CN105333989B - 用于测量管道中液体介质的微差压的引压装置 - Google Patents

Abstract

一种用于测量管道中液体介质的微差压的引压装置，包括：分别从管道的在竖直方向上间隔开的两个压力引出孔引出的第一引压管和第二引压管；分别从第一引压管的第一引流口和第二引压管上的第二引流口引出的第三、第四引压管，第一、第二引流口处于同一水平面上；两个排气阀，两个排气阀分别在第一引流口和第二引流口的上方设置在第一、第二引压管上，其中，第三、第四引压管中的每一个都倾斜布置，第三、第四引压管的上端分别连接到第一、第二引流口，第三、第四引压管的下端适于连接到微差压测量装置的对应的压力引入口。本发明还涉及一种微差压测量设备以及操作该微差压测量设备的方法。

Description

用于测量管道中液体介质的微差压的引压装置

技术领域

本发明属于压力测量、流量测量领域，具体涉及用于测量管道中液体介质的微差压的引压装置、微差压测量设备及操作该微差压测量设备的方法。

背景技术

一般系统微差压测量分为两种，一种直接测量管道两点的静压差，另外一种测量如均速管类一次仪表产生的总压与背压之间的微差压。

当测量竖直管道液体介质的压差时，第一种测量一般在管道侧面开孔，高、低压侧取压管斜向下布置经一次阀引至同一水平面，通过阀组与变送器连接。第二种测量一般由一次元件直接将总压和背压水平引至管道外，经一次阀再斜向下布置引压管至同一水平面，通过阀组与变送器连接。

无论以上哪种引压方式，如果应用于竖直管道液体介质的微差压测量，由于充水排气时阀组或一次阀易造成气体的集聚，且气体流动方向与液体流动方向相反、与自身自然流动方向相反，很难将引压管中的气体排净，测量结果会受到严重影响。

发明内容

为克服现有技术中的缺陷的至少一个方面，提出本发明。

根据本发明的一个方面，提出了一种用于测量管道中液体介质的微差压的引压装置，包括：分别从管道的在竖直方向上间隔开的两个压力引出孔引出的第一引压管和第二引压管；分别从第一引压管的第一引流口和第二引压管上的第二引流口引出的第三引压管和第四引压管，第一引流口和第二引流口处于同一水平面上；两个排气阀，两个排气阀分别在第一引流口和第二引流口的上方设置在第一引压管和第二引压管上，其中，第三引压管和第四引压管中的每一个都倾斜布置，第三引压管和第四引压管的上端分别连接到第一引流口和第二引流口，第三引压管和第四引压管的下端适于连接到微差压测量装置的对应的压力引入口。

可选地，第三引压管和第四引压管以3°-10°的倾斜角度布置。

可选地，在第一引压管和第二引压管中，液体流动方向与液体中存在的气泡的自然移动方向相同。

进一步地，第一引压管具有第一水平引出段和第一竖向引出段，第一水平引出段的一端连接到管道上的第一压力引出口，第一水平引出段的另一端与第一竖向引出段相通，第一竖向引出段上设置有第一引流口；第二引压管具有第二水平引出段和第二竖向引出段，第二水平引出段的一端连接到管道上的第二压力引出口，第二水平引出段的另一端与第二竖向引出段相通，第二竖向引出段上设置有第二引流口。更进一步地，第一引流口由设置在第一竖向引出段上的第一三通接头提供；且第二引流口由设置在第二竖向引出段上的第二三通接头提供。可选地，上述的引压装置还包括两个一次阀，分别在第一引流口和第二引流口的下方设置在第一竖向引出段和第二竖向引出段上。可选地，所述一次阀的阀型相同且均为闸阀或球阀中的一种。

在上述的引压装置中，第一引压管和第二引压管内径相同；从第一压力引出口到第三引压管的下端的液体流动路径具有均一的内径；且从第二压力引出口到第四引压管的下端的液体流动路径具有均一的内径。

根据本发明的另一方面，提出了一种用于测量管道中液体介质的微差压的引压装置，包括：分别从管道的在竖直方向上间隔开的两个压力引出孔引出的第一引压管和第二引压管；以及分别从第一引压管的第一引流口和第二引压管上的第二引流口引出的第三引压管和第四引压管，第一引流口和第二引流口处于同一水平面上；两个排气阀，两个排气阀分别在第一引流口和第二引流口的上方设置在第一引压管和第二引压管上，其中：第三引压管、第四引压管均沿液体中的气泡的自然流动方向布置。可选地，第一引压管、第二引压管均沿液体中的气泡的自然流动方向布置。

根据本发明的再一方面，提出了一种微差压测量设备，包括：上述的引压装置；以及微差压测量装置，所述微差压测量装置具有第一压力引入口和第二压力引入口，其中：所述第一压力引入口和所述第二压力引入口设置在同一水平面上，且所述第三引压管的下端以及所述第四引压管的下端分别连接到所述第一压力引入口和第二压力引入口；所述微差压测量装置还设置有可关闭的排污口，用于排出第三引压管和第四引压管中的液体。

根据本发明的还一方面，提出了一种操作上述微差压测量设备的方法，包括以下步骤：开启排污口，使得来自管道的液体从排污口流出；在排出第三引压管和第四引压管中的气体后关闭排污口；开启排气阀，使得来自管道的液体从排气阀排出；以及关闭排气阀。可选地，上述步骤中的液体为第一温度的液体，所述方法还包括步骤：在管道中充满第二温度的液体，所述第二温度高于第一温度；开启排气阀，使得来自管道的第二温度的液体从排气阀流出；以及关闭排气阀。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的测量管道中液体介质的微差压的引压装置的结构示意图，其中与差压测量装置相连的引压管以及差压测量装置被单独示出；

图2为根据本发明的另一个实施例的引压装置的结构示意图，其中与差压测量装置相连的引压管以及差压测量装置被单独示出；

图3为图2中的引压装置的俯视图；以及

图4为图2中的引压装置的另一个视角的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实例性的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。下面参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

参见图1，根据本发明的一个示例性实施例的测量管道中液体介质的微差压的引压装置包括：

第一引压管10，具有第一水平引出段11和第一竖向引出段12，第一水平引出段11的一端连接到管道100上的第一压力引出口，第一水平引出段11的另一端与第一竖向引出段12相通(例如通过弯管)，第一竖向引出段12上设置有第一引流口；

第二引压管20，具有第二水平引出段21和第二竖向引出段22，第二水平引出段21的一端连接到管道100上的第二压力引出口，第二水平引出段21的另一端与第二竖向引出段22相通(例如通过弯管)，第二竖向引出段22上设置有第二引流口，其中，第一压力引出口与第二压力引出口在竖直方向上间隔开、且所述第一引流口与所述第二引流口处于同一水平面上；

第三引压管30，第三引压管30的一端与第一引流口相通、另一端适于连接到微差压测量装置200；

第四引压管40，第四引压管40的一端与第二引流口相通、另一端适于连接到微差压测量装置200；

两个一次阀50，分别在第一引流口和第二引流口的下方设置在第一引压管10和第二引压管20上；以及

两个排气阀60，分别在第一引流口和第二引流口的上方设置在第一引压管10和第二引压管20上，

其中：

虽然在图1中看似第三引压管30处于水平状态，但是，第三引压管30在从其一端(上端)到另一端(下端)的方向上倾斜向下布置；

虽然在图1中看似第四引压管40处于水平状态，但是，第四引压管40在从其一端(上端)到另一端(下端)的方向上倾斜向下布置；且

第三引压管30的所述另一端与第四引压管40的所述另一端处于同一水平面上。

由于第三引压管30和第四引压管40倾斜向下布置，在充液排气时，液体中的气体流动方向与气体自然流动方向一致，从而在运行过程中在第三和第四引压管内产生的气泡会自行沿第三或第四引压管移动到竖向引出段，进入到靠近排气阀60的位置或者由排气阀60排出，从而不容易在第三引压管和第四引压管内聚集。

需要指出的是，图1中的引压装置的俯视图与本发明的图3类似。上述的微差压测量装置200例如为压力变送器。排气阀60后的管道可以直接连接到排放点。

在一个可选的实施例中，第三引压管和第四引压管以3°-10°的倾斜角度布置。上述倾斜角度也可以是其他范围，只要第三和第四引压管内的气泡的逸出的方向直接通向对应的排气阀60即可。

在一个可选的实施例中，在第一引压管10和第二引压管20中，液体流动方向与液体中存在的气泡的自然移动方向相同。换言之，在液体从管道100向排气阀60移动的过程中，气泡的自然移动方向不会与液体流动方向相反。如此，第一水平引出段11可以不是水平布置的，而可以倾斜向上布置，第一竖向引出段12也不一定是竖直的，也可以相对于竖直方向倾斜布置。

不过，在第三引压管30和第四引压管40都倾斜向下布置的情况下，第一引压管10和第二引压管20的水平引出段也可以向下倾斜后再向上倾斜，只要该两个水平引出段的流动阻力大致相同即可。

在一个可选的实施例中，第一引流口由设置在第一竖向引出段12上的第一三通接头71提供；且第二引流口由设置在第二竖向引出段上的第二三通接头72提供。三通接头可以通过焊接或螺纹连接而连接到竖向引出段上。

需要专门指出的是，也可以不设置上述的两个一次阀50。如此，第三和第四引压管30、40直接连通到管道100上。一次阀50也可以直接设置在第三和第四引压管30、40上。

可选地，一次阀50不使用截止阀，两个一次阀的阀型相同且均为闸阀或球阀中的一种。

在一个可选的实施例中，第三和第四引压管30、40分别通过焊接接头80连接到微差压测量装置200的两个压力引入口上。

在一个可选的实施例中，在上述的引压装置中，第一引压管10和第二引压管20内径相同；从第一压力引出口到第三引压管30的下端的液体流动路径具有均一的内径；且从第二压力引出口到第四引压管40的下端的液体流动路径具有均一的内径。更具体地，上述的第一至第四引压管、一次阀、焊接接头的液体流动内径都相同，从而保证了引压管线各个部分的内径无明显凸台和变径部，避免了传统引压管布置方式容易在变径部处产生气体聚集这样的问题。

另外，图2-4中示出的另一个实施例的引压装置与图1中的引压装置的不同在于第三引压管和第四引压管的布置不同。在图1的实施例中，第三、第四引压管为倾斜向下布置的直管形式，而在图2、4中，第三、第四引压管还包括一个折弯部31(41)，该折弯部连接在对应引压管30、40的两个倾斜向下段之间。对于引压管30、40中的每一个，上述折弯部的数量可以不止一个。不过，每一个弯折部沿液体中的气泡的自然流动方向布置。

综上，本发明提供了一种用于测量管道100中液体介质的微差压的引压装置，包括：

分别从管道的在竖直方向上间隔开的两个压力引出孔引出的第一引压管10和第二引压管20；

分别从第一引压管10的第一引流口和第二引压管20上的第二引流口引出的第三引压管30和第四引压管40，第一引流口和第二引流口处于同一水平面上；

两个排气阀60，两个排气阀60分别在第一引流口和第二引流口的上方设置在第一引压管10和第二引压管20上，

其中：第三引压管30和第四引压管40中的每一个都倾斜布置，第三引压管30和第四引压管40的上端分别连接到第一引流口和第二引流口，第三引压管30和第四引压管40的下端适于连接到微差压测量装置200的对应的压力引入口。

本发明也相应地提出了一种用于测量管道100中液体介质的微差压的引压装置，包括：

分别从管道10的在竖直方向上间隔开的两个压力引出孔引出的第一引压管10和第二引压管20；以及

分别从第一引压管10的第一引流口和第二引压管20上的第二引流口引出的第三引压管30和第四引压管40，第一引流口和第二引流口处于同一水平面上；

两个排气阀60，两个排气阀60分别在第一引流口和第二引流口的上方设置在第一引压管10和第二引压管20上；且

第三引压管30、第四引压管40均沿液体中的气泡的自然流动方向布置。

进一步地，第一引压管10、第二引压管20均沿液体中的气泡的自然流动方向布置。

在本发明中，气泡的自然流动方向指的是气泡在没有外力作用(例如液体冲击)的情况下，基于气泡受到的浮力在管道内的移动方向。

相应地，本发明也提出了一种微差压测量设备，包括上述的引压装置以及微差压测量装置，所述微差压测量装置具有第一压力引入口和第二压力引入口，其中：所述第一压力引入口和所述第二压力引入口设置在同一水平面上，且所述第三引压管的下端以及所述第四引压管的下端分别连接到所述第一压力引入口和第二压力引入口；所述微差压测量装置还设置有可关闭的排污口，用于排出第三引压管和第四引压管中的液体。排污口可以由排污螺钉等封闭。

在系统需要充液排气时，先将管道100中充冷介质，高度高于排气阀60，然后完全旋开微差压测量装置的排污螺钉，将第三和第四引压管30、40中的气体排尽，然后旋紧排污螺钉，打开排气阀60，将第一和第二引压管10、20中的气体排尽。

如果系统工作在热态，即管道100中充满热介质，则可以在完成上述操作后将系统中的冷介质排尽。在此过程中，第一和第二引压管中的冷介质被排尽，而第三和第四引压管由于向下倾斜，冷介质被很好地保持，从而仅仅在三通接头处存在少量气体。之后，打开排气阀60，将第一和第二引压管中的气体排出。在系统的热态工作过程中，在第三和第四引压管中产生的气泡分别经由第一和第二引压管移动到排气阀处，最终经由排气阀排出，从而避免了传统的引压装置容易产生气体聚集的问题。

相应地，本发明也提出了一种操作上述的微差压测量设备的方法，包括以下步骤：

开启排污口，使得来自管道100的液体从排污口流出；

在排出第三引压管30和第四引压管40中的气体后关闭排污口；

开启排气阀60，使得来自管道的液体从排气阀排出；以及

关闭排气阀。

可选地，上述步骤中的液体为第一温度的液体，所述方法还包括步骤：

在管道中充满第二温度的液体，所述第二温度高于第一温度；

开启排气阀，使得来自管道的第二温度的液体从排气阀流出；以及

关闭排气阀。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化。本发明的适用范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种用于测量管道中液体介质的微差压的引压装置，包括：

分别从管道的在竖直方向上间隔开的两个压力引出孔引出的内径相同的第一引压管和第二引压管；以及

分别从第一引压管的第一引流口和第二引压管上的第二引流口引出的第三引压管和第四引压管，第一引流口和第二引流口处于同一水平面上，

其中：

所述引压装置还包括两个排气阀，两个排气阀分别在第一引流口和第二引流口的上方设置在第一引压管和第二引压管上；且

第三引压管和第四引压管中的每一个都倾斜布置，第三引压管和第四引压管的上端分别连接到第一引流口和第二引流口，第三引压管和第四引压管的下端适于连接到微差压测量装置的对应的压力引入口。

2.根据权利要求1所述的引压装置，其中：

第三引压管和第四引压管以3°-10°的倾斜角度布置。

3.根据权利要求1所述的引压装置，其中：

在第一引压管和第二引压管中，液体流动方向与液体中存在的气泡的自然移动方向相同。

4.根据权利要求3所述的引压装置，其中：

第一引压管具有第一水平引出段和第一竖向引出段，第一水平引出段的一端连接到管道上的第一压力引出口，第一水平引出段的另一端与第一竖向引出段相通，第一竖向引出段上设置有第一引流口；

第二引压管具有第二水平引出段和第二竖向引出段，第二水平引出段的一端连接到管道上的第二压力引出口，第二水平引出段的另一端与第二竖向引出段相通，第二竖向引出段上设置有第二引流口。

5.根据权利要求4所述的引压装置，其中：

第一引流口由设置在第一竖向引出段上的第一三通接头提供；且第二引流口由设置在第二竖向引出段上的第二三通接头提供。

6.根据权利要求4所述的引压装置，还包括：

两个一次阀，分别在第一引流口和第二引流口的下方设置在第一竖向引出段和第二竖向引出段上。

7.根据权利要求6所述的引压装置，其中：

所述一次阀的阀型相同且均为闸阀或球阀中的一种。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的引压装置，其中：

从第一压力引出口到第三引压管的下端的液体流动路径具有均一的内径；且

从第二压力引出口到第四引压管的下端的液体流动路径具有均一的内径。

9.一种用于测量管道中液体介质的微差压的引压装置，包括：

分别从管道的在竖直方向上间隔开的两个压力引出孔引出的内径相同的第一引压管和第二引压管；以及

分别从第一引压管的第一引流口和第二引压管上的第二引流口引出的第三引压管和第四引压管，第一引流口和第二引流口处于同一水平面上，

其中：

所述引压装置还包括两个排气阀，两个排气阀分别在第一引流口和第二引流口的上方设置在第一引压管和第二引压管上；且

第三引压管、第四引压管均沿液体中的气泡的自然流动方向布置。

10.根据权利要求9所述的引压装置，其中：

第一引压管、第二引压管均沿液体中的气泡的自然流动方向布置。

11.一种微差压测量设备，包括：

根据权利要求1-10中任一项所述的引压装置；以及

微差压测量装置，所述微差压测量装置具有第一压力引入口和第二压力引入口，

其中：

所述第一压力引入口和所述第二压力引入口设置在同一水平面上，且所述第三引压管的下端以及所述第四引压管的下端分别连接到所述第一压力引入口和第二压力引入口；

所述微差压测量装置还设置有可关闭的排污口，用于排出第三引压管和第四引压管中的液体。

12.一种操作根据权利要求11所述的微差压测量设备的方法，包括以下步骤：

开启排污口，使得来自管道的液体从排污口流出；

在排出第三引压管和第四引压管中的气体后关闭排污口；

开启排气阀，使得来自管道的液体从排气阀排出；以及

关闭排气阀。

13.根据权利要求12所述的方法，其中上述步骤中的液体为第一温度的液体，所述方法还包括步骤：

在管道中充满第二温度的液体，所述第二温度高于第一温度；

开启排气阀，使得来自管道的第二温度的液体从排气阀流出；以及

关闭排气阀。