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    广西11选5在线人工计划: 密相气力输送过程的固相流量测量系统与测量方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201410084401.X

    申请日:

    2014.03.07

    公开号:

    CN104897222A

    公开日:

    2015.09.09

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01F 1/88申请日:20140307|||公开
    IPC分类号: G01F1/88; G01F1/74 主分类号: G01F1/88
    申请人: 华东理工大学; 上海熠能燃气科技有限公司
    发明人: 陆海峰; 郭晓镭; 龚欣; 梁钦锋; 代正华; 刘海峰; 许建良; 于广锁; 王辅臣; 王亦飞; 陈雪莉; 李伟锋; 周志杰; 王兴军; 赵辉; 李超; 龚岩
    地址: 200237上海市徐汇区梅陇路130号
    优先权:
    专利代理机构: 上海智信专利代理有限公司31002 代理人: 余化鹏
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410084401.X

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.03.02|||2015.10.07|||2015.09.09

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种密相气力输送过程的固相流量测量系统与测量方法。所述固相流量测量系统包括依次连通的一输入管道、一文丘里管和一输出管道;所述输入管道、所述文丘里管和所述输出管道在一条直线上,所述输入管道和所述输出管道的长度分别独立地为大于或等于80D,D为所述输入管道和所述输出管道的直径;所述的文丘里管包括依次连通的一收缩段、一喉段和一扩张段,所述输入管道与所述收缩段相连通,所述扩张段与所述输出管道相连通;所述的固相流量测量系统还包括一流速测量仪、一第一压力测试仪、一第二压力测试仪和一温度测量仪。本发明能够实现密相气力输送过程中固相流量的实时、连续测量,直接获得瞬时值;且偏差仅在±10%以内。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种密相气力输送过程的固相流量测量系统,其特征在于,其包括依次连通的一输入管道、一文丘里管和一输出管道;所述输入管道、所述文丘里管和所述输出管道在一条直线上,所述输入管道和所述输出管道的长度分别独立地为大于或等于80D,D为所述输入管道和所述输出管道的直径;所述的文丘里管包括依次连通的一收缩段、一喉段和一扩张段,所述输入管道与所述收缩段相连通,所述扩张段与所述输出管道相连通;所述的固相流量测量系统还包括一流速测量仪、一第一压力测试仪、一第二压力测试仪和一温度测量仪;其中,所述流速测量仪安装于所述输入管道上,用于测量所述收缩段的入口处的固相流速Vs1;所述第一压力测试仪安装于所述输入管道上,用于测量所述收缩段的入口处的气相压力P1;所述第二压力测试仪安装于所述喉段上,与所述喉段的入口处的距离为3d以上,用于测量所述喉段处的气相压力P2,d为所述喉段的直径;所述温度测量仪安装于所述输入管道上,用于测量所述收缩段的入口处的气固相温度T1。

    2.  如权利要求1所述的固相流量测量系统,其特征在于,所述收缩段的收缩角θ为3~25°,较佳地为3~10.5°;所述扩张段的扩张角α为1~12°,较佳地为1~8°;所述文丘里管的节流比d/D为0.3~0.8,较佳地为0.4~0.7;所述文丘里管的长径比Lt/d不小于3,较佳地为不小于20,Lt为所述喉段的长度;所述第二压力测试仪安装于所述喉段上,与所述喉段的入口处的距离为20d以上,较佳地为22d。

    3.  如权利要求1所述的固相流量测量系统,其特征在于,所述固相流量测量系统还包括一数据采集系统,所述数据采集系统还依次与一A/D转换卡和一计算机连接;所述流速测量仪包括一速度传感器;所述第一压力测试仪包括一第一压力传感器;所述第二压力测试仪包括一第二压力传感器;所述温度测量仪包括一温度传感器;所述速度传感器、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述温度传感器分别与所述数据采集系统连接,并将模拟信号输入至所述数据采集系统。

    4.  如权利要求3所述的固相流量测量系统,其特征在于,所述速度传 感器安装于所述输入管道上,与所述文丘里管的入口处的距离在20D以内,较佳地在5D以内。

    5.  如权利要求3所述的固相流量测量系统,其特征在于,所述第一压力传感器为第一膜片式压力传感器,且通过一第一引压孔安装于所述输入管道上;在沿所述文丘里管的延伸方向上,所述第一引压孔与所述收缩段的入口处的距离在20D以内,较佳地在5D以内。

    6.  如权利要求3所述的固相流量测量系统,其特征在于,所述第二压力传感器为第二膜片式压力传感器,且通过一第二引压孔安装于所述文丘里管的喉段上。

    7.  如权利要求3所述的固相流量测量系统,其特征在于,所述温度传感器通过一测温孔安装在所述输入管道上,所述测温孔与所述收缩段的入口处的距离在20D以内,较佳地在5D以内。

    8.  一种密相气力输送过程的固相流量测量方法,其特征在于,所述的测量方法包括以下步骤:
    (1)将气固两相流通入如权利要求1-7任一项所述的固相流量测量系统,并启动所述固相流量测量系统,测量参数Vs1、P1、P2和T1;
    (2)将步骤(1)测得的参数Vs1、P1、P2和T1代入文丘里管压降方程①:
    P1-P2(1-β4)2C2β4·P1MRT1Vg12=(1+mZ)/(1+MP1RT1ρsZ)]]>
    计算出固气两相的质量比Z,再代入公式②:
    Ms=ZMg   ②
    公式②中,由计算得气相流量Mg的值,再计算得固相流量MS;
    方程①中,β为文丘里管节流比,是所述文丘里管的喉径d和所述输入管道的直径D之比;M为所述气相的气体分子的摩尔质量;R为摩尔气体常 数;Vg1为所述收缩段的入口处的气相流速,在密相流动中近似等于同一位置处的固相流速Vs1;ρs为所述固相的密度;
    方程①中,C为流出系数,它是雷诺数Re的函数,函数关系可表示为公式③:
    C=f(Re)=aReb   ③
    公式③中,雷诺数Re按照如下公式计算:Re=DVg1ρg1/μg1,ρg1、μg1分别是所述文丘里管的入口处的气体密度、气体粘度,ρg1、μg1分别按照如下公式进行计算:ρg1=P1M/RT1;,其中dg是气体分子直径;
    公式③中,系数a、b按照如下方法确定:采用所述的固相流量测量系统采集两组不同工况下纯气相流的测试数据,分别记为工况一和工况二,并在所述的固相流量测量系统的输入管道上加设一气体流量计,用于测量气体的质量流量Mg,按照方程④
    Mg=CA22ρgΔPgas1-β4]]>
    分别计算出工况一和工况二下的流出系数C1、C2,并计算对应的雷诺数Re1、Re2,代入公式③中计算得到系数a、b;方程④中,ΔPgas=P1-P2,ρg为气相密度,A2为文丘里管喉段处的横截面积,A2=β2A1,其中A1为文丘里管收缩段入口处的横截面积;
    方程①中,m为灵敏度系数,它是修正斯托克斯数St的函数,函数关系为公式⑤:
    m=f(St)=cStd   ⑤
    公式⑤中,修正斯托克斯数St按照如下公式计算:其中ds是颗粒直径,Lc和Lt分别是所述文丘里管的收缩段和喉段的长度;
    公式⑤中,系数c、d按照如下方法确定:采用所述的固相流量测量系统采集所述工况一、所述工况二下气固混合流的测试数据,并在所述的固相流量测量系统的输入管道上加设一气体流量计和一重量测量装置,按照公式⑥得一个m与Z的方程:
    ΔPmixΔPgas=(1+mZ)/(1+ρgρsZ)]]>
    公式⑥中,ΔPgas值同公式④,ΔPmix值的计算方法同公式④;按照公式Ms=ZMg计算得质量比Z,其中Mg值由所述气体流量计测得,Ms值由所述重量测量装置测得,在公式⑥中,计算出两组m值,并按照修正斯托克斯数St的计算公式,计算出两组St值,再代入公式⑤,即可计算出系数c、d。

    9.  如权利要求8所述的固相流量测量方法,其特征在于,所述的固相流量测量方法适用于不同压力下的密相气力输送体系;所述的密相气力输送体系的输送介质较佳地为粉体物料,更佳地为煤粉、石油焦粉或生物质粉料;所述的密相气力输送体系的气体介质较佳地为压缩空气、氮气或二氧化碳。

    10.  如权利要求8所述的固相流量测量方法,其特征在于,当所述的密相气力输送体系的输送介质为煤粉时,所述的固相流量测量方法适用于压力范围0~10MPa、浓度范围50~513Kg/m3的工况,较佳地适用于200~500Kg/m3的浓度范围下的工况。

    关 键 词:
    气力 输送 过程 流量 测量 系统 测量方法
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