一種調(diào)整型對稱流量計的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種調(diào)整型對稱流量計,所述調(diào)整型對稱流量計包括對稱設(shè)置的左取壓法蘭和右取壓法蘭,在左取壓法蘭與右取壓法蘭之間設(shè)有調(diào)整型對稱節(jié)流體,所述調(diào)整型對稱節(jié)流體與左取壓法蘭和右取壓法蘭的連接面之間設(shè)有密封墊,在左取壓法蘭與右取壓法蘭的側(cè)壁上分別設(shè)有徑向通孔,和徑向通孔連接的左取壓管和右取壓管;所述左取壓管與右取壓管參照調(diào)整型對稱節(jié)流體對稱設(shè)置;所述調(diào)整型對稱節(jié)流體在左取壓法蘭與右取壓法蘭連接面以內(nèi)圍成的面板中心向兩側(cè)對稱設(shè)有整流凸起,在面板上圍繞整流凸起均布有多個通孔。通過將稱流量計具有獨(dú)特的自均衡整流對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計和多個節(jié)流孔均勻?qū)ΨQ分布,可以提高流量計使用范圍、實現(xiàn)雙向流的穩(wěn)定準(zhǔn)確測量。
【專利說明】一種調(diào)整型對稱流量計
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種調(diào)整型對稱流量計。
【背景技術(shù)】
[0002] 流量計是一種裝設(shè)于流體管路間的量測器具,在此所指的流體包括液體及氣體。 在流量計的內(nèi)部構(gòu)造組成中有一傳感器,用以感測(量測)流體的流量(計量)、流速(計 速)等數(shù)據(jù),并作成記錄(讀表),然后可在流量計本身上的顯示框作直接顯示(數(shù)字顯 示或電子式顯示皆有),或?qū)⑺涗洠ㄗx表)的數(shù)據(jù)經(jīng)由遠(yuǎn)距傳輸,而于遠(yuǎn)處另作顯示或儲 存。這其中,流量計因其內(nèi)部傳感器作用模式的不同,可區(qū)分為葉輪式流量計、電磁流量計、 超音波流量計及渦流流量計等等多種型態(tài)。
[0003] 現(xiàn)有的流量計都只能作單向(正向)量測,因為流量計是由一些具體的零組件按 照與流體相對作用(接觸)的順序組裝而成,因此設(shè)計上都是以流體自正向流入為作用方 向去安排各零組件的相對位置及作用關(guān)系,并且在制作完成后,采流體自正向?qū)嶋H流入的 方式進(jìn)行參數(shù)校正推演,據(jù)以校正獲得正確的量測結(jié)果。即因流量計都是針對流體自正向 流入為作用方向而設(shè)計及制造,因此已知流量計用于反向量測時一定會產(chǎn)生嚴(yán)重誤差,此 是因為流體自反向流入時,流經(jīng)各零組件的順序是相反的,所以各零組件受到流體的相對 作用也完全不同,導(dǎo)致反向量測的結(jié)果會與正向量測相差頗大。故一般而言,已知流量計制 造完成后都會于外觀上標(biāo)示作用流向,以憑安裝,操作說明書上也會聲明只作正向及單向 測量用,不適用于反向測量。
[0004] 其次,現(xiàn)有的流量計沒有自帶均衡整流裝置,不能對上下游流體進(jìn)行整流,所以就 對連接與兩端的直管有較高的長度要求,尤其是特殊昂貴材料的管道,這樣大大的增加的 運(yùn)行成本,降低了流量計的使用范圍。
[0005] 最后而且在現(xiàn)有流量計的節(jié)流裝置只有一個流通孔徑,節(jié)流后使流體失去了理想 狀態(tài),使流體通過節(jié)流體后,易形成較大的且不對稱分布的旋渦,這些較大的旋渦易使信號 產(chǎn)生較大的波動,而且可能出現(xiàn)信號失穩(wěn)等問題。
[0006] 綜合以上現(xiàn)有技術(shù)急需一種可以測量雙向流、使用范圍廣、信號精準(zhǔn)且穩(wěn)定的調(diào) 整型對稱流量計。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,提供一種可以測量雙向流、 使用范圍廣、信號精準(zhǔn)且穩(wěn)定的調(diào)整型對稱流量計。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的,本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種調(diào)整型對稱流量計,所述 調(diào)整型對稱流量計包括對稱設(shè)置的左取壓法蘭和右取壓法蘭,在左取壓法蘭與右取壓法蘭 之間設(shè)有調(diào)整型對稱節(jié)流體,所述調(diào)整型對稱節(jié)流體與左取壓法蘭和右取壓法蘭的連接面 之間設(shè)有密封墊,在左取壓法蘭與右取壓法蘭的側(cè)壁上分別設(shè)有徑向通孔,在左取壓法蘭 側(cè)壁的徑向通孔一端連接有左取壓管,在右取壓法蘭側(cè)壁的徑向通孔一端連接有右取壓 管;所述左取壓管與右取壓管參照調(diào)整型對稱節(jié)流體對稱設(shè)置;
[0009] 所述調(diào)整型對稱節(jié)流體在左取壓法蘭與右取壓法蘭連接面以內(nèi)圍成的面板中心 向兩側(cè)對稱設(shè)有整流凸起,在面板上圍繞整流凸起均布有多個通孔。通過將稱流量計具有 獨(dú)特的自均衡整流對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計和多個節(jié)流孔均勻?qū)ΨQ分布,可以提高流量計使用范圍、 實現(xiàn)雙向流的穩(wěn)定準(zhǔn)確測量。
[0010] 作為優(yōu)選地,所述通孔圍繞整流凸起均布有4?8個。這樣的設(shè)計是對方案的進(jìn)一 步優(yōu)化,使流過流量計的流體信號更加趨于穩(wěn)定。
[0011] 作為優(yōu)選地,所述通孔圍繞整流凸起均布有4個。這樣的設(shè)計是對方案的進(jìn)一步 優(yōu)化。
[0012] 作為優(yōu)選地,所述整流凸起為錐形體或為凸曲面體。這樣的設(shè)計是對方案的進(jìn)一 步優(yōu)化,可以進(jìn)一步降低流體的渦流。
[0013] 作為優(yōu)選地,所述整流凸起為錐形體,所述錐形體維角為銳角。這樣的設(shè)計是對方 案的進(jìn)一步優(yōu)化。
[0014] 作為優(yōu)選地,所述左取壓法蘭與右取壓法蘭通過緊固件連接在一起。所述整流凸 起采用高硬度耐磨合金鋼、高硬度耐磨陶瓷或者高硬度耐磨塑料加工而成。這樣的設(shè)計是 對方案的進(jìn)一步優(yōu)化,便于流量計的裝配或維修。不同的材質(zhì)的整流凸起適應(yīng)不同流體的 外部測量環(huán)境。
[0015] 作為優(yōu)選地,所述調(diào)整型對稱節(jié)流體在位于左取壓管與右取壓管之間的外壁上設(shè) 有用于吊掛或安裝的連接件。這樣的設(shè)計是對方案的進(jìn)一步優(yōu)化,便于流量計的安裝。
[0016] 作為優(yōu)選地,所述左取壓法蘭與右取壓法蘭之間的連接面為環(huán)形平面;所述左取 壓法蘭與右取壓法蘭連接面以內(nèi)圍城的面板為圓形面板。這樣的設(shè)計是對方案的進(jìn)一步優(yōu) 化,便于流量計的加工。
[0017] 作為優(yōu)選地,在所述左取壓法蘭與右取壓法蘭的外壁上設(shè)有加強(qiáng)筋。這樣的設(shè)計 是對方案的進(jìn)一步優(yōu)化,在保證強(qiáng)度的情況下節(jié)省流量計的原材料。
[0018] 作為優(yōu)選地,所述左取壓管、右取壓管與左取壓法蘭、右取壓法蘭通過焊接連接或 或螺紋連接。這樣的設(shè)計是對方案的進(jìn)一步優(yōu)化。
[0019] 本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于:通過將稱流量計具有獨(dú)特的自均衡整流對稱 結(jié)構(gòu)設(shè)計和多個節(jié)流孔均勻?qū)ΨQ分布,可以提高流量計使用范圍、實現(xiàn)雙向流的穩(wěn)定準(zhǔn)確 測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖中:1、左取壓法蘭;2、右取壓法蘭;3、調(diào)整型對稱節(jié)流體;4、密封墊;5、徑向通 孔;6、左取壓管;7、右取壓管;8、通孔;9、整流凸起;10、緊固件;11、連接件。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實施例,對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步描述。以下實施 例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案,而不能以此來限制本實用新型的保護(hù)范 圍。
[0023] 如圖1所示,一種調(diào)整型對稱流量計,所述調(diào)整型對稱流量計包括對稱設(shè)置的左 取壓法蘭1和右取壓法蘭2,在左取壓法蘭i與右取壓法蘭2之間設(shè)有調(diào)整型對稱節(jié)流體 3,所述調(diào)整型對稱節(jié)流體3與左取壓法蘭丨和右取壓法蘭2的連接面之間設(shè)有密封墊4,在 左取壓法蘭1與右取壓法蘭2的側(cè)壁上分別設(shè)有徑向通孔5,在左取壓法蘭1側(cè)壁的徑向通 孔5 -端連接有左取壓管6,在右取壓法蘭2側(cè)壁的徑向通孔5 -端連接有右取壓管7;所 述左取壓管6與右取壓管7參照調(diào)整型對稱節(jié)流體3對稱設(shè)置;
[0024] 所述調(diào)整型對稱節(jié)流體3在左取壓法蘭1與右取壓法蘭2連接面以內(nèi)圍成的面板 中心向兩側(cè)對稱設(shè)有整流凸起9,在面板上圍繞整流凸起9均布有多個通孔8。
[0025] 所述通孔8圍繞整流凸起9均布有4?8個。
[0026] 所述通孔8圍繞整流凸起9均布有4個。所述整流凸起9采用高硬度耐磨材質(zhì)制 作,例如合金鋼、耐磨陶瓷、耐磨塑料等等,根據(jù)流量計所處外部環(huán)境的不同采用選材。
[0027] 整流凸起9采用合金鋼時,優(yōu)選高硬度高韌性耐磨鋼,其組成的重量百分比如下: C :0. 25 ?0· 55, Si :0· 3 ?1. 5, Μη :1· 2 ?4. 5, Cr :0· 8 ?2. 5, Mo :0. 4 ?1. 5, Ni :0· 3 ? 1. 0,P、S彡0· 06,其余為Fe,同時控制Mn/C值在4. 8?8. 2之間。這樣的選材可以適用于 大部分的測量環(huán)境。
[0028] 整流凸起9采用耐磨陶瓷時,優(yōu)選剛玉瓷,所選用的剛玉瓷a-Al20 3占到95%以上, 晶粒度小于4 μ m。這樣的材質(zhì)可以適用于高溫高流速環(huán)境下的流量測試,同時陶瓷能降低 設(shè)備的重量,使得設(shè)備更加輕便。
[0029] 整流凸起9采用耐磨塑料時,優(yōu)選聚四氟乙烯,甚至整個調(diào)整型對稱節(jié)流體3可以 采用聚四氟乙烯材質(zhì),這樣的材質(zhì)適合腐蝕性較強(qiáng)和流體粘度較大的測量環(huán)境。
[0030] 所述整流凸起9為錐形體或為凸曲面體。所述凸曲面體可以是部分圓球體、部分 橢球體,部分拋物面等凸曲面,也可以是以上不同曲面體的拼接或者結(jié)合。
[0031] 所述整流凸起9為錐形體,所述錐形體錐角為銳角。這一設(shè)計,克服了現(xiàn)行市場上 出現(xiàn)的直角毛邊多孔節(jié)流裝置,因其對孔的加工精度沒有要求,也沒有加工銳角,使多孔節(jié) 流體在流體長時間沖刷后容易變形與磨損,導(dǎo)致多孔累計磨損后β值變化大、無法修正, 而對測量造成不準(zhǔn)確的設(shè)計缺陷。
[0032] 所述左取壓法蘭1與右取壓法蘭2通過緊固件10連接在一起。
[0033] 所述調(diào)整型對稱節(jié)流體3在位于左取壓管6與右取壓管7之間的外壁上設(shè)有用于 吊掛或安裝的連接件11。
[0034] 所述左取壓法蘭1與右取壓法蘭2之間的連接面為環(huán)形平面;所述左取壓法蘭1 與右取壓法蘭2連接面以內(nèi)圍城的面板為圓形面板。
[0035] 在所述左取壓法蘭1與右取壓法蘭2的外壁上設(shè)有加強(qiáng)筋。
[0036] 所述左取壓管6、右取壓管7與左取壓法蘭1、右取壓法蘭2通過焊接連接或或螺 紋連接。
[0037] 通過將流量計的各個部件,包括法蘭、取壓管和整流凸起參照調(diào)整型對稱節(jié)流體3 實行高度的對稱,分設(shè)為左右對應(yīng)的部件。這樣以來,基于流量計的高度對稱性,可以輕松 的實現(xiàn)流體的雙向測量:
[0038] 例如,當(dāng)流體從左至右流動時,左取壓法蘭1即為正取壓法蘭,右取壓法蘭2即為 右取壓法蘭;相對應(yīng)的,左取壓管6為正取壓管,右取壓管7為負(fù)取壓管;
[0039] 當(dāng)流體從右至左流動時,左取壓法蘭1即為負(fù)取壓法蘭,右取壓法蘭2即為正取壓 法蘭;相對應(yīng)的,左取壓管6為負(fù)取壓管,右取壓管7為正取壓管;
[0040] 由于在調(diào)整型對稱節(jié)流體3在左取壓法蘭1與右取壓法蘭2連接面以內(nèi)圍成的面 板中心向兩側(cè)均設(shè)置了對稱的整流凸起9,使得流體無論是從左至右還是從右至左,都會在 自均衡整流對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計和四個節(jié)流孔(優(yōu)選)均勻下實現(xiàn)對稱分布,可以對上游流體的流 速分布曲線重新整流,使得在現(xiàn)場極端苛刻安裝條件下也能均勻流體流速分布。
[0041] 通過以上的分析,本實用新型所述的調(diào)整型對稱流量計,在繼承了傳統(tǒng)差壓流量 計結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、便于檢修的優(yōu)點之外,還具有一下幾個明顯的技術(shù)優(yōu)勢:
[0042] 1.直管段要求低。
[0043] 本實用新型所述的調(diào)整型對稱流量計具有獨(dú)特的自均衡整流對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計和四 個節(jié)流孔(優(yōu)選)均勻?qū)ΨQ分布,可以對上游流體的流速分布曲線重新整流,使得在現(xiàn)場極 端苛刻安裝條件下也能均勻流體流速分布,大大所短了對直管段的要求,尤其是特殊昂貴 材料的管道。
[0044] 2.測量精度高、重復(fù)性好。
[0045] 本實用新型所述的調(diào)整型對稱流量計獨(dú)特的自均衡調(diào)整型對稱節(jié)流體結(jié)構(gòu)設(shè)計, 使流體通過節(jié)流體后,形成很小并對稱分布的旋渦,這些等效均勻分布的小旋渦不僅使信 號波動小,而且可以產(chǎn)生高頻低幅的穩(wěn)壓信號,使輸出的信號精確而移動,即使在低流量、 低差壓的情況下,仍能保持較高的測量精度和穩(wěn)定性,特別適合于低密度、低流速氣體的測 量。
[0046] 具有對稱四孔和上下游對稱的結(jié)構(gòu)特點,能對流場進(jìn)行均衡,降低了渦流、振動和 信號噪聲,流場穩(wěn)定性大大提高,使線性度比孔板提升了 5?10倍,重復(fù)性提高了 60%,小 于等于0· 10 %,從其綜合性能來看,調(diào)整型流量計屬于高檔流量計行列。3.耐磨損,長期穩(wěn) 定性好。
[0047] 本實用新型所述的調(diào)整型對稱流量計獨(dú)特的自均衡調(diào)整型對稱節(jié)流體結(jié)構(gòu)設(shè)計, 可以引導(dǎo)流體在流動中節(jié)流,同時其四孔等效均勻?qū)ΨQ分布的節(jié)流孔有精確加工的銳角導(dǎo) 流,并對調(diào)整型對稱節(jié)流體的表面加工精度和粗糙度有嚴(yán)格要求和質(zhì)量控制,這一設(shè)計,克 服了現(xiàn)行市場上出現(xiàn)的直角毛邊多孔節(jié)流裝置,因其對孔的加工精度沒有要求,也沒有加 工銳角,使多孔節(jié)流體在流體長時間沖刷后容易變形與磨損,導(dǎo)致多孔累計磨損后β值變 化大、無法修正,而對測量造成不準(zhǔn)確的設(shè)計缺陷,可以最大限度消除流體對調(diào)整型對稱節(jié) 流體的沖刷和磨損,使其β值穩(wěn)定不變,具有長期穩(wěn)定性,可以滿足裝置長周期運(yùn)行的要 求。
[0048] 4.測量范圍寬,永久壓力損失小,可以實現(xiàn)節(jié)能減排。
[0049] 本實用新型所述的調(diào)整型對稱流量計獨(dú)特的自均衡調(diào)整型對稱節(jié)流體結(jié)構(gòu)設(shè)計, 可以引導(dǎo)流體在流動中節(jié)流,克服了傳統(tǒng)節(jié)流件強(qiáng)迫流體突然改變流線的缺陷,使信號穩(wěn) 定,這保證了在滿量程測量時可以選擇比其它差壓式流量計更低的差壓,使本實用新型所 述的調(diào)整型對稱流量計的永久壓力損失降低,起到節(jié)能的效果,與其高精度測量一起,可以 滿足工廠對水、汽、風(fēng)能耗控制的ERP要求。
[0050] 與傳統(tǒng)節(jié)流裝置相比,本實用新型所述的調(diào)整型對稱流量計極大提高了測量量程 比,研究結(jié)果顯示,雷諾數(shù)大于50000時,選擇合適的孔徑參數(shù),本實用新型所述的調(diào)整型 對稱流量計無上限,根據(jù)工業(yè)測量實際應(yīng)用的需要,常規(guī)測量量程比為10:1,選擇合適的 參數(shù)可以到30 :1。雷諾數(shù)介于200?107 ; β值可在〇· 25?0· 9之間選擇,壓力損失是傳 統(tǒng)節(jié)流裝置的1/2?1/5。
[0051] 5.節(jié)能同時更加安全可靠。
[0052] 本實用新型所述的調(diào)整型對稱流量計獨(dú)特的微積分學(xué)四孔等效均勻分布及上下 游對稱的節(jié)流體設(shè)計,既有效降低了一個孔導(dǎo)致的大壓損,又避免了更多孔節(jié)流導(dǎo)致的節(jié) 流件整體強(qiáng)度降低帶來的安全隱患,而通過增加多孔節(jié)流體的厚度來提高其強(qiáng)度本身,就 進(jìn)一步延長了流體與多孔節(jié)流體表面的摩擦面積和接觸時間,從而使壓力損失增加,不利 于節(jié)能。四孔等效均勻分布節(jié)流在降低壓損時,保證節(jié)流體強(qiáng)度,更加安全可靠。
[0053] 6.適用范圍
[0054] 本實用新型所述的調(diào)整型對稱流量計工作溫度、壓力取決于管道和法蘭的材質(zhì)和 等級,工作溫度最高可達(dá)到850°C,壓力42. OMPa。適用于石油、石化、化工、冶金(有色金屬 及鋼鐵)、熱電、長輸管線、熱力管網(wǎng)、市政工程(熱處理及燃?xì)?、制藥、造紙、海洋、環(huán)保、煙 草、海上石油平臺、核工業(yè)及航空航天等工程中測量各種工況條件下的氣相、混合氣相、液 相、多相液體、氣液兩相(濕氣中液相質(zhì)量比< 5%)、粉塵、高流速、含有固體懸浮顆粒的液 相、溶劑、振動、電磁干擾、腐蝕性等流體的流量。
[0055] 本實用新型所述的調(diào)整型對稱流量計有四個函數(shù)孔和中間自均衡整流對稱結(jié)構(gòu) 的雙重作用一調(diào)整型對稱節(jié)流體,能最大限度地把流場均衡整流成理想流體,用測出差壓 值根據(jù)伯努利方程即可計算出管道中的流量,同時流體通過調(diào)整型對稱節(jié)流體后渦流被最 小化,產(chǎn)生高頻低幅信號,使輸出的信號精確而穩(wěn)定。根據(jù)伯努利方程計算出體積流量、質(zhì) 量流量,公式:
【權(quán)利要求】
1. 一種調(diào)整型對稱流量計,其特征在于:所述調(diào)整型對稱流量計包括對稱設(shè)置的左取 壓法蘭和右取壓法蘭,在左取壓法蘭與右取壓法蘭之間設(shè)有調(diào)整型對稱節(jié)流體,所述調(diào)整 型對稱節(jié)流體與左取壓法蘭和右取壓法蘭的連接面之間設(shè)有密封墊,在左取壓法蘭與右取 壓法蘭的側(cè)壁上分別設(shè)有徑向通孔,在左取壓法蘭側(cè)壁的徑向通孔一端連接有左取壓管, 在右取壓法蘭側(cè)壁的徑向通孔一端連接有右取壓管;所述左取壓管與右取壓管參照調(diào)整型 對稱節(jié)流體對稱設(shè)置;所述調(diào)整型對稱節(jié)流體在左取壓法蘭與右取壓法蘭連接面以內(nèi)圍成 的面板中心向兩側(cè)對稱設(shè)有整流凸起,在面板上圍繞整流凸起均布有多個通孔。
2. 如權(quán)利要求1所述的調(diào)整型對稱流量計,其特征在于:所述通孔圍繞整流凸起均布 有4~8個。
3. 如權(quán)利要求2所述的調(diào)整型對稱流量計,其特征在于:所述通孔圍繞整流凸起均布 有4個。
4. 如權(quán)利要求3所述的調(diào)整型對稱流量計,其特征在于:所述整流凸起為錐形體或為 凸曲面體。
5. 如權(quán)利要求4所述的調(diào)整型對稱流量計,其特征在于:所述整流凸起為錐形體,所述 錐形體錐角為銳角。
6. 如權(quán)利要求5所述的調(diào)整型對稱流量計,其特征在于:所述左取壓法蘭與右取壓法 蘭通過緊固件連接在一起;所述整流凸起采用高硬度耐磨合金鋼、高硬度耐磨陶瓷或者高 硬度耐磨塑料加工而成。
7. 如權(quán)利要求6所述的調(diào)整型對稱流量計,其特征在于:所述調(diào)整型對稱節(jié)流體在位 于左取壓管與右取壓管之間的外壁上設(shè)有用于吊掛或安裝的連接件。
8. 如權(quán)利要求7所述的調(diào)整型對稱流量計,其特征在于:所述左取壓法蘭與右取壓法 蘭之間的連接面為環(huán)形平面;所述左取壓法蘭與右取壓法蘭連接面以內(nèi)圍城的面板為圓形 面板。
9. 如權(quán)利要求8所述的調(diào)整型對稱流量計,其特征在于:在所述左取壓法蘭與右取壓 法蘭的外壁上設(shè)有加強(qiáng)筋。
10. 如權(quán)利要求1至9中任意一項所述的調(diào)整型對稱流量計,其特征在于:所述左取壓 管、右取壓管與左取壓法蘭、右取壓法蘭通過焊接連接或或螺紋連接。
【文檔編號】G01F15/00GK204085580SQ201420405454
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】吳建峰, 趙建東 申請人:江陰市神州測控設(shè)備有限公司