一种皮托管风量测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及风量检测领域，尤其涉及一种皮托管风量测量装置。


背景技术：

2.汽化过氧化氢(vhp，vaporized hydrogen peroxide)是利用过氧化氢在常温下气体状态比液体状态更具杀灭细菌芽孢能力的优点，达到完全灭菌要求的一种技术。
3.汽化过氧化氢的制备原理是加热双氧水，将其在汽化室内汽化蒸发为汽化过氧化氢，再利用位于汽化室上游的风机将制成的汽化过氧化氢输送至待灭菌区域。为保证双氧水能够充分及时汽化，需要精确控制加热器的供热量、加液泵输送的双氧水容积、风机输送的风量，因此，风机和汽化室之间还设有用于测量风量的皮托管。皮托管连接有两根测压管，一根测压管用来测量气流的总压力，另一根测压管用来测量气流的静压力，这两根测压管分别连接于差压变送器，此时差压变送器测得的即为流经皮托管的气流的动压。前述动压通过换算可以得到流速，此流速乘以皮托管的流通截面积就可以得到流经皮托管的气流流量。
4.采用上述方法和相关装置测量风速时，如果流经皮托管的粉尘较多，使用一段时间后，会出现皮托管上静压孔、总压孔堵塞等现象。一旦皮托管上静压孔和总压孔堵塞，就会出现风量计量偏差，造成双氧水汽化效果变差，进而影响设备输出的汽化过氧化氢浓度，最终影响灭菌效果。可见，风机输送的风量大小直接关系到双氧水的汽化蒸发效果，为此需要定期疏通和维护皮托管。例如，将该方法应用于水泥窑烟室、发电厂窑炉等关键热工装置部位，待检部位具有温度高(一般在350℃以上)、粉尘含量高等特点，因此皮托管容易频繁堵塞，影响测量效果，需要操作操作人员及时疏通被堵塞的孔。然而，无论是采用气体反吹法还是采用机械疏通法疏通被堵塞的孔，均需要关停设备且疏通操作繁琐不便，影响工艺效率。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种皮托管风量测量装置，可以降低皮托管被堵塞的概率，有利于皮托管长期发挥精确的风速测量作用。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种皮托管风量测量装置，包括风机、汽化室、皮托管和空气输送管路；所述皮托管和所述空气输送管路二者并联于所述风机和所述汽化室之间，所述风机的出风口、所述空气输送管道和所述汽化室的入口共线；所述皮托管通过两路测压管连接于差压变送器。
7.优选地，所述皮托管的入口连接有进风管体；所述进风管体与所述空气输送管路相交；气体在所述进风管体内的流动方向与在所述空气输送管路内的流动方向的夹角不小于90
°
。
8.优选地，所述皮托管的出口连接有出风管体；所述进风管体和所述出风管体均垂直于所述空气输送管路。
9.优选地，所述空气输送管道的管腔直径等于所述进风管体的管腔直径。
10.优选地，所述差压变送器设于所述皮托管和所述空气输送管路之间；所述风机、所述汽化室、所述皮托管和所述空气输送管路均集成于壳体内。
11.优选地，所述汽化室连接有加液泵；所述汽化室的出口通过过氧化氢输送管路穿设所述壳体以连通于待灭菌区域。
12.相对于上述背景技术，本实用新型所提供的皮托管风量测量装置包括风机、汽化室、皮托管和空气输送管路；皮托管和空气输送管路二者并联于风机和汽化室之间，风机的出风口、空气输送管道和汽化室的入口共线；皮托管通过两路测压管连接于差压变送器。
13.上述皮托管风量测量装置令风机的出风口、空气输送管道和汽化室的入口共线，自风机的出风口流出的气流不必变化流向就可以顺畅地进入空气输送管道，而风机的出风口流出的气流若要流入皮托管必然要转变流向，因此，气流携带的颗粒有更大概率会进入空气输送管道而不是皮托管，换言之，前述颗粒大概率会通过空气输送管路这一主管路流走，而不会流经皮托管所在的分支管路。
14.可见，相较于现有技术在气孔堵塞后采用疏通气孔这一亡羊补牢的措施而言，本实用新型所提供的皮托管风量测量装置从源头上降低甚至消除皮托管被堵塞的风险，既不需要繁琐的压缩气体反向吹扫管路，也不需要定期采用机械疏通堵塞的方法，大大降低了设备的复杂程度和维保工作量。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型实施例所提供的皮托管风量测量装置的结构示意图。
17.其中，01-待灭菌区域、1-风机、2-汽化室、3-皮托管、4-空气输送管路、5-测压管、6-差压变送器、7-进风管体、8-出风管体、9-壳体、10-加液泵、11-过氧化氢输送管路。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
20.请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的皮托管风量测量装置的结构示意图。
21.本实用新型提供一种皮托管风量测量装置，包括皮托管3和依次串联的风机1、汽化室2和空气输送管路4；皮托管3和空气输送管路4二者并联于风机1和汽化室2之间；此外，皮托管3通过两路测压管5连接于差压变送器6。
22.该皮托管风量测量装置中，风机1具有入风口和出风口；风机1设于皮托管3和空气输送管路4二者的上游，因此，风机1的出风口连通于空气输送管道和皮托管3的同侧端部，用于提高气体压力并向皮托管3和空气输送管路4排送气体。汽化室2具有入口和出口，汽化室2设于皮托管3和空气输送管路4二者的下游，因此，空气输送管道和皮托管3二者的另一侧端部均连通于汽化室2的入口，皮托管3所连接的两根测压管5分别为静压管和总压管，静压管上有一排小孔即静压孔，总压管上也有一排小孔即总压孔，皮托管3结合差压变送器6测量气流总压和静压以确定气流速度。
23.该皮托管风量测量装置中，风机1的出风口、空气输送管道和汽化室2的入口共线，因此，自风机1的出风口流出的气流携带颗粒顺畅地进入空气输送管道，并沿空气输送管道通顺地流向汽化室2的入口。显然，由于皮托管3和空气输送管路4二者并联，因此，当空气输送管道与风机1的出风口和汽化室2的入口共线时，则皮托管3必然与风机1的出风口和汽化室2的入口存在夹角，换言之，自风机1的出风口流出的气流若要流入皮托管3，则必然要转变流向。
24.可见，使用该皮托管风量测量装置时，如果空气夹杂有尺寸较大的颗粒，前述颗粒大概率会通过空气输送管路4这一主管路流走，而不会流经皮托管3所在的分支管路。
25.相较于现有技术在气孔堵塞后采用疏通气孔这一亡羊补牢的措施而言，本实用新型所提供的皮托管风量测量装置将空气输送管道作为作为主管路，而将皮托管3从主管路上移走并作为分支管路，避免气流中夹杂的尺寸较大的颗粒流入皮托管3而堵塞皮托管3上的静压孔和总压孔，因此能够降低皮托管3的堵塞概率和频率，即从源头上降低甚至消除皮托管3被堵塞的风险。由于该皮托管风量测量装置既不需要繁琐的压缩气体反向吹扫管路，也不需要定期采用机械疏通堵塞的方法，而是从源头降低皮托管3的堵塞频率，因此大大降低了设备的复杂程度和维保工作量。
26.下面结合附图和实施方式，对本实用新型所提供的皮托管风量测量装置做更进一步的说明。
27.该皮托管风量测量装置利用空气输送管道为含有颗粒的气流提供更为通畅的流通路径，导致含有颗粒的气流优先进入空气输送管道而不是皮托管3。为了更为明显地区分含有颗粒的气流的流向，尽可能保障几乎全部颗粒仅沿空气输送管道流动而不是沿皮托管3流动，本实用新型所提供的皮托管风量测量装置可以在风机1的出风口和皮托管3之间设置进风管体7，此进风管体7与空气输送管路4相交，且进风管体7与空气输送管路4的相交关系满足一定要求、以实现气体在进风管体7内的流动方向与在空气输送管路4内的流动方向的夹角不小于90
°
。
28.在上述实施例的基础上，本实用新型所提供的皮托管风量测量装置还可以在皮托管3和汽化室2的入口之间设置出风管体8。与进风管体7与空气输送管路4的连接关系类似的，出风管体8也可以与空气输送管路4相交、以实现气体在出风管体8内的流动方向与在空气输送管路4内的流动方向的夹角不小于90
°
，从而进一步增大气流在皮托管3内的流动路径的复杂程度，避免颗粒过多进入皮托管3。
29.通常可选用管腔直径等于进风管体7的管腔直径的圆柱状直管作为空气输送管道。
30.此处需要说明的是，皮托管3在仅设有风机1、汽化室2和皮托管3三者的装置下获
取的风速测量数据与实际风速之间的对应关系并不等同于本实用新型所提供的皮托管风量测量装置获取的风速测量数据与实际风速之间的对应关系。当然，本实用新型所提供的皮托管风量测量装置获取的风速测量数据与实际风速之间仍然存在特定的函数关系，换言之，本实用新型所提供的皮托管风量测量装置中，空气输送管道的流量和皮托管3的流量二者之比为定值，可按照如下逻辑理解：
31.根据并联管路的流量分配规律可知：
[0032][0033]
其中，q1为空气输送管道的流量，q2为包括皮托管3在内的分支管路的流量，s1为空气输送管道的阻抗，s2为包括皮托管3在内的分支管路的阻抗。
[0034]
阻抗由管路沿程阻力和局部阻力组成。分析管路沿程阻力时，先计算雷诺数可知当前设备流量区间内沿程阻力处于紊流光滑区。在查尼古拉兹实验曲线图中的cd线中，λ仅随re变化，而与相对粗糙度无关，即沿程阻力系数仅与雷诺数相关，并不是一个随时无规则跳变的数值。对于局部阻力而言，局部阻力发生在管路形状发生急剧变化的地方，设备一旦组装完毕，管路形状就不会发生变化，所以局部阻力可视为定值。
[0035]
可见，阻抗是一个相对稳定值，并不是一个随时无规则跳变的数值，因此设备组装完毕后，空气输送管道的流量和皮托管3的流量二者之比为稳定值，这就为通过皮托管3的流量换算得到空气输送管道的流量提供了理论依据。
[0036]
综上，当使用设有风机1、汽化室2、皮托管3和空气输送管道的皮托管风量测量装置测量风速时，可以在该皮托管风量测量装置组装完毕后预先试验，从而获取前述测量数据与实际风速之间的关系，例如建立前述测量数据和实际风速之间的函数关系。
[0037]
进一步地，对于该皮托管风量测量装置而言，差压变送器6可以设于皮托管3和空气输送管路4之间，以便合理利用皮托管3和空气输送管路4之间的空间，方便对该皮托管风量测量装置的部分结构集成安装。
[0038]
通常，上述皮托管风量测量装置还包括设于风机1、汽化室2、皮托管3和空气输送管路4四者外周的壳体9，换言之，该皮托管风量测量装置的风机1、汽化室2、皮托管3和空气输送管路4均集成于壳体9内。
[0039]
本实用新型所提供的皮托管风量测量装置还包括连接于汽化室2的加液泵10。对于设有壳体9的皮托管风量测量装置，加液泵10同样也可以设置于壳体9内，用于将双氧水从外部容器输送至汽化室2内。此外，汽化室2的出口通过过氧化氢输送管路11穿设壳体9以连通于待灭菌区域01。前述待灭菌区域01可以是洁净室，也可以是其他类型的封闭环境。
[0040]
以上对本实用新型所提供的皮托管风量测量装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。