一平面内，支撑杆与应变片相连，应变片安装在保护装置内，保护装置固定在外壳上，外壳内下部设置导流板，外壳下部设置与下降管相连的开口。本实用新型的操作简便、快捷；将冲击力转化为电信号，测量准确；校准方法简便；将检测系统完全置于管路内部，密封性好，在正压的条件下物料不会逸出；安装于下降管中间，对提升管内的颗粒流动没有影响。
文档编号G01F1/80GK201463949SQ20092010796
公开日2010年5月12日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者姚宣, 岳光溪, 张瑞卿, 晁俊楠, 杨海瑞, 胡南 申请人:清华大学