专利名称：一种锅炉送风流量实时测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于过程参数检测技术领域，特别涉及一种锅炉送风流量实时测量装置。
背景技术：
火力发电厂锅炉的制粉系统调节、燃烧系统调节、风烟系统调节均需要有效性高及可靠性高的送风流量信号，以维持锅炉在最佳工况下安全运行。由于大型发电锅炉一次风、二次风管道均为当量直径大于2000mm的矩形管道，加之允许的压力损失较小，故工程检测中既无需单独标定又能保证较高准确度的标准节流装置无法被采用，而不得不采用基于动压法的均速管风速传感器(包括阿纽巴(Armubar)、威力巴(Verabar)、威尔巴 (Wellbar)、德尔塔巴(Deltaf low)、托巴CTorbar)等)，将流体的动压转化为风速传感器的输出差压来表征平均风速。这类仪表存在的主要问题是被测介质的密度越低，传感器的灵敏度也就越低，从而使得送风流量检测的有效性和可靠性均存在明显的局限性。在“过程参数检测及仪表”常太华、苏杰著，中国电力出版社，北京，2009. 6， P152-153中记载了一种基于翼型动压管的大口径矩形管道送风流量测量方法，通过测量翼型动压管正对来流总压孔与两个侧面连通静压输出孔之间的差压表征平均风速，该方法与毕托(pettot)管相比，在相同的流速下前者的输出差压是后者的4倍，使流速测量灵敏度有所提高。即使如此，当风速不太高时，这种传感器输出差压信号仍然较小例如20°C时 3m/s风速对应输出差压为23. 22Pa，折合2. 444mmH20柱，由此可看出该方法的测量灵敏度虽然有所提高，但尚不能完全满足工程需要。

实用新型内容本实用新型的目的是针对现有技术应用于电厂锅炉送风流量测量传感器输出灵敏度低有效性差的现状，提出基于测量截面多点双级动压文丘里管法的一种锅炉送风流量实时测量装置，该实时测量装置由测量管段、传感器组件、微差压变送器、压力变送器、温度变送器、 /v转换器、A/D转换器、可编程控制采样开关及微机信号处理系统构成，其特征在于送风流量测量管段1通过上游侧法兰10，下游侧法兰11与送风管道12密封连接，在送风流量测量管段1内过测量管段横截面中心点并与管道横截面长边平行的轴线上正对来流，并列布置m只结构尺寸完全相同的双级动压文丘里管4，m只双级动压文丘里管4构成传感器组件；双级动压文丘里管4外壁设置安装环5 ；在送风流量测量管段1内短边内壁上设置第一固定环8和第二固定环9，双级动压文丘里管4之间通过第一钢缆6、第二钢缆7 串联；两边的双级动压文丘里管4也通过第一钢缆6、第二钢缆7分别与第一固定环8和第二固定环9连接，固定在送风流量测量管段1内；所述双级动压文丘里管4由中心动压文丘里管13通过引压管15固定在外围动压文丘里管14进风口部位构成；所述各中心动压文丘里管13的引压管15穿过被测管道1，并分别接入与该双级动压文丘里管相配的微差压变送器的正负压室，m只双级动压文丘里管配m只微差压变送器，每只微差压变送器再和I/V转换器、A/D转换器、可编程控制采样开关及微机信号处理系统串联；在被测管道内还分别设有测压管与压力变送器相接、温度测量传感器与温度变送器相接，压力变送器和温度变送器分别再和I/V转换器、A/D转换器、可编程控制采样开关及微机信号处理系统串联。所述m为大于3的正奇数，m只双级动压文丘里管以测量截面与长边L平行的中心线等分对称布置。所述测量管段1横截面的两个长边的壁面2内侧壁表面16与文丘里喷嘴延轴向纵剖面3形状相同。所述传感器组件两端的两只双级动压文丘里管紧贴测量管道的短边壁面安装。本实用新型的有益效果是1.测量管段的两平行壁面采用文丘里喷嘴纵剖线轮廓形收缩柱面，产生节流作用，在压力损失很小的前提下，使流体的雷诺数增加，有效消除低流速引起的流速分布不均勻导致流量测量的误差；流速增加的同时，也利于提高测量灵敏度；2.采用双级动压文丘里管，使测量灵敏度大幅度提高；3.每一只双级动压文丘里管的输出差压都有一只与其相配套的、一一对应的微差压变送器，可将各点流速一一测出，相当于测出了一条直线上的流速分布。因此，流量测量的有效性和准确性比传统的动压平均管法大幅度提高。4.使相同流速下对应的风速传感器差压输出较翼形动压管法高出至少4倍，且使测量结果的有效性显著提高。

图1为送风流量测量装置测量管段纵剖(与矩形截面长边L平行) 速平行)示意图图2为送风流量测量装置测量管段横剖(与矩形截面短边W平行) 速平行)示意图。图3为送风流量测量系统构成原理图。
具体实施方式
本实用新型是提供一种用于电厂矩形截面送风管道送风流量实时测量的装置，与现有技术相比，即使在低流速时该装置也具有较高灵敏度及较大的输出差压信号，且流量测量的有效性和准确性明显提高，
以下结合附图及最佳实施案例对本实用新型作进一步说明。设矩形送风管道横截面长边长为L，短边长为W。在图1、2中，送风流量测量管段1通过上游侧法兰10，下游侧法兰11实现与送风管道12密封连接，在送风流量测量管段1内长边的同一横截面上正对来流V。方向并列布置m只结构尺寸完全相同的双级动压文丘里管4，m为彡3的正数，m只双级动压文丘里管在平行测量截面长边L的测量管道横截面中心线上等距对称布置，构成传感器组件；双级动压文丘里管4外壁设置安装环5 ；在送风流量测量管段1内短边内壁上设置第一固定环 8和第二固定环9，双级动压文丘里管4之间通过第一钢缆6、第二钢缆7串联；两边的双级动压文丘里管4也通过第一钢缆6、第二钢缆7分别与第一固定环8和第二固定环9连接，
面(剖面与风面(剖面与风固定在送风流量测量管段1内；所述双级动压文丘里管4由中心动压文丘里管13通过引压管15固定在外围动压文丘里管14进风口部位构成；所述中心动压文丘里管13的引压管 15穿过被测管道外，并分别接入i为1-w的各只微差压变送器的正负压室，其中，其中w为 1、2、3……的正整数(如图3所示)；微差压变送器再和I/V转换器、A/D转换器、可编程控制采样开关及微机信号处理系统串联；在被测管道外还分别连接压力变送器和温度变送器，压力变送器和温度变送器分别再和I/V转换器、A/D转换器、可编程控制采样开关及微机信号处理系统串联。流体流经测量管段时，流动截面发生收缩，且在截面收缩至最小处流速达到最大。 与其他位置相比，在该截面处，流体流速分布最为稳定。故本实用新型装置将测量截面选为测量管段流束收缩至最小的截面处，以提高测量的灵敏度和准确性。所述送风流量测量装置工作原理如下设在未受动压文丘里管影响时，流体的流速为Vtl，受动压文丘里管阻碍后流速下降到V1,静压由原来的Ptl增至P+，流到动压文丘里管喉部时，流体静压降至P-，相应的流速增加至V2。若对单级文丘里管喉部和入口的流动按一元流动处理，得
权利要求1.一种锅炉送风流量实时测量装置，该实时测量装置由测量管段、传感器组件、微差压变送器、压力变送器、温度变送器、Ι/ν转换器、A/D转换器、可编程控制采样开关及微机信号处理系统构成，其特征在于送风流量测量管段(1)通过上游侧法兰(10)和下游侧法兰 (11)与送风管道(1 密封连接，在送风流量测量管段(1)内，送风流量测量管段(1)内长边的同一横截面上正对来流方向并列布置m只结构尺寸完全相同的双级动压文丘里管 G)，m只双级动压文丘里管(4)构成传感器组件；双级动压文丘里管(4)外壁设置安装环 (5)；在送风流量测量管段(1)内短边内壁上设置第一固定环(8)和第二固定环(9)，双级动压文丘里管(4)之间通过第一钢缆(6)、第二钢缆(7)串联；两边的双级动压文丘里管 (4)也通过第一钢缆(6)、第二钢缆(7)分别与第一固定环(8)和第二固定环(9)连接，固定在送风流量测量管段(1)内；所述双级动压文丘里管由中心动压文丘里管(1 通过引压管(1 固定在外围动压文丘里管(14)进风口部位构成；所述各中心动压文丘里管(13) 的引压管(1 穿过被测管道，分别接入与之相配的微差压变送器的正负压室，每只双级动压文丘里管配一只微差压变送器，m只双级动压文丘里管共配m只微差压变送器，微差压变送器再和I/V转换器、A/D转换器、可编程控制采样开关及微机信号处理系统串联；在被测管道外还分别连接压力变送器和温度变送器，压力变送器和温度变送器分别再和I/V转换器、A/D转换器、可编程控制采样开关及微机信号处理系统串联。
2.根据权利要求1所述送风流量实时测量装置，其特征在于所述m为大于3的正奇数，m只双级动压文丘里管在测量管段同一横截面，在与该横截面长边平行的中心线上对称布置。
3.根据权利要求1所述锅炉送风流量实时测量装置，其特征在于所述测量管段(1) 横截面的两个长边的壁面O)内侧壁表面(16)与文丘里喷嘴延轴向纵剖面C3)形状相同。
4.根据权利要求1所述锅炉送风流量实时测量装置，其特征在于所述传感器组件两端的两只双级动压文丘里管紧贴测量管道的短边壁面安装。
专利摘要本实用新型公开了属于过程参数检测领域的涉及一种锅炉送风流量实时测量装置。该实时测量装置由测量管段、传感器组件、微差压变送器、压力变送器、温度变送器、I/V转换器、A/D转换器、可编程控制采样开关及微机信号处理系统构成，送风流量测量管段通过上下游侧法兰实现与送风管道密封连接；在送风流量测量管段截面不同测点上的布置多只双级动压文丘里管组成该测量装置的传感器组件，每只双级文丘里管输出动压由与之相配的微差压变送器测出所在位置上空气流速，从而计算出送风流量。本实用新型与现有技术相比，即使在低流速时该装置也具有较高灵敏度及较大的输出差压信号，且流量测量的有效性和准确性明显提高。
文档编号G01F1/44GK202033058SQ20112011181
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者张震阳, 段泉圣, 赵庆 申请人:华北电力大学