圓形管道全截面流量測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于煙氣流量測量設備技術領域，目的是提供一種不易堵塞、測量準確性高、使用壽命長、穩定可靠的圓形管道全截面流量測量裝置，在圓形管道內同一截面上，沿圓周正交布置四組采樣管，每組采樣管包括全壓管和靜壓管，全壓管和靜壓管背靠背布置，全壓管上在迎風向開設若干全壓采樣孔，靜壓管上在相反的方向開設若干靜壓采樣孔，測量結果準確，并設置吹掃裝置，定期對全壓管和靜壓管及各引出管進行反向吹掃，具備防堵清灰功能，不易堵塞，維護量小，穩定可靠，使用壽命長，能夠連續、準確在線測量布置復雜、流場紊亂的工業廢氣管道內的煙氣流速(流量)，能夠滿足環保部門對廢氣排放進行在線監測準確性、連續性和可靠性的要求。
【專利說明】
圓形管道全截面流量測量裝置
技術領域
[0001] 本實用新型屬于煙氣流量測量設備技術領域，特別是涉及一種圓形管道全截面流 量測量裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，工業廢氣流速(流量)測量的一般方式為采用傳統一個取樣點（點測量)或幾 個測量點（線測量)測量方式，其只有在均勻流場或相對均勻的流場條件下才可準確測量煙 氣流量，若流場不均勻或紊亂的情況下，點測量和線測量流量的方式均無法準確測量該截 面處的平均流速。但在電力、石油和化工等行業的工業廢氣排放管道由于工藝和空間限制 等實際情況，廢氣管道很難達到均勻流場或相對均勻流場的直管段測量條件，所以傳統點 測量和線測量流量的方式均無法代表排氣管道某截面的平均速度，測量數據誤差也較大， 據現場實際比對試驗誤差一般在10-20%以上，無法滿足環保部門進行在線監測的要求，也 無法作為對排污企業進行排污費征收的依據。
[0003] CN1475776A公開了一種橫截面流量計，靜壓管水平放置，全壓平均管在法蘭中部 豎立安置，該全壓平均管上部左右側分別連接4根全壓管，在全壓平均管右側中部也連接另 一根全壓管，該流量計與點測量、線測量方式相比，提高了測量數據的準確性。但該流量計 在實際使用過程中，易堵塞，維護工作量大，易損壞，使用壽命短，且由于全壓管、靜壓管的 布置方式混亂，測量結果仍然存在誤差大、準確性低的問題。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型要解決的技術問題是提供一種不易堵塞、測量準確性高、使用壽命長、 穩定可靠的圓形管道全截面流量測量裝置。
[0005] 為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：
[0006] -種圓形管道全截面流量測量裝置，包括沿圓周正交布置的四組采樣管，每組采 樣管包括全壓管和靜壓管，全壓管和靜壓管背靠背布置，全壓管上在迎風向開設若干全壓 采樣孔，靜壓管上在相反的方向開設若干靜壓采樣孔，每組全壓管和靜壓管的一端分別與 取樣塊連接，取樣塊內設置全壓取樣腔和靜壓取樣腔，全壓管、靜壓管分別與全壓取樣腔、 靜壓取樣腔連通，取樣塊上固定取樣頭，取樣頭內分別開設全壓取樣通道、靜壓取樣通道， 全壓取樣通道、靜壓取樣通道分別與全壓取樣腔、靜壓取樣腔連通，取樣頭的全壓取樣通 道、靜壓取樣通道分別經全壓引出管、靜壓引出管與差壓變送器連接，全壓引出管、靜壓引 出管上分別安裝測量電磁閥，全壓引出管、靜壓引出管上分別并聯吹掃管路，吹掃管路上安 裝反吹電磁閥，吹掃管路與吹掃裝置連接，每組采樣管中全壓管、靜壓管的外端固定定位法 蘭，定位法蘭與法蘭套固定連接。
[0007] 本實用新型圓形管道全截面流量測量裝置，進一步的，所述取樣塊的另一側壁上 固定備用取樣頭。
[0008] 本實用新型圓形管道全截面流量測量裝置，進一步的，每根所述全壓管上全壓采 樣孔的數量選擇為4個或5個，每個全壓管上的全壓采樣孔的設置位置相同，靜壓采樣孔和 全壓采樣孔的數量相等且位置相對應。
[0009] 本實用新型圓形管道全截面流量測量裝置，進一步的，所述全壓采樣孔的內徑優 選為6mm或8mm或10_，全壓采樣孔的內徑小于等于全壓管內徑的1/2,對應位置的靜壓采樣 孔與全壓采樣孔的內徑相同。
[0010] 本實用新型圓形管道全截面流量測量裝置，進一步的，所述吹掃裝置采用空氣壓 縮機。
[0011] 本實用新型圓形管道全截面流量測量裝置，進一步的，所述全壓管和靜壓管采用 不銹鋼管。
[0012] 本實用新型圓形管道全截面流量測量裝置與現有技術相比，具有以下有益效果： 在圓形管道內同一截面上，沿圓周正交布置四組采樣管，每組采樣管包括全壓管和靜壓管， 全壓管和靜壓管背靠背布置，全壓管上在迎風向開設若干全壓采樣孔，靜壓管上在相反的 方向開設若干靜壓采樣孔，靜壓采樣孔和全壓采樣孔的數量相等且位置相對應，對應位置 的靜壓采樣孔與全壓采樣孔的內徑相同，并設置取樣塊和取樣頭，測量氣體流量時，全壓采 樣孔測出該截面的平均全壓，靜壓采樣孔測出該截面上的平均靜壓，再根據伯努利方程進 行計算后即得出截面平均流量，測量結果準確，測量精度可達±3%以內，并設置吹掃裝置， 定期對全壓管和靜壓管及各引出管進行反向吹掃，具備防堵清灰功能，不易堵塞，維護量 小，穩定可靠，使用壽命長，本實用新型測量裝置能夠連續、準確在線測量布置復雜、流場紊 亂的工業廢氣管道內的煙氣流速(流量），具有在線測量數據連續、準確、穩定可靠和使用維 護量小的優點，能夠滿足環保部門對廢氣排放進行在線監測準確性、連續性和可靠性的要 求。
[0013] 下面結合附圖對本實用新型的圓形管道全截面流量測量裝置作進一步說明。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型圓形管道全截面流量測量裝置安裝狀態的整體圖；
[0015] 圖2為圖1中采樣管部分的主視圖；
[0016]圖3為采樣管部分的剖視圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1-圖3所示，本實用新型圓形管道全截面流量測量裝置包括沿圓周正交布置 的四組采樣管，每組采樣管包括全壓管1和靜壓管2,全壓管1和靜壓管2采用不銹鋼管，全壓 管1和靜壓管2背靠背布置，全壓管1上在迎風向開設若干全壓采樣孔11，靜壓管2上在相反 的方向開設若干靜壓采樣孔21。本實用新型主要適用于內徑C>3001mm-①8000mm的圓形管 道，根據圓形管道的內徑確定采樣孔的數量，內徑越大，設置數量越多，每根全壓管1上全壓 采樣孔11的數量選擇為4個或5個，每個全壓管1上的全壓采樣孔11的設置位置相同，全壓采 樣孔11的內徑優選為6mm或8mm或10mm，全壓采樣孔11的內徑小于等于全壓管1內徑的1/2， 靜壓采樣孔21和全壓采樣孔11的數量相等且位置相對應，對應位置的靜壓采樣孔21與全壓 采樣孔11的內徑相同。通過反復試驗對采樣孔的內徑進行了優選，并根據管道內徑選擇采 樣孔的設置數量，進一步提高了測量的準確性。采樣孔的設置數量及位置符合《固定污染源 排氣中固體顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》(GB/T16157-1996)的要求。
[0018]每組全壓管1和靜壓管2的一端與取樣塊3連接，取樣塊3內設置全壓取樣腔31和靜 壓取樣腔32,全壓管1、靜壓管2分別與全壓取樣腔31、靜壓取樣腔32連通。取樣塊3上固定取 樣頭4，取樣頭4內分別開設全壓取樣通道41、靜壓取樣通道42，全壓取樣通道41、靜壓取樣 通道42分別與全壓取樣腔31、靜壓取樣腔32連通。取樣塊3的另一側壁上固定備用取樣頭5， 當取樣頭4堵塞需要更換時，可暫時通過備用取樣頭5進行測量，保證測量的連續性。
[0019] 取樣頭4的全壓取樣通道41、靜壓取樣通道42分別經全壓引出管6、靜壓引出管7與 差壓變送器8連接，每個取樣頭4可單獨連接一套差壓變送器，也可以如圖1所示，相鄰兩個 取樣頭連接到同一套差壓變送器。全壓引出管6、靜壓引出管7上分別安裝測量電磁閥61、 71。全壓引出管6、靜壓引出管7上分別并聯吹掃管路9,吹掃管路9上安裝反吹電磁閥91，吹 掃管路9與吹掃裝置92連接，吹掃裝置92采用空氣壓縮機。
[0020]為了防止測量裝置內部堵塞，設置吹掃裝置92,由PLC控制定期對全壓管1和靜壓 管2及各引出管進行反向吹掃，吹掃氣源由空氣壓縮機提供，壓力為0.5MPa，反吹電磁閥91 平時全關，進行吹掃時，先關閉全壓、靜壓引出管上的測量電磁閥，再開啟反吹電磁閥，進行 吹掃，吹掃完成后關閉反吹電磁閥，開啟全壓、靜壓引出管上的測量電磁閥，繼續測量，確保 測量準確性。
[0021]每組采樣管中全壓管1、靜壓管2的外端固定定位法蘭12,定位法蘭12通過螺栓與 法蘭套13固定連接，安裝時在圓形管道10側壁上均勻開設四個安裝孔14,將四個法蘭套13 分別焊接在四個安裝孔14內，從而將測量裝置安裝在圓形管道10上。
[0022]本實用新型圓形管道全截面流量測量裝置的測量過程為:在圓形管道10內同一截 面上，沿圓周正交布置四組采樣管，四組采樣管的全壓引出管6和靜壓引出管7分別接入一 套差壓變送器8，測量氣體流量時，全壓采樣孔11測出該截面的平均全壓，靜壓采樣孔21則 測出該截面上的平均靜壓，差壓變送器8輸出4-20mA信號至數據采集和處理系統，根據伯努 利方程進行計算后得出截面平均流量。煙氣流量計算公式為：
[0024] 其中，K為流量系數;A為截面積(m2); AP為差壓(Pa);p為氣體密度(kg/m3)。
[0025] 本實用新型圓形管道全截面流量測量裝置廣泛應用于電力、石油和化工等經過除 塵、脫硝和脫硫的圓形管道內廢氣排放的流量測量，主要對圓形工業排氣管道廢氣排放量 進行在線實時測量和監控，并將監控數據和信息傳送到環保主管部門，確保對排污企業污 染物排放量的實時監控和總量統計。
[0026] 以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用 新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本 實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護 范圍內。
【主權項】
1. 一種圓形管道全截面流量測量裝置，其特征在于:包括沿圓周正交布置的四組采樣 管，每組采樣管包括全壓管和靜壓管，全壓管和靜壓管背靠背布置，全壓管上在迎風向開設 若干全壓采樣孔，靜壓管上在相反的方向開設若干靜壓采樣孔，每組全壓管和靜壓管的一 端分別與取樣塊連接，取樣塊內設置全壓取樣腔和靜壓取樣腔，全壓管、靜壓管分別與全壓 取樣腔、靜壓取樣腔連通，取樣塊上固定取樣頭，取樣頭內分別開設全壓取樣通道、靜壓取 樣通道，全壓取樣通道、靜壓取樣通道分別與全壓取樣腔、靜壓取樣腔連通，取樣頭的全壓 取樣通道、靜壓取樣通道分別經全壓引出管、靜壓引出管與差壓變送器連接，全壓引出管、 靜壓引出管上分別安裝測量電磁閥，全壓引出管、靜壓引出管上分別并聯吹掃管路，吹掃管 路上安裝反吹電磁閥，吹掃管路與吹掃裝置連接，每組采樣管中全壓管、靜壓管的外端固定 定位法蘭，定位法蘭與法蘭套固定連接。2. 根據權利要求1所述的圓形管道全截面流量測量裝置，其特征在于:所述取樣塊的另 一側壁上固定備用取樣頭。3. 根據權利要求2所述的圓形管道全截面流量測量裝置，其特征在于:每根所述全壓管 上全壓采樣孔的數量選擇為4個或5個，每個全壓管上的全壓采樣孔的設置位置相同，靜壓 采樣孔和全壓采樣孔的數量相等且位置相對應。4. 根據權利要求3所述的圓形管道全截面流量測量裝置，其特征在于:所述全壓采樣孔 的內徑優選為6mm或8mm或10mm，全壓采樣孔的內徑小于等于全壓管內徑的1/2，對應位置的 靜壓采樣孔與全壓采樣孔的內徑相同。5. 根據權利要求4所述的圓形管道全截面流量測量裝置，其特征在于:所述吹掃裝置采 用空氣壓縮機。6. 根據權利要求1-5任一項所述的圓形管道全截面流量測量裝置，其特征在于:所述全 壓管和靜壓管采用不銹鋼管。
【文檔編號】G01F1/36GK205561940SQ201620350014
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】安建利, 李治根
【申請人】南京友智科技有限公司