[实用新型]一种浓密膏体管道流速测量的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管道输送领域的流速测量装置，特别是涉及一种浓密膏体管道流速测量的装置。

背景技术

高浓度黏稠固体废弃物，是指工业生产及市政污水处理过程中产生的含固量高、粘度大、颗粒细的固-液两相废弃物或副产品，含固量一般为该行业机械固液分离后的最大值，常温常压下一般不具流动性，在高压管道输送时呈“不沉降似均质浓密膏体”，因此亦称浓密膏体。包括煤炭行业的原生煤泥、给排水行业的脱水污泥、制造行业的工业污泥、石化行业的油渣和油泥、冶金行业的转炉尘泥及有色金属行业的赤泥等，涉及二十余个与国民经济息息相关的行业。

浓密膏体大都可以进行回收利用，特别是利用煤泥燃烧发电的技术已经成熟。浓密膏体的回收利用要求将其从产生地运输到利用地，通常距离为几百米、高度为几十米。浓密膏体管道输送技术是其远距离输送的最佳输送方式。目前，浓密膏体管道输送技术已经有许多工程应用实例。用户在设计浓密膏体管道输送系统时，以及日常运行中，都要求能够精确监控浓密膏体的流速(流量)。

以往对浓密膏体流速的测量大都使用“称重法”。测量过程为：采用秒表计时，在管道出口用容器盛接流出的物料，称出该容器内物料的重量，换算成体积，然后除以这段时间，即为管道中的平均流量。这种方法需要几人配合，称重过程中操作人员的劳动强度大，不能及时获得管道中的流量参数，不便于数据的自动化处理和存储。而且，在人工计时环节和质量与体积的换算环节上容易引入不确定的误差。

为了解决浓密膏体流速测量的问题，相关技术人员或试用、或论证过其他几种流量计，但都没有成功应用于浓密膏体流速测量领域：

容积式流量计，只适用于洁净单相流体，并不适用于浓密膏体。

差压式流量计，压差与流量的换算过程须首先知道压差与流量的定量关系，但这正是浓密膏体管道流速测量工作的目的之一。也就是说，目前还不知道浓密膏体管道压差与流量确切的定量关系，因此无法使用这种流量计。

超声波流量计，通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用来测量，主要分为时差超声波流量计和多普勒超声波流量计。时差超声波流量计要求管道输送过程中能够产生顺流和逆流，并且只能用于清洁液体，因此无法用于浓密膏体管道流速测量。多普勒超声波流量计只能用于测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体，因此其无法用于浓密膏体管道流速测量。

电磁流量计，相关研究人员和技术人员曾经试用过电磁流量计测量浓密膏体管道流速，但并未成功。分析原因有以下两点：

(1)由于浓密膏体颗粒很细(如：煤泥的中值粒径d₅₀≈37.56μm，城市脱水污泥的中值粒径d₅₀≈44.88μm)，经充分搅拌后会十分均匀、连续，均匀连续的介质流经电磁流量计的磁场，对于磁场的切割作用很弱，不能产生能够被检测到的电势。

(2)电磁流量计能够测量的流速范围是0.1～16m/s，高压管道输送系统中的流速一般只在0.1～1m/s左右，处于速度测量范围的下0～6.3％范围内，电磁流量计很难测得准。

鉴于上述现有的浓密膏体流速测量技术存在的缺陷，本实用新型人基于丰富的专业知识，积极研究创新，提出了一种浓密膏体流速测量的方法。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的目的在于：解决浓密膏体流速测量没有专用测量方法的难题，提出一种浓密膏体管道流速测量的方法，完成管道输送浓密膏体流速的测量，可实现输送过程中流速参数的及时获得、数据的自动化处理和存储，减少操作人员数目，降低操作人员劳动强度，为浓密膏体输送特性研究奠定基础，具有很大工程实用价值。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种浓密膏体流速测量的方法，在浓密膏体中投入示速磁块，利用浓密膏体的高粘稠性保证示速磁块随着浓密膏体以相同的速度运动，通过测量示速磁块的速度就可以间接得到浓密膏体的流速。测量示速磁块的速度所利用的测量原理是电磁感应现象，即因磁通量变化产生感应电动势的现象。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流(感生电流)。