本發(fā)明屬于風(fēng)量測量，涉及一種基于測速風(fēng)扇的風(fēng)量測量裝置，特別涉及一種基于測速風(fēng)扇的非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)的風(fēng)量測量裝置。

背景技術(shù)：

1、根據(jù)中國電力出版社《流量測量實用手冊》2017.8?isbn978-7-5198-0722-1第六章-166、167頁，對大型燃煤鍋爐的風(fēng)道風(fēng)量測量點要求：安裝直管段有30-50d，管道內(nèi)流速分布為充分發(fā)展紊流；但是實際上大型燃煤鍋爐的橫截面直徑或?qū)挾然蚋叨冗_到4-8米，在工程設(shè)計中直管段只能達到1-3d，與手冊中要求直管段30-50d相差甚遠，即不能使風(fēng)道渦流充分發(fā)展為紊流的測量要求。

2、目前大型燃煤鍋爐的風(fēng)道風(fēng)量測量技術(shù)廣泛采用的是風(fēng)道橫截面內(nèi)幾何平均固定布點、采樣等加權(quán)系數(shù)平均風(fēng)量測量的技術(shù)，如分一維（各種巴類）；二維（矩陣式）、插入式固定位風(fēng)量測量裝置（一維）、矩陣式固定位風(fēng)量測量裝置（二維）等風(fēng)量測量技術(shù)；在風(fēng)道渦流不能得到充分發(fā)展紊流的風(fēng)道管段采樣，實踐證明現(xiàn)有技術(shù)采用幾何對稱性或者均布采樣并無差別的均壓不能代表大型燃煤鍋爐的風(fēng)道橫截面平均風(fēng)速值，即風(fēng)道中風(fēng)量測量不準確；同時現(xiàn)有風(fēng)量測量技術(shù)容易造成灰塵堵塞，均會導(dǎo)致燃煤發(fā)電機組燃煤鍋爐在運行中無法準確地達到或接近其最佳風(fēng)煤比，這樣就大大地降低燃煤鍋爐燃燒的安全性、經(jīng)濟性，以及增加氮氧化物的生成并導(dǎo)致環(huán)保成本提高，同時嚴重制約了燃煤發(fā)電機組靈活性發(fā)電能力，影響調(diào)峰電價經(jīng)濟效益，還影響了整個電網(wǎng)穩(wěn)定運行。另外，現(xiàn)有風(fēng)量測量技術(shù)產(chǎn)品成本也比較高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中大型燃煤鍋爐的風(fēng)道（即非均勻風(fēng)場風(fēng)道）利用幾何平均布點測量風(fēng)速，風(fēng)量測量不準確、容易灰塵堵塞、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝費用高、風(fēng)阻大的問題，本發(fā)明提供一種基于測速風(fēng)扇的風(fēng)量測量準確、不堵塞、成本低、風(fēng)阻小的風(fēng)量測量裝置，包括在一非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)的至少一個數(shù)據(jù)平均風(fēng)速點位上分別設(shè)一測速風(fēng)扇及監(jiān)測其轉(zhuǎn)速測量單元，和監(jiān)測分析單元；還包括在所述非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面的風(fēng)道壁上橫向設(shè)一異型鋼架；其中所述測速風(fēng)扇利用所述異型鋼架固定在所述非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)；所述轉(zhuǎn)速測量單元分別與監(jiān)測分析單元電連接；所述測速風(fēng)扇采用無動力風(fēng)扇；所述非均勻風(fēng)場風(fēng)道為燃煤鍋爐的進風(fēng)風(fēng)道。

2、優(yōu)選的：在所述非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)的二或三個數(shù)據(jù)平均風(fēng)速點位上分別設(shè)一測速風(fēng)扇及分別監(jiān)測它們的轉(zhuǎn)速測量單元。

3、優(yōu)選的，所述測速風(fēng)扇采用相同規(guī)格的無動力風(fēng)扇。

4、優(yōu)選的：所述測速風(fēng)扇包括扇葉、扇葉柄和轉(zhuǎn)動軸；在固定所述測速風(fēng)扇的所述異型鋼架上的對應(yīng)位置還設(shè)一外固定軸承；所述轉(zhuǎn)動軸軸向嵌入所述外固定軸承中。

5、優(yōu)選的：所述轉(zhuǎn)速測量單元包括設(shè)在所述測速風(fēng)扇的其中一扇葉外端設(shè)永久磁鐵元件及，設(shè)在所述測速風(fēng)扇外，且與其對應(yīng)位置處的一磁性計數(shù)器；其中所述磁性計數(shù)器設(shè)在所述異型鋼架上，所述磁性計數(shù)器分別與所述監(jiān)測分析單元電連接。

6、優(yōu)選的：所述測速風(fēng)扇扇葉材質(zhì)選用碳纖維、鈦合金、碳化硅、鋁、鐵質(zhì)、亞克力、塑料、實木或夾板材質(zhì)。

7、優(yōu)選的：所述測速風(fēng)扇扇葉片數(shù)選用大于1的奇數(shù)。

8、優(yōu)選的：所述測速風(fēng)扇的扇葉片數(shù)選用三片、五片、七片、九片或十一片。

9、本發(fā)明利用在非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)的至少一個數(shù)據(jù)平均風(fēng)速點位上分別直接設(shè)一測速風(fēng)扇，通過其中一個測速風(fēng)扇的自平均扇葉面所及平面的風(fēng)速產(chǎn)生扭矩，及通過其轉(zhuǎn)動軸進行加權(quán)平均后產(chǎn)生的扇葉所及橫截面的平均風(fēng)速即為整個風(fēng)道橫截面的風(fēng)量，無需再采用不同測速風(fēng)扇平均值加權(quán)計算出平面的平均風(fēng)速，從而采用類似數(shù)據(jù)平均風(fēng)速的技術(shù)手段可以方便準確地對非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)的風(fēng)量進行測量，具有成本低，動態(tài)均速性能優(yōu)異，風(fēng)阻?。错樍鬓D(zhuǎn)而不阻）、實時動態(tài)地測量準確、工程易實施等優(yōu)點。

技術(shù)特征：

1.一種基于測速風(fēng)扇的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：所述裝置包括在一非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)的至少一個數(shù)據(jù)平均風(fēng)速點位上分別設(shè)一測速風(fēng)扇及監(jiān)測其轉(zhuǎn)速測量單元，和監(jiān)測分析單元；還包括在所述非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面的風(fēng)道壁上橫向設(shè)一異型鋼架；其中所述測速風(fēng)扇利用所述異型鋼架固定在所述非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)；所述轉(zhuǎn)速測量單元分別與監(jiān)測分析單元電連接；所述測速風(fēng)扇采用無動力風(fēng)扇；所述非均勻風(fēng)場風(fēng)道為燃煤鍋爐的進風(fēng)風(fēng)道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：在所述非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)的二或三個數(shù)據(jù)平均風(fēng)速點位上分別設(shè)一測速風(fēng)扇及分別監(jiān)測它們的轉(zhuǎn)速測量單元。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：所述測速風(fēng)扇采用相同規(guī)格的無動力風(fēng)扇。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：所述測速風(fēng)扇包括扇葉、扇葉柄和轉(zhuǎn)動軸；在固定所述測速風(fēng)扇的所述異型鋼架上的對應(yīng)位置還設(shè)一外固定軸承；所述轉(zhuǎn)動軸軸向嵌入所述外固定軸承中。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)速測量單元包括設(shè)在所述測速風(fēng)扇的其中一扇葉外端設(shè)永久磁鐵元件及，設(shè)所述測速風(fēng)扇外，且與其對應(yīng)位置處的一磁性計數(shù)器；其中所述磁性計數(shù)器設(shè)在所述異型鋼架上，所述磁性計數(shù)器分別與所述監(jiān)測分析單元電連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：所述測速風(fēng)扇包括扇葉、扇葉柄和轉(zhuǎn)動軸；在固定所述測速風(fēng)扇的所述異型鋼架上的對應(yīng)位置還設(shè)一外固定軸承；所述轉(zhuǎn)動軸軸向嵌入所述外固定軸承中。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)速測量單元包括設(shè)在所述測速風(fēng)扇的其中一扇葉外端設(shè)永久磁鐵元件及，設(shè)在所述測速風(fēng)扇外，且與其對應(yīng)位置外的一磁性計數(shù)器；其中所述磁性計數(shù)器設(shè)置在所述異型鋼架上，所述磁性計數(shù)器分別與所述監(jiān)測分析單元電連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：所述測速風(fēng)扇扇葉片數(shù)選用大于1的奇數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：所述測速風(fēng)扇的扇葉片數(shù)選用三片、五片、七片、九片或十一片。

10.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：所述測速風(fēng)扇扇葉片數(shù)選用大于1的奇數(shù)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)量測量裝置，其特征在于：所述測速風(fēng)扇的扇葉片數(shù)選用三片、五片、七片、九片或十一片。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供基于測速風(fēng)扇的風(fēng)量測量裝置，包括在一非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)的至少一數(shù)據(jù)平均風(fēng)速點位上分別設(shè)一測速風(fēng)扇及監(jiān)測其轉(zhuǎn)速測量單元，和監(jiān)測分析單元；還包括在所述非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面的風(fēng)道壁上橫向設(shè)一異型鋼架；其中所述測速風(fēng)扇利用異型鋼架固定在非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)；所述轉(zhuǎn)速測量單元與監(jiān)測分析單元電連接；所述測速風(fēng)扇為無動力風(fēng)扇；利用在非均勻風(fēng)場風(fēng)道橫截面內(nèi)的至少一數(shù)據(jù)平均風(fēng)速點位上分別設(shè)一測速風(fēng)扇，通過其中一個測速風(fēng)扇的自平均扇葉面所及平面的風(fēng)速產(chǎn)生扭矩，及通過其轉(zhuǎn)動軸進行加權(quán)平均后產(chǎn)生的扇葉所及橫截面的平均風(fēng)速即為整個風(fēng)道橫截面的風(fēng)量，具有成本低、風(fēng)阻小、測量準確、工程易實施等優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡寬平
受保護的技術(shù)使用者：西安京兆電力科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15