[发明专利]一种管道气流流量测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤粉气固两相流体流速、流量测量或单相高温流体流速、流量测量技术。

背景技术

电站锅炉燃烧系统中，一次风管风速大小是电站锅炉燃烧调整的重要参数，一次风速过大，容易造成锅炉燃烧不稳，甚至灭火；一次风速过小，则会造成一次风管积粉或堵塞，甚至一次风管烧损。长期以来，技术人员为了测量一次风管风粉混合物速度，付出了太多的努力，因此，有多种一次风管风粉混合物在线监测技术已经应用于电站锅炉实际生产中，并取得了一定的效果。但是，也存在着一些无法克服的缺陷。

一般来讲，电站锅炉一次风管道内的气固气流速度主要使用两种方式测量，一种是采用皮托管或靠背管测量出单相气体动压和静压、温度等参数，利用伯努利方程计算出风速、风量和靠背管系数；然后，采用靠背管测量气固两相流体的流速或流量，由于锅炉一次风管道内的主要输送物为煤粉颗粒，靠背管容易堵塞，导致一次风管风速测量误差过大或无法测量。

另一种是采用静电荷法测量，在一次风管上安装两个传感器，两个传感器的距离一定，由于气流通过两个传感器感应的静电荷所产生的波存在一定的时差，因此，根据两个传感器所产生的波的周期与两个传感器之间的距离，可以计算出气流流速。但是，由于气流温度变化，导致用于计算气流流速的系数差别很大，使得测量难以准确照顾到不同温度范围的流速，因此，在温度变化不大的情况下，采用静电荷法测量的气流速度只能反映流体速度的变化趋势，不能真正反映流体的实际流速和流量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了解决上述提出的问题，提供一种在管道内针对高温气体或粉尘浓度较高的气固两相流体的流速或流量测量装置，以适应电站锅炉负荷及燃用煤质变化，且维护方便、测量准确的管道气流流量测量装置。

所述管道气流流量测量装置，其特征在于，包括风叶转子、转轴、测风接管、转速传感器、测风管座和数据处理器，设置于管道中部的风叶转子与所述转轴的尾端连接，转轴外间隔套设有测风接管，转轴的两端部与测风接管之间通过轴承或磁场连接，测风接管与管道侧壁的测风管座固定连接，所述测风接管的首端外侧固定设有压盖，所述转速传感器与转轴连接，转速传感器的输出端与数据处理器电连接，用于通过数据处理器将转速转换为管道气流流速或流量；

在测风管座内的测风接管的外侧套装有耐磨套管；在测风接管的两端外侧分别套设有上管套和下管套，所述下管套的内部与测风接管螺纹连接，下管套的外侧与耐磨套管螺纹连接；下管套外部的内径逐渐缩小到与转轴的间隙为0.2mm～1mm，所述压盖与上管套的外端固定连接，使所述测风接管、下管套、上管套和压盖合围成一个腔体；所述测风接管的部分设于测风管座的外部，在测风管座外部的测风接管设有高压清洁空气接头，用于向所述腔体内吹入清洁空气，防止测风接管内被灰尘或杂质污染。

进一步地，在所述转轴的尾部固定套接有下内磁铁，下内磁铁的外周通过间隙设置有下外磁铁，所述下内磁铁和所述下外磁铁的同一端极性相同。

进一步地，所述转轴的首部固定套接有上内磁铁，上内磁铁的外周通过间隙设置有上外磁铁，所述上内磁铁和所述上外磁铁的同一端极性相同。

更近一步地，所述上内磁铁的轴向两侧间隙套设有下磁铁和上磁铁，所述下磁铁和所述上磁铁与转轴之间设有间隙，所述下磁铁和所述上磁铁面对上内磁铁的一端与所面对的上内磁铁端面极性相同。

优选地，所述下内磁铁与所述下外磁铁之间的间隙、所述上内磁铁与所述上外磁铁之间的间隙、所述上内磁铁与所述上磁铁之间的间隙，以及上内磁铁与所述下磁铁之间的间隙为2mm～12mm；下内磁铁、下外磁铁、上内磁铁、上外磁铁、上磁铁和下磁铁为永久磁铁，剩磁强度至少为10KGs。

作为实施例，所述下管套、耐磨套管和风叶转子为耐磨金属陶瓷材料；所述下内磁铁、下外磁铁、上内磁铁、上外磁铁、上磁铁和下磁铁设于磁铁套内，所述磁铁套与测风管座、上管套或下管套固定连接。

优选地，所述上管套与测风接管的外表面螺纹连接，所述上外磁铁嵌设于测风接管与上管套之间并通过上管套固定，上磁铁与下磁铁分别通过上管套与测风接管凸出的凸台以及上内磁铁外斥的磁力固定；下外磁铁嵌设于下管套和测风接管之间并通过下管套与测风接管之间的螺纹固定。

进一步地，在测风接管与耐磨套管之间设有温度及压力传感器，温度及压力传感器通过导线与所述数据处理器连接，用于计算流体流量，所述温度及压力传感器设于耐磨套管在风管内部的背风面开口处；所述转速传感器为编码器。