CN108168627B - 旋转孔板计量流量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋转孔板计量流量装置，左夹持板和右夹持板的边缘处通过双头螺柱连接成一体，两个连接管安装于直管段的截断部位处且分别与直管段焊接，两个连接管的对接部位设置有缝隙，圆形的孔板板体设置于两个连接管之间的缝隙内，孔板板体的中心与旋转轴的中心重合，孔板板体套接于旋转轴上并通过旋转轴带动转动，孔板板体上沿圆周方向均匀间隔还开设有多个不同口径的节流孔，转动过程中，节流孔的轴线依次与连接管的轴线重合。测量介质在孔板板体节流孔两侧形成压差，驱动器通过齿轮箱和旋转轴带动孔板板体旋转，切换孔板板体上不同口径的节流孔依次位于测量管道内，使该测量装置具备不同β值的节流孔，使得该装置具有更宽的量程比。

Description

旋转孔板计量流量装置

技术领域

本发明涉及一种用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量，具体而言，涉及一种旋转孔板测量流体流量装置。

背景技术

孔板流量计是天然气测量使用中最为广泛的设备，它由产生差压的一次装置——标准孔板节流装置，二次检测仪表——差压计、压力计、温度计、和流量显示仪等组成。

计量管路流量量程变化是实际使用中经常遇到的情况，特别是流量增大超过流量计的量程上限，导致差压变送器超量程运行，计量装置不能准确计量流量。目前解决上述问题的方法很多，如将大流量分段多路并联组合，更换孔板片改变β值进行测量，用一台孔板流量计并联不同量程差压计进行测量，但每种技术都有自己的局限和不足，将大流量分段多路并联组合和用一台孔板流量计并联不同量程差压计进行测量需要配置大量的一次装置或二次检测仪表，技术费用高，更换孔板片改变β值进行测量只适用于较长时间的季节性流量较大幅度改变或流量的突然变化导致差压计超出规定使用范围的情况，而且某些工况根本不具备更换孔板的条件。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种结构简单的旋转孔板测量流体流量装置，通过在一块孔板沿圆周均匀开不同β值的节流孔，由驱动器带动孔板旋转，根据工况流量范围，切换不同β值的节流孔位于测量管道内，使一次节流装置前后端差压始终保持在差压变送器的量程范围内，极大的扩展了流量计的量程比。

为了实现上述目的，本发明提供了一种旋转孔板计量流量装置，包括直管段、连接管、左夹持板、右夹持板、左密封环、右密封环、波形弹簧、孔板板体、取压管、旋转轴、齿轮箱、驱动器，左夹持板和右夹持板的边缘处通过双头螺柱连接成一体，直管段在测量位置被截断，两个连接管安装于直管段的截断部位处且分别与直管段焊接，两个连接管的对接部位设置有缝隙，两个连接管的相对的一端的外壁分别与对应的左夹持板的偏心通孔和右夹持板的偏心通孔焊接，左夹持板的偏心通孔处设置有左台阶孔，波形弹簧和左密封环安装于左台阶孔内，右夹持板的偏心通孔处设置有右台阶孔，右密封环安装于右台阶孔内，圆形的孔板板体设置于左密封环和右密封环之间并位于两个连接管之间的缝隙内，左夹持板和右夹持板的中心开设有与连接管平行的通孔，旋转轴安装于通孔内，孔板板体的中心与旋转轴的中心重合，孔板板体套接于旋转轴上并通过旋转轴带动转动，孔板板体上沿圆周方向均匀间隔还开设有多个不同口径的节流孔，转动过程中，节流孔的轴线依次与连接管的轴线重合，旋转轴伸出右夹持板右端与齿轮箱连接，齿轮箱左端通过螺钉与右夹持板右端连接，齿轮箱右端与驱动器连接，左夹持板和右夹持板内的取压通道与取压管连接，取压通道通过环室、环隙与测量管道连通。

进一步地，旋转轴对应孔板板体的位置设置有突出的台阶外圆，通孔对应台阶外圆的位置设置有台阶孔，台阶孔与旋转轴的台阶外圆配合，台阶外圆上开有花键，孔板板体的中心孔上设置有与花键相配合的花键槽。

进一步地，连接管的连接管中心孔与直管段的直管段中心孔通过孔板板体的节流孔连通。

进一步地，两个连接管的相对接的一端设置有台阶外圆，偏心通孔与连接管的台阶外圆部位形成环室。

进一步地，两个连接管的相对接的端面与孔板板体端面形成宽度2mm的环隙。

进一步地，驱动器为手轮或电动轮，使用者通过转动手轮或电动轮驱动孔板板体转动。

进一步地，取压通道设置于左夹持板和右夹持板内，取压通道通过环室、环隙与测量管道相连通。

应用本发明的技术方案，测量介质从旋转孔板计量流量装置右端进，从左端出，在孔板板体的节流孔两侧形成压差。使用时，将旋转孔板计量流量装置接入所述测量管道内，旋转孔板计量流量装置前后端各接有闸阀并处于全开状态，所述旋转孔板计量流量装置测量管道接有旁通管道，旁通管道上装有闸阀并处于关闭状态，当测量管道内介质流量发生变化，节流孔前后端压差超出差压变送器量程范围时，将旁通管道闸阀打开，将旋转孔板计量流量装置前后端闸阀关闭，使介质由旁通管道通过，操作驱动器转动，由齿轮箱、旋转轴带动孔板板体转动，根据流量的范围，切换合适β值的节流孔位于测量管道内，而后将旋转孔板计量流量装置前后端闸阀打开，并将旁通管道闸阀关闭，使测量介质从新的节流孔通过，保证节流孔前后端压差始终位于差压变送器量程范围内，从而极大的扩展了流量计的量程比，相比其他扩展流量计量程比的方式，该装置成本低，操作维护方便。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的旋转孔板计量流量装置的整体结构示意图；

图2示出了图1中的P部分的放大结构示意图；

图3示出了图1中的孔板板体的结构示意图；

图4示出了图1中的旋转轴的结构示意图；

图5示出了图1中的旋转轴的台阶外圆的左视图；

图6示出了本发明的旋转孔板计量流量装置安装于测量管道上的结构示意图。

图7示出了驱动器为手轮时的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、直管段；2、连接管；3、左夹持板；4、右夹持板；5、取压管；6、波形弹簧；7、左密封环；8、右密封环；9、孔板板体；10、旋转轴；11、齿轮箱；12、驱动器；13、双头螺柱；14、左台阶孔；15、右台阶孔；16、节流孔；17、通孔；18、螺钉；19、取压通道；20、闸阀；21、旋转孔板计量流量装置；22、测量管道；23、旁通管道；24、闸阀；25、台阶外圆；26、花键；27、台阶孔；28、花键槽；29、连接管中心孔；30、直管段中心孔；31、台阶外圆；32、偏心通孔；33、环室；34、环隙；35、手轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

如图1至图6所示，旋转孔板计量流量装置包括直管段1、连接管2、左夹持板3、右夹持板4、左密封环7、右密封环8、波形弹簧6、孔板板体9、取压管5、旋转轴10、齿轮箱11、驱动器12，左夹持板3和右夹持板4的边缘处通过双头螺柱13连接成一体，直管段1在测量位置被截断，两个连接管2安装于直管段1的截断部位处且分别与直管段1焊接，两个连接管2的对接部位设置有缝隙，两个连接管2的相对的一端的外壁分别与对应的左夹持板3的偏心通孔32和右夹持板4的偏心通孔32焊接，左夹持板3的偏心通孔32处设置有左台阶孔14，波形弹簧6和左密封环7安装于左台阶孔14内，右夹持板4的偏心通孔32处设置有右台阶孔15，右密封环8安装于右台阶孔15内，圆形的孔板板体9设置于左密封环7和右密封环8之间并位于两个连接管2之间的缝隙内，左夹持板3和右夹持板4的中心开设有与连接管2平行的通孔17，旋转轴10安装于通孔17内，孔板板体9的中心与旋转轴10的中心重合，孔板板体9套接于旋转轴10上并通过旋转轴10带动转动，孔板板体9上沿圆周方向均匀间隔还开设有多个不同口径的节流孔16，转动过程中，节流孔16的轴线依次与连接管2的轴线重合，旋转轴10伸出右夹持板4右端与齿轮箱11连接，齿轮箱11左端通过螺钉18与右夹持板4右端连接，齿轮箱11右端与驱动器12连接，左夹持板3和右夹持板4内的取压通道19与取压管5连接，取压通道19通过环室33、环隙34与测量管道22连通。

如图1至图5所示，旋转轴10对应孔板板体9的位置设置有突出的台阶外圆25，通孔17对应台阶外圆25的位置设置有台阶孔27，台阶孔27与旋转轴10的台阶外圆25配合，台阶外圆25上开有花键26，孔板板体9的中心孔上设置有与花键26相配合的花键槽28。

如图1和图2所示，连接管2的连接管2中心孔与直管段1的直管段1中心孔通过孔板板体9的节流孔16连通。

如图1和图2所示，两个连接管2的相对接的一端设置有台阶外圆25，偏心通孔32与连接管2的台阶外圆25部位形成环室33。

如图1和图7所示，驱动器12为手轮35或电动轮，其中，图1所示为电动轮，图7所示为手动轮，使用者通过转动手轮35或电动轮驱动孔板板体9转动。

如图1和图2所示，两个连接管2的相对接的端面与孔板板体9端面形成宽度2mm的环隙34，取压通道19设置于左夹持板3和右夹持板4内，取压通道19通过环室33、环隙34与测量管道22相连通，从而实现取压和测压。

测量介质从旋转孔板计量流量装置21右端进，从左端出，在孔板板体节流孔16两侧形成压差，使用时，将旋转孔板计量流量装置21接入测量管道22内，旋转孔板计量流量装置21前后端各接有闸阀20并处于全开状态，旋转孔板计量流量装置测量管道22接有旁通管道23，旁通管道23上装有闸阀24并处于关闭状态，当测量管道22内介质流量发生变化，孔板节流孔16前后端压差超出差压变送器量程范围时，将旁通管道闸阀24打开，将旋转孔板计量流量装置21前后端闸阀20关闭，使介质由旁通管道23通过，操作驱动器12转动，由齿轮箱11、旋转轴10带动孔板板体9转动，根据流量的范围，切换合适β值的节流孔16位于测量管道22内，而后将旋转孔板计量流量装置21前后端闸阀20打开，并将旁通管道闸阀24关闭，使测量介质从新的节流孔16通过，保证节流孔16前后端压差始终位于差压变送器量程范围内，从而极大的扩展了流量计的量程比，相比其他扩展流量计量程比的方式，该装置成本低，操作维护方便。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种旋转孔板计量流量装置，其特征在于，包括直管段(1)、连接管(2)、左夹持板(3)、右夹持板(4)、左密封环(7)、右密封环(8)、波形弹簧(6)、孔板板体(9)、取压管(5)、旋转轴(10)、齿轮箱(11)、驱动器(12)，所述左夹持板(3)和所述右夹持板(4)的边缘处通过双头螺柱(13)连接成一体，所述直管段(1)在测量位置被截断，两个所述连接管(2)安装于所述直管段(1)的截断部位处且分别与所述直管段(1)焊接，两个所述连接管(2)的对接部位设置有缝隙，两个所述连接管(2)的相对的一端的外壁分别与对应的所述左夹持板(3)的偏心通孔(32)和所述右夹持板(4)的偏心通孔(32)焊接，所述左夹持板(3)的偏心通孔(32)处设置有左台阶孔(14)，所述波形弹簧(6)和所述左密封环(7)安装于所述左台阶孔(14)内，所述右夹持板(4)的偏心通孔(32)处设置有右台阶孔(15)，所述右密封环(8)安装于所述右台阶孔(15)内，圆形的所述孔板板体(9)设置于所述左密封环(7)和所述右密封环(8)之间并位于两个所述连接管(2)之间的缝隙内，所述左夹持板(3)和所述右夹持板(4)的中心开设有与所述连接管(2)平行的通孔(17)，所述旋转轴(10)安装于所述通孔(17)内，所述孔板板体(9)的中心与所述旋转轴(10)的中心重合，所述孔板板体(9)套接于所述旋转轴(10)上并通过所述旋转轴(10)带动转动，所述孔板板体(9)上沿圆周方向均匀间隔还开设有多个不同口径的节流孔(16)，转动过程中，所述节流孔(16)的轴线依次与所述连接管(2)的轴线重合，所述旋转轴(10)伸出所述右夹持板(4)右端与所述齿轮箱(11)连接，所述齿轮箱(11)左端通过螺钉(18)与所述右夹持板(4)右端连接，所述齿轮箱(11)右端与所述驱动器(12)连接，所述左夹持板(3)和所述右夹持板(4)内的取压通道(19)与所述取压管(5)连接，所述取压通道(19)通过环室(33)、环隙(34)与测量管道(22)连通；所述旋转轴(10)对应所述孔板板体(9)的位置设置有突出的台阶外圆(25)，所述通孔(17)对应所述台阶外圆(25)的位置设置有台阶孔(27)，所述台阶孔(27)与所述旋转轴(10)的台阶外圆(25)配合，所述台阶外圆(25)上开有花键(26)，所述孔板板体(9)的中心孔上设置有与所述花键(26)相配合的花键槽(28)；所述连接管(2)的连接管(2)中心孔与所述直管段(1)的直管段(1)中心孔通过所述孔板板体(9)的节流孔(16)连通；两个所述连接管(2)的相对接的一端设置有台阶外圆(25)，所述偏心通孔(32)与所述连接管(2)的台阶外圆(25)部位形成所述环室(33)；两个所述连接管(2)的相对接的端面与所述孔板板体(9)端面形成宽度2mm的所述环隙(34)；所述驱动器(12)为手轮(35)或电动轮，使用者通过转动所述手轮(35)或电动轮驱动孔板板体(9)转动。