Патент на изобретение №2191353
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ПЫЛЕВЗВЕСИ В ГАЗОХОДЕ
(57) Реферат: Через две встречно введенные в контролируемый поток пылевзвеси трубки, в каждой из которых установлено местное сопротивление (жиклер), пропускают воздух от источника избыточного давления. Измеряют температуру газа в газоходе, давление в выходном участке каждой трубки и определяют расход пылевзвеси по приводимому математическому выражению. Изобретение обеспечивает повышение точности при измерениях потоков низких концентраций (0,5-40 г/м3). 1 ил. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода твердых частиц, транспортируемых газовым потоком в энергетике, химии, металлургии и других отраслях промышленности. Известен способ определения расхода пылевзвеси в газоходе, включающий отбор в контрольных точках сечения газохода пробы твердых частиц за фиксированный промежуток времени и ее взвешивание, причем отбор твердых частиц осуществляют с помощью по крайней мере одной пересекающей сечение газохода и проходящей через контрольные точки струи капельной жидкости с постоянной поверхностью контакта с контролируемым потоком, ограниченным с помощью желоба, открытого со стороны набегающего потока. Далее производят отделение пробы от жидкости, ее высушивание, а величину расхода твердых частиц определяют согласно расчетной формуле [1]. Недостатком способа является невозможность непрерывно измерять расход твердых частиц, что ограничивается ресурсом фильтра: высокая инерционность и трудоемкость измерений, обусловленные необходимостью высушивания пробы. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявленному является способ определения расхода пылевзвеси, заключающийся в пропускании газа от источника избыточного давления через две трубки, каждая из которых введена встречно в поток пылевзвеси, и измерении давлений в трубках [2]. Недостатком известного способа является низкая точность измерений. Задачей изобретения является повышение точности измерения расхода пылевзвеси в газоходе. Для решения указанной задачи газ в каждой трубке пропускают через местное сопротивление, измеряют температуру газа в газоходе, давление в выходном участке каждой трубки и определяют расход пылевзвеси согласно выражению:  где  P1 и P2 – давления соответственно в 1 и 2-ой трубках; Ра – давление источника избыточного давления; Т – температура газа в газоходе; S – сечение газохода;  – коэффициент гидравлического трения газохода;l – расстояние между трубками 1,2 по длине газохода; R – газовая постоянная; g… – ускорение свободного падения; D – диаметр газохода. Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство, реализующее способ, содержит две трубки 1, 2, введенные встречно в поток пылевзвеси через стенку 3 газохода. Каждая трубка условно разделена на входной 4, 5 и выходной 6, 7 части. Во входном участке установлен жиклер 8, 9 (местное сопротивление), после которого размещены измерители давления 10, 11. В качестве источника избыточного давления возможно использовать атмосферное давление воздуха, так как давление в газоходе обычно ниже атмосферного. В этом случае из атмосферы через входные отверстия в трубки 1, 2 поступает воздух, конструкция устройства, реализующего способ, значительно упрощается. Трубки 1, 2 устанавливаются до дымососа (по потоку); т.е. между электрофильтром и дымососом. Из уравнения Бернулли (при адиабатическом процессе) при скорости истечения газа V << С (где С – скорость звука в покоющемся газе) скорость воздуха в трубках 1, 2 ( V1, V2) можно определить:   где  в – объемный вес воздуха.
Скорость воздуха в трубках 1, 2 можно определить также по перепаду давлений на жиклере (на первых участках):  Из условия сплошности V1 = V(1); V2 = V(2) Приравняем (1), (3) и (2), (4), получим: P01 = 2P1– Pa, P02 = 2 P2– Pa. P01 и P02 формируются также от расхода пылевзвеси, встречно воздействующего на расход воздуха через трубки 1, 2 и соответственно влияющего на величины давлении Р1 и Р2. Для определения расхода газа Q (пылевзвеси) используем известную формулу:  Подставив (5) и (6) в (7) получим выражение для определения расхода газа:  Проведенные исследования по определению расхода пылевзвеси (газа) позволили сделать следующие рекомендации для построения измерителя расхода: – расстояние l между трубками по длине газохода целесообразно выбирать минимальным; – при минимальном расстоянии между трубками величину можно не учитывать;– увеличение чувствительности измерений достигается увеличением разности P1 и Р2, т.е. разности диаметров жиклеров. Таким образом, измерение расхода вылевзвеси (газа) в газоходе сводится к следующим операциям: измерение давлений 1 и Р2 в трубках, измерении температуры газа Т в газоходе, определении расхода пылевзвеси согласно упрощенному выражению (8):  где  Таким образом, в предложенной способе достаточно просто достигается реализация задачи измерения расхода пылевзвеси в газоходе за счет использования двух потоков газа (воздуха), вводимых через трубки встречно в контролируемый поток, измерения давления в этих потоках и преобразования измеренных значений, согласно проводимому экспериментальным путем выражению (8). Устройство, реализующее способ, обладает простой конструкцией, исключающей поступление контролируемой абразивной среды в средства измерений. Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 1394042, 6 G 01 F 1/74, 1988. 2. Патент PФ 2098771, G 01 F 1/34, 1997. Формула изобретения
 где  P1 и P2 – давления соответственно в 1 и 2-й трубках;Ра – давление источника избыточного давления; Т – температура газа в газоходе; S – сечение газохода; – коэффициент гидравлического трения газохода;l – расстояние между трубками 1,2 по длине газохода; R – газовая постоянная; g – ускорение свободного падения; D – диаметр газохода. РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
