煤粉质量流量计测量装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种测量高压密相气固两相流质量流量的测量装置，适用于粉煤气化工艺中入炉煤粉流量的在线测量。煤粉质量流量计测量装置，包括连接于煤粉输送管上的文丘里管、温度计、密度计、差压计、压力计，所述文丘里管设置在煤粉输送管的竖直上升管道，文丘里管的前端依次安装了密度计和温度计，差压计的高低压取压端分别与文丘里管入口和喉部管路连接，压力计接入差压计的高压进气端。本发明的有益效果是：本发明的粉煤质量流量计是一种气固两相流量测量仪器，尤其在粉煤输送过程，可实现粉煤气化装置中入炉粉煤的在线测量，测量较为准确、性能稳定、易于维护。从而实现氧煤比自动控制，达到系统稳定运行及减少消耗的目的。
【专利说明】煤粉质量流量计测量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量高压密相气固两相流质量流量的测量装置，适用于粉煤加压气化工艺中入炉煤粉流量的在线测量。
【背景技术】
[0002]在粉煤加压气化技术中的入炉煤粉质量流量的准确测量，对气化炉的经济安全运行意义重大。通过在线准确测量高压密相输送条件下的煤粉质量流量进而有效控制气化过程的氧煤比，使得气化效率达到最佳，防止气化过程因氧煤比失调而导致的安全事故发生和工艺指标恶化等问题。
[0003]目前粉煤气化技术中测量煤粉入炉流量所采取的技术:
电容法，即利用电容式速度计和电容式浓度计测量流体的浓度和速度来实现粉煤流量测量的。其原理为通过电场中介电常数发生变化，即电容发生变化，来测量煤粉质量流量的。通过实际应用发现电容式传感器易受煤种、水含量等因素的影响，造成测量结果不稳定波动较大，并影响到测量精度。且电容式传感器的输出信号尚难以保持长期稳定。气化装置的氧煤比也无法进行自动调节。
[0004]综上所述，在煤粉流体测量的领域中，质量流量的测量技术尚未取得令人十分满意的结果。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服粉煤气化装置中管道粉煤的流量测量不能精确计量、测量不稳定的缺陷，本发明提供一种通过对传统单向流仪表的改造，利用气固两相流流经文丘里管时所产生的压降的原理，可在线测量粉煤流量，其结构简单易于维护，性能可靠稳定，测量精度相对较高，且造价相对较低节省成本。
[0006]本发明的目的是这样实现的，
一种煤粉质量流量计测量装置，其特征是，包括连接于煤粉输送管上的文丘里管、温度计、密度计、差压计、压力计，所述文丘里管设置在煤粉输送管的竖直上升管道，文丘里管的前端依次安装了密度计和温度计，差压计的高低压取压端分别与文丘里管入口圆筒段和圆筒形喉部管路连接，压力计接入差压计的高压进气端。
[0007]根据所述的煤粉质量流量计测量装置，其特征是，所述差压计的高低压取压管路设有单向阀。
[0008]根据所述的煤粉质量流量计测量装置，其特征是，所述差压计的高低压取压管路靠近差压计的单向阀内侧分别连有压力调节吹气装置，压力调节吹气装置在差压计的高低压取压管路的吹扫气量保持一致。
[0009]根据所述的煤粉质量流量计测量装置，其特征是，所述差压计的高低压取压管路与文丘里管轴线成45°夹角斜向煤粉上升端。
[0010]本发明的有益效果是: 本发明的粉煤质量流量计是一种气固两相流量测量仪器，尤其在粉煤输送过程，可实现粉煤气化装置中入炉粉煤的在线测量，测量较为准确、性能稳定、适用性好、易于维护。从而实现氧煤比自动控制，达到系统稳定运行及减少消耗的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的粉煤质量流量计的结构示意图。
[0012]附图标记:1、温度计，2、密度计，3、压力计，4、差压计，5、压力调节吹气装置，6、文丘里管，7、单向阀，8、入口圆筒段，9、圆锥收缩段，10、圆筒形喉部，11、圆锥扩散段。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0014]一种新型煤粉质量流量计测量装置，依次包括温度计1、密度计2、文丘里管6、差压计4、压力计3、压力调节吹气装置5、单向阀7。
[0015]文丘里管要求安装在煤粉输送的竖直上升管道上，并在文丘里管的上游依次安装温度计和密度计。温度计应采用耐磨套管，如文丘里管的上游有弯管应安装在弯管内测，且插入深度不易过多防止在管道内产生节流，或对流体的流型造成干扰形成不稳定因素。
[0016]所述差压计用于测量气固两相流流经文丘里管时产生的压降，其高低压取压端分别与文丘里管入口圆筒段和圆筒形喉部的取压孔相连接。差压计的高低压取压管上各自设有一套压力调节吹气装置，该装置用于调节取压管的吹扫气量，保持有恒定的微小气量对取压管进行吹扫，可清除管内杂物防止导压管堵塞，该装置在仪表安装后即投入使用直至仪表拆除或检修时方能退出。在投入使用时安装在高低压取压管上的压力调节吹扫装置的吹扫气量应保持一致。高低压取压管根部均设有单向阀，起作用是为了防止在压力调节吹扫装置出现故障时，粉尘进入导压管造成堵塞等故障的发生。
[0017]压力计用于测量文丘里管入口处的压力，该压力计的取压口与差压计的高压取压管线相连，以减少煤粉管道上的开孔数量。高低压取压管与文丘里管轴线成45°夹角斜向上，防止固体颗粒堆积堵塞取压管线，其高压端导压管连接在文丘里管上游开口处，其低压端取压管连接在文丘里管喉部位置，高低压取压管另一端通过单向阀最终分别与差压计的高低压压室相连接。
[0018]本实施例中，在煤粉输送过程中，当不同流速的气固混合物流经本测量装置本体时，本测量装置在入口喇叭口圆筒段和圆筒形喉部设有取压管，分别将入口总压和喉部静压引至差压计4，并由差压计4测得总压与静压之间产生的相应差压值，运用流体连续伯努利方程基本原理及煤粉气力输送实验室的实验数据，计算出通过管道的流量与差压之间的对应关系，再结合气固混合比例的修正和温度、压力的修正最终得出相应的数学模型。由于本装置设有取压管吹扫装置5，使所取压力值更稳定、精确。可大大提高了计量的可靠性和精度。
[0019]本发明在文丘里管6上设有圆筒形喉部，当流体流经文丘里管6的圆筒形喉部时，速度最大，静压最低，在文丘里管6的入口圆筒段测量流体横截面上的总压，平均总压和平均静压之差为，其值随喉部的大小而变化，在设计上可根据实际流速的大小具体确定喉部的尺寸，本节流装置在内部结构上为了减小流动阻力，不同角度切面的结合处，均采用圆弧过渡的设计，也减小了固体颗粒对传感器内部的磨损。另外可根据实际情况，调整直径比(.DJD1)来提高差压值，以保证流量的测量精度。
[0020]该流量装置以流体力学为理论基础，经过在粉体气力输送装置上进行的大量试验，并通过改变压力、温度、浓度、流速等操作条件最终确定和校核了流量公式。所以就保证了该流量装置的可靠性和可信性。
【权利要求】
1.一种煤粉质量流量计测量装置，其特征是，包括连接于煤粉输送管上的文丘里管(6)、温度计(I)、密度计(2)、差压计(4)、压力计(3)，所述文丘里管(6)设置在煤粉输送管的竖直上升管道，文丘里管出)的前端依次安装温度计(I)和密度计(2)，差压计(4)的高低压取压端分别与文丘里管(6)入口圆筒段和圆筒形喉部管路连接，压力计(3)接入差压计(4)的闻压进气端。
2.根据权利要求1所述的煤粉质量流量计测量装置，其特征是，所述差压计(4)的高低压取压管路设有单向阀(7)。
3.根据权利要求1所述的煤粉质量流量计测量装置，其特征是，所述差压计(4)的高低压取压管路靠近差压计(4)的单向阀(7)内侧分别连有压力调节吹气装置(5)，压力调节吹气装置(5)在差压计(4)的高低压取压管路的吹扫气量保持一致。
4.根据权利要求1所述的煤粉质量流量计测量装置，其特征是，所述差压计(3)的高低压取压管路与文丘里管(6)轴线成45°夹角斜向煤粉上升端。
【文档编号】G01F1/88GK104406646SQ201410590212
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】吴永国, 郭宝贵, 刘珂, 路文学, 张彦, 金刚, 吕传磊, 李磊, 傅进军, 宋淑群 申请人:水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心