一种烟气流量流速监控系统转让专利
申请号 : CN202011567077.9
文献号 : CN112729426B
文献日 : 2021-08-27
发明人 : 蔡志峰
申请人 : 江苏海讯环境技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种烟气流量流速监控系统,其特征在于:包括,测速单元(100),包括第一取样管(101)、与所述第一取样管(101)一端滑动配合的取样头(102)、与所述第一取样管(101)滑动配合的第二取样管(105)、与所述第二取样管(105)一端配合的密封头(103)、设置于所述第一取样管(101)侧面并带动所述密封头(103)伸缩的第一伸缩件(104),以及带动所述第二取样管(105)伸缩的第二伸缩件(106),所述第一取样管(101)包括第一全压取样管(101a)和第一静压取样管(101b);
旋转单元(200),设置于所述测速单元(100)侧面,包括与所述第一取样管(101)固定连接的旋转板(201)、固定设置于所述旋转板(201)上的第一齿轮(202),以及与所述第一齿轮(202)配合的旋转件(203),所述旋转件(203)能够带动所述第一全压取样管(101a)和所述第一静压取样管(101b)进行反向旋转,所述第二伸缩件(106)固定于所述旋转板(201)上;
清扫单元(300),与所述旋转单元(200)同侧,包括第三伸缩件(301),以及与所述第三伸缩件(301)的伸缩端连接的清扫圆板(302);
承载单元(400),其包括承载所述第一取样管(101)的承载板(401),以及将所述承载板(401)连接在一起的连接板(402),所述连接板(402)设置于多个所述承载板(401)中间,所述第一伸缩件(104)和所述旋转单元(200)均设置于所述连接板(402)上;所述承载板(401)上下两侧固定连接有与所述旋转板(201)滑动配合的连接柱(401a),所述旋转板(201)上设置有第一凹槽(201a),所述连接柱(401a)能够在所述第一凹槽(201a)内滑动;
监控单元(500),其包括控制模块(501)、信息处理模块(502)和显示模块(503),所述控制模块(501)分别与所述第一伸缩件(104)、所述第二伸缩件(106)、第三伸缩件(301)和所述旋转件(203)连接,所述信息处理模块(502)与所述取样头(102)、所述显示模块(503)和所述控制模块(501)连接。
2.如权利要求1所述的烟气流量流速监控系统,其特征在于:所述控制模块(501)用于控制所述第一伸缩件(104)、第二伸缩件(106)、第三伸缩件(301)和所述旋转件(203);所述信息处理模块(502)用于对所述取样头(102)传输的数据进行处理,并将处理结果发送至显示模块(503);所述显示模块(503)用于采集到的数据信息。
3.如权利要求2所述的烟气流量流速监控系统,其特征在于:所述监控单元(500)还包括温度传感器(504)、摄像头(505)和压力传感器(506),所述温度传感器(504)用于测量烟气管道内的烟气温度,并将温度信息传输给所述信息处理模块(502),所述摄像头(505)用于监控测速单元(100)状态,并将图像信息传输给所述信息处理模块(502),压力传感器(506)设置于所述密封头(103)上,用于测定所述密封头(103)与所述第二取样管(105)之间的压力。
4.如权利要求3所述的烟气流量流速监控系统,其特征在于:所述监控单元(500)还包括与所述控制模块(501)连接的运行状态模块(507),所述运行状态模块(507)与所述显示模块(503)、摄像头(505)和压力传感器(506)连接,用于监测装置的运行状态,所述运行状态模块(507)包括指示灯(507a),所述显示模块(503)采用触摸式显示屏。
5.如权利要求1~4任一所述的烟气流量流速监控系统,其特征在于:所述第二取样管(105)端部设置有连接端(105a),所述连接端(105a)两侧面设置有第一倾斜面(105a‑1)和第二倾斜面(105a‑2),所述第一倾斜面(105a‑1)设置于外侧,所述第二倾斜面(105a‑2)设置于内侧,并且所述第一倾斜面(105a‑1)的倾斜程度大于所述第二倾斜面(105a‑2)的倾斜程度,所述密封头(103)与所述连接端(105a)配合;
所述第二取样管(105)侧面设置有滑动凸起(105d),所述第一取样管(101)内壁设置有与所述滑动凸起(105d)配合的滑槽(101c)。
6.如权利要求5所述的烟气流量流速监控系统,其特征在于:所述第一全压取样管(101a)和所述第一静压取样管(101b)上下对称设置有第一取样孔(101a‑1),所述第二取样管(105)包括第二全压取样管(105b)和第二静压取样管(105c),所述第二全压取样管(105b)和第二静压取样管(105c)上下对称设置有第二取样孔(105b‑1),所述密封头(103)包括与所述第二全压取样管(105b)配合的下密封头(103a),以及与所述第二静压取样管(105c)配合的上密封头(103b);
所述第一取样孔(101a‑1)与所述第二取样孔(105b‑1)数量及孔距均相同,并且所述第一取样孔(101a‑1)和所述第二取样孔(105b‑1)的孔距大于其孔径。
7.如权利要求6所述的烟气流量流速监控系统,其特征在于:所述第一伸缩件(104)包括固定于所述连接板(402)上的第一电机(104a)、与所述的第一电机(104a)输出端连接的第一螺纹杆(104b)、与所述第一螺纹杆(104b)配合并固定于所述下密封头(103a)上的第一下连接杆(104c),以及与所述第一螺纹杆(104b)配合并固定于所述上密封头(103b)上的第一上连接杆(104d);
所述第二伸缩件(106)包括通过上下两个所述旋转板(201)进行固定的第三电机(106a)、与所述的第三电机(106a)输出端连接的第二螺纹杆(106b)、与所述第二螺纹杆(106b)配合并固定于所述第二全压取样管(105b)上的第二下连接杆(106c),以及与所述第一螺纹杆(106b)配合并固定于所述第二静压取样管(105c)上的第二上连接杆(106d);
所述下密封头(103a)上设置有下突块(103a‑1),所述上密封头(103b)上设置有上突块(103a‑2),所述下突块(103a‑1)和所述上突块(103a‑2)与相对应的所述旋转板(201)滑动配合。
8.如权利要求6或7所述的烟气流量流速监控系统,其特征在于:所述旋转件(203)包括固定于所述连接板(402)上的第二电机(203a)、与所述第二电机(203a)输出端连接的第二齿轮(203b)和第三齿轮(203c)、设置于所述第二齿轮(203b)和位于上侧的所述第一齿轮(202)中间的第四齿轮(203d),以及连接所述第三齿轮(203c)和位于下侧的所述第一齿轮(202)的同步带(203e),所述第二齿轮(203b)和所述第三齿轮(203c)齿数相同。
9.如权利要求8所述的烟气流量流速监控系统,其特征在于:所述承载板(401)包括固定在所述取样头(102)上并与所述第一取样管(101)配合的第一承载板(401c),以及设置于所述第一承载板(401c)侧面并与其对称设置的第二承载板(401b),所述第二承载板(401b)上设置有与所述第一取样孔(101a‑1)对应的圆柱凸起(401b‑1),所述圆柱凸起(401b‑1)表面与所述第二取样管(105)内径贴合;所述清扫圆板(302)与所述第二取样管(105)内径贴合。
说明书 :
一种烟气流量流速监控系统
技术领域
背景技术
气流量,若流场不均匀或紊乱的情况下,点测量和线测量流量的方式均无法准确测量该截
面处的平均流速。但在电力、石油和化工等行业的工业废气排放管道由于工艺和空间限制
等实际情况,废气管道很难达到均匀流场或相对均匀流场的直管段测量条件,所以传统点
测量和线测量流量的方式均无法代表排气管道某截面的平均速度,测量数据误差也较大,
据现场实际比对试验误差一般在10‑20%以上,无法满足环保部门进行在线监测的要求,也
无法作为对排污企业进行排污费征收的依据。
可能仅靠近侧壁,或者靠近中心,现有的测量装置测量这样的烟道,得到的数据会有可靠性
会降低。
发明内容
分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
取样管滑动配合的第二取样管、与所述第二取样管一端配合的密封头、设置于所述第一取
样管侧面并带动所述密封头伸缩的第一伸缩件,以及带动所述第二取样管伸缩的第二伸缩
件,所述第一取样管包括第一全压取样管和第一静压取样管;旋转单元,设置于所述测速单
元侧面,包括与所述第一取样管固定连接的旋转板、固定设置于所述旋转板上的第一齿轮,
以及与所述第一齿轮配合的旋转件,所述旋转件能够带动所述第一全压取样管和所述第一
静压取样管进行反向旋转,所述第二伸缩件固定于所述旋转板上;清扫单元,与所述旋转单
元同侧,包括第三伸缩件,以及与所述第三伸缩件的伸缩端连接的清扫圆板;监控单元,其
包括控制模块、信息处理模块和显示模块,所述控制模块分别与所述第一伸缩件、所述第二
伸缩件、第三伸缩件和所述旋转件连接,所述信息处理模块与所述取样头、所述显示模块和
所述控制模块连接。
所述取样头传输的数据进行处理,并将处理结果发送至显示模块;所述显示模块用于采集
到的数据信息。
并将温度信息传输给所述信息处理模块,所述摄像头用于监控测速单元状态,并将图像信
息传输给所述信息处理模块,压力传感器设置于所述密封头上,用于测定所述密封头与所
述第二取样管之间的压力。
压力传感器,用于监测装置的运行状态,所述运行状态模块包括指示灯,所述显示模块采用
触摸式显示屏。
设置于外侧,所述第二倾斜面设置于内侧,并且所述第一倾斜面的倾斜程度大于所述第二
倾斜面的倾斜程度,所述密封头与所述连接端配合;所述第二取样管侧面设置有滑动凸起,
所述第一取样管内壁设置有与所述滑动凸起配合的滑槽。
样管和第二静压取样管,所述第二全压取样管和第二静压取样管上下对称设置有第二取样
孔,所述密封头包括与所述第二全压取样管配合的下密封头,以及与所述第二静压取样管
配合的上密封头;所述第一取样孔与所述第二取样孔数量及孔距均相同,并且所述第一取
样孔和所述第二取样孔的孔距大于其孔径。
板设置于多个所述承载板中间,所述第一伸缩件和所述旋转单元均设置于所述连接板上;
所述承载板上下两侧固定连接有与所述旋转板滑动配合的连接柱,所述旋转板上设置有第
一凹槽,所述连接柱能够在所述第一凹槽内滑动。
述第一螺纹杆配合并固定于所述下密封头上的第一下连接杆,以及与所述第一螺纹杆配合
并固定于所述上密封头上的第一上连接杆;所述第二伸缩件包括通过上下两个所述旋转板
进行固定的第三电机、与所述的第三电机输出端连接的第二螺纹杆、与所述第二螺纹杆配
合并固定于所述第二全压取样管上的第二下连接杆,以及与所述第一螺纹杆配合并固定于
所述第二静压取样管上的第二上连接杆;所述下密封头上设置有下突块,所述上密封头上
设置有上突块,所述下突块和所述上突块与相对应的所述旋转板滑动配合。
置于所述第二齿轮和位于上侧的所述第一齿轮中间的第四齿轮,以及连接所述第三齿轮和
位于下侧的所述第一齿轮的同步带,所述第二齿轮和所述第三齿轮齿数相同。
侧面并与其对称设置的第二承载板,所述第二承载板上设置有与所述第一取样孔对应的圆
柱凸起,所述圆柱凸起表面与所述第二取样管内径贴合;所述清扫圆板与所述第二取样管
内径贴合。
第二取样管内的烟尘去除干净,测量结果准确,具有在线测量数据连续、准确、稳定可靠和
使用维护量小的优点,能够满足环保部门对废气排放进行在线监测准确性、连续性和可靠
性的要求。
附图说明
领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它
的附图。其中:
具体实施方式
情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
载单元400和监控单元500,测速单元100对烟道内截面烟气流量流速进行测量,旋转单元
200带动第一取样管101进行旋转,清扫单元300对第二取样管105内壁进行清理,监控单元
500控制各个单元并对信息进行汇总计算与显示。
配合的密封头103、设置于所述第一取样管101侧面并带动所述密封头103伸缩的第一伸缩
件104,以及带动所述第二取样管105伸缩的第二伸缩件106,所述第一取样管101包括第一
全压取样管101a和第一静压取样管101b。
的旋转件203,所述旋转件203能够带动所述第一全压取样管101a和所述第一静压取样管
101b进行反向旋转,所述第二伸缩件106固定于所述旋转板201上。
104和所述旋转单元200均设置于所述连接板402上。
接,所述信息处理模块502与所述取样头102、所述显示模块503和所述控制模块501连接。其
中,控制模块501优选采用PLC控制,信息处理模块502采用MCU芯片。
处理,并将处理结果发送至显示模块503;所述显示模块503用于采集到的数据信息,需要说
明的是,控制模块501控制的是第一电机104a、第二电机203a、第三电机106a和第三伸缩件
301,并且单独控制其进行运动。
传输给所述信息处理模块502,所述摄像头505用于监控测速单元100状态,并将图像信息传
输给所述信息处理模块502,压力传感器506设置于所述密封头103上,用于测定所述密封头
103与所述第二取样管105之间的压力,通过压力传感器506的测定值,可以知道密封头103
与第二取样管105之间是否密封,也能够间接知道取样头102与第一取样管101之间是否密
封。压力传感器506与信息处理模块502电性连接,所述监控单元500还包括与所述控制模块
501连接的运行状态模块507,所述运行状态模块507与所述显示模块503、摄像头505和压力
传感器506,用于监测装置的运行状态,所述运行状态模块507包括指示灯507a,正常情况下
指示灯507a位绿色常亮状态,运行状态模块507通过摄像头505监控和压力传感器506监控
装置的状态,当装置明显出现错位、或者压力传感器506压力过大时,运行状态模块507将告
警信号传输至信息处理模块502,然后在显示模块503上显示,并使指示灯507a呈现红色并
闪烁,向使用人员表明出现故障。所述显示模块503采用触摸式显示屏,能够通过触摸显示
模块503上的命令按钮,将命令信息传输至信息处理模块502,通过信息处理模块502将信息
进行转化后发送给控制模块501或摄像头505,以控制其进行下一步动作。
二倾斜面105a‑2设置于内侧,并且所述第一倾斜面105a‑1的倾斜程度大于所述第二倾斜面
105a‑2的倾斜程度,所述密封头103与所述连接端105a配合。
述第二全压取样管105b和第二静压取样管105c上下对称设置有第二取样孔105b‑1,所述密
封头103包括与所述第二全压取样管105b配合的下密封头103a,以及与所述第二静压取样
管105c配合的上密封头103b。所述第一取样孔101a‑1与所述第二取样孔105b‑1数量及孔距
均相同,并且所述第一取样孔101a‑1和所述第二取样孔105b‑1的孔距大于其孔径。
间,所述第一伸缩件104和所述旋转单元200均设置于所述连接板402上。所述承载板401上
下两侧固定连接有与所述旋转板201滑动配合的连接柱401a,所述旋转板201上设置有第一
凹槽201a,所述连接柱401a能够在所述第一凹槽201a内滑动。
所述下密封头103a上的第一下连接杆104c,以及与所述第一螺纹杆104b配合并固定于所述
上密封头103b上的第一上连接杆104d;所述第二伸缩件106包括通过上下两个所述旋转板
201进行固定的第三电机106a、与所述的第三电机106a输出端连接的第二螺纹杆106b、与所
述第二螺纹杆106b配合并固定于所述第二全压取样管105b上的第二下连接杆106c,以及与
所述第一螺纹杆106b配合并固定于所述第二静压取样管105c上的第二上连接杆106d;所述
下密封头103a上设置有下突块103a‑1,所述上密封头103b上设置有上突块103a‑2,所述下
突块103a‑1和所述上突块103a‑2与相对应的所述旋转板201滑动配合。
上侧的所述第一齿轮202中间的第四齿轮203d,以及连接所述第三齿轮203c和位于下侧的
所述第一齿轮202的同步带203e,所述第二齿轮203b和所述第三齿轮203c齿数相同。
401b,所述第二承载板401b上设置有与所述第一取样孔101a‑1对应的圆柱凸起401b‑1,所
述圆柱凸起401b‑1表面与所述第二取样管105内径贴合。
第三伸缩件301,对第二取样管105进行清扫;也可以通过触摸式显示屏进行手动控制,手动
控制时,摄像头505可以进行位置监控,防止出现密封头103与第二取样管105未脱离就开启
旋转件203的情况。
上,第一全压取样管101a测出截面的平均全压,静压采样孔21则测出截面上的平均静压,差
压变送器输出信号至信息处理模块502,温度传感器504测出温度信息,信息处理模块502根
据伯努利方程进行计算后得出截面平均流量,然后将数据传送至显示模块503进行显示。
101与密封头103配合,此时由于取样管总体长度较短,测速单元100只能监测烟道内壁附件
区域的烟气流速;
孔101a‑1,即有部分伸出第一取样管101的第二取样孔105b‑1进行工作,此时测速单元100
能够监测烟道中心区域的烟气流速;
105b‑1与第一取样孔101a‑1重合,此时测速单元100能够监测烟道内部平均烟气流速。
好地监测此种情况下的烟气流速。
管101与密封头103配合,密封头103在第一伸缩件104的作用下紧压着第二取样管105,而第
二取样管105在固定在第一取样管101上的第二伸缩件106的作用下能够相对于第一取样管
101静止,故使第一取样管101压紧在取样头102内,使第一取样管101的一端和第二取样管
105的一端分别与密封头103和取样头102密封;当需要将第二伸缩件106伸长时,使第一伸
缩件104先带动密封头103伸长,通过第二伸缩件106带动第二取样管105伸长,当第二取样
管105伸长至合适位置时,再使密封头103将第二取样管105密封;当可调节烟气流量流速监
测装置需要进行清扫时,第一电机104a带动第一螺纹杆104b旋转,使得下连接杆104c和上
连接杆104d带动下密封头103a和上密封头103b移动,在连接端105a的作用下,第一取样管
101和第二取样管105会跟随密封头103移动,直至旋转板201在连接柱401a的作用下进行限
位,此时密封头103继续移动,直至脱离第二取样管105,如图14。然后使第二电机203a进行
转动,带动第二齿轮203b和第三齿轮203c转动,第二齿轮203b通过第四齿轮203d带动位于
上侧的所述第一齿轮202旋转,位于上侧的所述第一齿轮202会带动第一静压取样管101b旋
转,第三齿轮203c通过同步带203e带动位于下侧的所述第一齿轮202转动,位于下侧的所述
第一齿轮202会带动第一全压取样管101a旋转,直至第一静压取样管101b、第一全压取样管
101a各自贴合在承载板401上,如图15,然后使第二伸缩件301带动清扫圆板302移动,对第
二取样管105内壁进行清扫,清扫完成后,再将第一静压取样管101b、第一全压取样管101a
回归原位即可。
方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发
明的权利要求范围当中。