一种管道截面气体速度制造技术

本发明专利技术涉及一种管道截面气体速度

【技术实现步骤摘要】
一种管道截面气体速度、浓度测试系统


[0001]本专利技术涉及一种测试系统，具体涉及一种管道截面气体速度
、
浓度测试系统，属于环境检测

。

技术介绍

[0002]电厂锅炉
、
工业窑炉
、
供暖锅炉等污染源的烟气排放是我国大部地区环境大气污染的主要源头，其中的二氧化硫
(SO2)
和氮氧化物
(NOx)
是主要污染因子
。
为了监测并控制烟气污染物的排放，需要对烟道截面内不同测点的浓度场和速度场分布进行精准测试，再根据测试数据对烟道内烟气流场进行优化，因此烟道内各测点的测试数据对于烟气污染物监测控制非常关键
。
[0003]传统烟气成分连续监测系统只能单点测量，受烟道尺寸大
、
流场分布不均匀等影响，采用单点测量难以保证在全工况下反映烟气中各成分的真实平均浓度，导致测量数据与实际数据有一定偏差，取样点不具有代表性
。
[0004]现有烟道截面气体速度
、
浓度的测量大多采用多点取样巡测的方式来实现烟道截面网格测量，例如通过在各测点的取样管路上设置电磁阀，通过控制各电磁阀的通断实现各测点的依次测量，但是这种方式对烟道的测试通常滞后于锅炉运行的迅速变化，不能获得准确的烟道截面参数，速度测量和浓度测量也不能同步进行，且这种方法多是仅沿烟道周向进行测点布置，而烟道内中心点至边缘的气体浓度
、
速度的变化非常大，因此这种测量方式测量结果不具有代表性，为后期数据分析
、
监测
、
控制无法提供准确数据，难以满足烟气排放精确测量的要求
。
[0005]还有一种方式通过沿烟道深度方向和周向矩阵式网格测量的方式来实现多点测量，例如沿不同深度方向布置多个取样管，然后将所有取样管通过烟气传输管路引出烟气至烟气分析仪中进行浓度分析，再通过压力传输管进入到气体压力传感器中检测各取样点烟气的压力信息，每个取样点均设置一条单独的取样管路，每条取样管路上再分别设置压力传输管和烟气传输管，例如在烟道截面沿深度方向布置3个取样点，沿宽度方向布置4组，即需要设置
3x4
条取样管路，再设置
3x4x2
条压力传输管和烟气传输管，当烟道尺寸较大时，需要布置更多的取样管路，管路布置十分复杂，数据传输路径长，不仅维修
、
维护不方便且测试时间也较长
。

技术实现思路

[0006]为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种管道截面气体速度
、
浓度测试系统，多个测点的气体速度场和浓度场可以同时实时在线测试，测试精度高，且无需布设大量管路，可以根据测点布置现场组装，降低了施工
、
维修和维护难度
。
[0007]一种管道截面气体速度
、
浓度测试系统，包括对称插入烟道内的
n
个探杆测试装置，
n≥4
，每个探杆测试装置上沿管道截面深度方向均匀布设有
m
个测试点，
m≥2
，
m
×
n
个测试点以网格均布的形式排列在管道测量截面上；
[0008]探杆测试装置包括探杆组件
、
测量腔组件
、
保温壳
、
测控模块以及箱体，探杆组件安装在箱体外并与测量腔组件相连，测量腔组件
、
测控模块均设置在箱体内，保温壳安装在测量腔组件外侧；
[0009]探杆组件包括基础段和
m
‑1个加长段，基础段和加长段均包括皮托管
、
连接件
、
外套管
、
压力传输管和气体浓度传输管，皮托管通过连接件固定在两个外套管之间，皮托管上设置有两个测压口和气体进口，两个测压口的开口方向沿着烟气流动方向前后布置，压力传输管和气体浓度传输管均布设在外套管内；
[0010]测量腔组件包括测量腔体
、
射流组件和气体浓度传感器，测量腔体内开设有与各测点压力传输管连通的压力测试腔以及与各气体浓度传输管连通的气体浓度测试腔，各测点的压差依次通过皮托管上的两个测压口
、
压力传输管
、
压力测试腔引至测控模块，各测点的气体依次通过皮托管上的气体进口
、
气体浓度传输管
、
气体浓度测试腔
、
气体浓度传感器引至测控模块，射流组件的负压通道与各气体浓度测试腔连通形成负压以引入各测点气体
。
[0011]进一步的，各连接件内均开设有若干通孔，所述通孔用于分别使皮托管上的测压口与压力传输管连通
、
气体进口与气体浓度传输管连通
。
[0012]进一步的，测控模块包括压差传感器模块
、
气体浓度分析模块
、
主控制器模块
、
电源模块和无线传输模块，各测点压差通过各皮托管上的测压口同时传递至压差传感器模块，各测点的气体浓度通过各皮托管上的气体进口同时传递至气体浓度分析模块，压差传感器模块和气体浓度测量传感器模块分别与主控制器信号相连，主控模块通过无线传输模块将各测点的速度信号和气体浓度信号发送至外部计算机，电源模块分别与压差传感器模块
、
气体浓度测量传感器模块
、
主控制器模块
、
无线传输模块相连
。
[0013]进一步的，射流组件包括射流腔体
、m
个射流件
、m
个射流出气管，射流腔体上开设的负压通道与测试腔体内气体浓度测试腔连通，且负压通道对应设置在射流件喷嘴的上方，所述射流出气管安装在喷嘴的出口处，射流件安装在射流腔体内，射流件沿周向开设有多个射流吹气口，射流腔体上开设有与各射流件的射流吹气口连通的气源孔，用于将压缩气体吹入射流件中
。
[0014]进一步的，皮托管包括底座
、
全压测压管和静压测压管，全压测压管正对气流方向，静压测压管背对气流方向，底座靠近两个测压管的一面设置为弧形面，弧形面的半径与各外套管的外径尺寸一致，各连接件均包括侧连接部与中间连接部，侧连接部为与外套管外径相同的圆形版，中间连接部与皮托管的底座配合安装
。
[0015]进一步的，皮托管的底座与连接件的中间连接部之间设置有密封件，连接件的侧连接部与外套管之间设置有密封件，基础连接部的外套管与测量腔体之间设置有密封件
。
[0016]进一步的，还包括反吹系统，反吹系统包括反吹管路和电磁阀组，测量腔体内开设有
m
组反吹管路，
m
组反吹管路同时连接到压缩气体管路上，电磁阀组包括
m
个电磁阀，每个电磁阀对应连接在压缩气体管路与各反吹管路之间，每个反吹管路分别与每个测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种管道截面气体速度
、
浓度测试系统，其特征在于，包括对称插入烟道内的
n
个探杆测试装置，
n≥4
，每个探杆测试装置上沿管道截面深度方向均匀布设有
m
个测试点，
m≥2
，
m
×
n
个测试点以网格均布的形式排列在管道测量截面上；探杆测试装置包括探杆组件
、
测量腔组件
、
保温壳
、
测控模块以及箱体，探杆组件安装在箱体外并与测量腔组件相连，测量腔组件
、
测控模块均设置在箱体内，保温壳安装在测量腔组件外侧；探杆组件包括基础段和
m
‑1个加长段，基础段和加长段均包括皮托管
、
连接件
、
外套管
、
压力传输管和气体浓度传输管，皮托管通过连接件固定在两个外套管之间，皮托管上设置有两个测压口和气体进口，两个测压口的开口方向沿着烟气流动方向前后布置，压力传输管和气体浓度传输管均布设在外套管内；测量腔组件包括测量腔体
、
射流组件和气体浓度传感器，测量腔体内开设有与各测点压力传输管连通的压力测试腔以及与各气体浓度传输管连通的气体浓度测试腔，各测点的压差依次通过皮托管上的两个测压口
、
压力传输管
、
压力测试腔引至测控模块，各测点的气体依次通过皮托管上的气体进口
、
气体浓度传输管
、
气体浓度测试腔
、
气体浓度传感器引至测控模块，射流组件的负压通道与各气体浓度测试腔连通形成负压以引入各测点气体
。2.
根据权利要求1所述的管道截面气体速度
、
浓度测试系统，其特征在于，各连接件内均开设有若干通孔，所述通孔用于分别使皮托管上的测压口与压力传输管连通
、
气体进口与气体浓度传输管连通
。3.
根据权利要求2所述的管道截面气体速度
、
浓度测试系统，其特征在于，测控模块包括压差传感器模块
、
气体浓度分析模块
、
主控制器模块
、
电源模块和无线传输模块，各测点压差通过各皮托管上的测压口同时传递至压差传感器模块，各测点的气体浓度通过各皮托管上的气体进口同时传递至气体浓度分析模块，压差传感器模块和气体浓度测量传感器模块分别与主控制器信号相连，主控模块通过无线传输模块将各测点的速度信号和气体浓度信号发送至外部计算机，电源模块分别与压差传感器模块
、
气体浓度测量传感器模块
、
主控制器模块
、
无线传...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱泽恩，王佳，张川，朱元嘉，张迦玮，张苏晨，
申请(专利权)人：安荣信科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：