CN109026914A - 有压圆管整流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有压圆管整流装置，包括设有至少两个接口的管件、与管件的各个接口分别连接的若干直管，管件内设有整流装置，整流装置内设有若干过流通道，过流通道的两端分别连通各个直管，过流通道在整流装置内弯曲。有益效果：各个汇合通道的汇合处设有平缓的过渡面，各个扭转通道分别在扭转整流装置内围绕管件的中心平缓地扭转，可降低对监测点与管件之间留设的直管段的长度要求，可减管件对水流的扰流影响，有利于在长度有限的直管段中提高计量精度。本发明涉及给排水工程领域。

Description

有压圆管整流装置

技术领域

本发明涉及给排水工程领域，特别涉及有压圆管整流装置。

背景技术

取水计量是总量控制和效率控制的重要技术手段，对水资源管理有重要意义。取水计量率低及精度差等现状严重影响用水总量控制、水资源费征收及水资源调配等工作。取水计量是水平衡测试的重要基础，有利于水资源管理和建设节水型社会。

现有技术中，常规的智能型计量设备均是基于对管道内稳定流场的平均流速V的监测，然后通过平均流速V和截面积S来推算流量，平均流速V的测量精度对最终流量计量精度影响较大。因此，一般都要求监测点前后要有一定长度的直管段，从而保证管道内的流场平顺，比如90°弯头，要求出流段监测点与管件之间留设不小于10D的直管段长度，入流段监测点与管件之间留设不小于5D的直管段长度，其中D为管道直径。其技术缺陷在于：对监测点直管段的长度要求较高，实际条件中难以满足直管段长度的要求，使实际的计量精度较低。而重新进行铺设，不仅投资巨大，还影响取水户的正常用水。因此，开展不同扰流件下的整流措施及装置研究，降低满足基本精度要求的情况下直管段长度要求，是当前计量研究的一个重点方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有压圆管整流装置，

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种有压圆管整流装置，包括设有至少两个接口的管件、与管件的各个接口分别连接的若干直管，管件内设有整流装置，整流装置内设有若干过流通道，过流通道的两端分别连通各个直管，过流通道在整流装置内弯曲。

作为改进，管件为三通管件，三通管件内设有至少两个整流装置，整流装置内设有三个过流通道，每个整流装置内的各个过流通道分别与过流装置一端的端面相交，每个整流装置内的各个过流通道在整流装置内汇合并与整流装置另一端的端面相交。

作为改进，管件为弯头管件，整流装置内设有至少两个过流通道，整流装置的两个端面的面积相等，各个过流通道分别围绕弯头管件的中心线扭转180°。

作为改进，整流装置上设有与一根直管相通的第一端，整流装置上设有与另一根直管相同的第二端，第一端的面积大于第二端，整流装置内设有至少两个过流通道，各个过流通道的一端分别与第一端的端面相交，各个过流通道在整流装置内汇合并与第二端的端面相交。

作为改进，整流装置的两个端面分别与不同的直管相通，整流装置的两个端面的面积相等，整流装置内设有至少两个过流通道，各个过流通道围绕管件的中心扭转。

作为改进，各个过流通道分别围绕管件中心的扭转角度至少为30°。

作为改进，各个过流通道分别围绕管件中心的扭转角度为180°的整数倍。

作为改进，整流装置两端的过流面积相等。

作为改进，各个过流通道的过流面积相等。

作为改进，直管为有压圆管。

有益效果：各个汇合通道的汇合处设有平缓的过渡面，各个扭转通道分别在扭转整流装置内围绕管件的中心平缓地扭转，可降低对监测点与管件之间留设的直管段的长度要求，可减管件对水流的扰流影响，有利于在长度有限的直管段中提高计量精度。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的图1的A面示意图；

图3为本发明实施例1的图1的B面示意图；

图4为本发明实施例1的图1的C面示意图；

图5为本发明实施例1的图1的D面示意图；

图6为本发明实施例1的直管段长度要求示意图；

图7为本发明实施例1现有技术的直管段长度要求示意图；

图8为本发明实施例2的结构示意图；

图9为本发明实施例2的图1的A面示意图；

图10为本发明实施例2的图1的B面示意图；

图11为本发明实施例2的直管段长度要求示意图；

图12为本发明实施例2现有技术的直管段长度要求示意图；

图13为本发明实施例3的结构示意图；

图14为本发明实施例3的图1的A面示意图；

图15为本发明实施例3的图1的B面示意图；

图16为本发明实施例3的直管段长度要求示意图；

图17为本发明实施例3现有技术的直管段长度要求示意图；

实施例与说明书附图涉及的名词与标号包括：第一直管1、第二直管2、第三直管3、第一整流装置4、第二整流装置5、第一通道6、第二通道7、第三通道8、第四通道9、第五通道10、第六通道11、第一计量装置12、第四直管13、第五直管14、扭转整流装置15、第七通道16、第八通道17、第九通道18、第二计量装置19、第六直管20、第七直管21、渐扩整流装置22、第十通道23、第十一通道24、第十二通道25、第三计量装置26。

具体实施方式

实施例1：

参照图1至7，一种有压圆管T型三通整流装置，包括三通管件、与三通管件的三个接口分别连接的第一直管1、第二直管2和第三直管3，三通管件内设有第一整流装置4和第二整流装置5，第一整流装置4设在第一直管1与第三直管3之间，第二整流装置5设在第一直管1与第二直管2之间，第一整流装置4内分别设有第一通道6、第二通道7和第三通道8，第二整流装置5内分别设有第四通道9、第五通道10和第六通道11。第一直管1、第二直管2和第三直管3为有压圆管。

为了使三通管件接口处的流场平顺，第一通道6、第二通道7和第三通道8分别与第一直管1相通，第一通道6、第二通道7和第三通道8在第一整流装置4内汇合并与第三直管3相通，第四通道9、第五通道10和第六通道11分别与第一直管1相通，第四通道9、第五通道10和第六通道11在第二整流装置5内汇合并与第二直管2相通。第一通道6、第二通道7和第三通道8汇合处设有平缓的过渡面，第四通道9、第五通道10和第六通道11汇合处设有平缓的过渡面，可降低对监测点与管件之间留设的直管段的长度要求，可减小T型三通对三方水流的扰流影响，有利于在长度有限的直管段中提高计量精度。

为了进一步使三通管件接口处的流场平顺，第一通道6、第二通道7和第三通道8的过流面积之和与第三直管3的过流面积相等，第四通道9、第五通道10和第六通道11的过流面积之和与第二直管2的过流面积相等。第一整流装置4和第二整流装置5的两端过流能力相同，可提高三通管件接口处流场的平顺程度，有利于提高监测点处的计量精度。

为了减小A面和C面对三通管件内流场的不利影响，第一整流装置4与第一直管1相通的一面设为A面，第一整流装置4与第三直管3相通的一面设为B面，第二整流装置5与第一直管1相通的一面设为C面，第二整流装置5与第二直管2相通的一面设为D面，第一通道6、第二通道7和第三通道8分别与A面相交并分别形成第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，第四通道9、第五通道10和第六通道11分别与C面相交并分别形成第四圆孔、第五圆孔和第六圆孔。

为了使B面和D面分别与第三直管3和第二直管2之间过渡平缓，B面的过流断面与第三直管3的过流断面相同，D面的过流断面与第二直管2的过流断面相同。

为了进一步减小A面和C面对三通管件内流场的不利影响，A面为圆形且其半径设为R1，设A面上的一根中心线为Y轴，设A面上与Y轴垂直的另一根中心线为X轴，第一圆孔与第二圆孔关于Y轴对称且分别与X轴相切，第一圆孔的中心到Y轴的距离设为L1，L1＝0.5*R1，第三圆孔的中心与Y轴重合，第三圆孔的中心到X轴的距离设为L2，L2＝0.5*R1。

为了使第一通道6、第二通道7和第三通道8内的流体分布均匀，第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔的过流面积相等。第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔均匀分流有利于减小C面对三通管件内流场的不利影响，并使水流在B面汇合时其流场可在更短的直管长度内趋于平顺。

为了减小直管的布置方式对三通管件内流场的不利影响，Y轴与第一直管1、第二直管2和第三直管3的轴线共面。

为了加强第一整流装置4和第二整流装置5的整流作用，C面的过流断面与A面围绕其中心旋转180°形成的过流断面相同。A面和C面相互倒置，可加强三通管件的整流作用，有利于提高三通管件接口处流场的平顺程度，有利于提高监测点处的计量精度。

为了进一步加强第一整流装置4和第二整流装置5的整流作用，A面与C面关于第一直管1的轴线对称。

为了使三通管件便于布置，第二直管2与第三直管3同轴，第一直管1垂直于第二直管2，第二直管2与第三直管3的过流面积相等。

本实施例中，为了使A面、B面、C面和D面的过流面积相等，设定第二直管2和第三直管3的半径为分别为R2和R3，则R2＝R3，设定第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔、第四圆孔、第五圆孔和第六圆孔的半径分别为r1、r2、r3、r4、r5和r6，则r1＝r2＝r3＝r4＝r5＝r6＝(1/(3^(1/2)))*R2。

参照图6至7，第一直管1和第二直管2为入流管，第三直管3为出流管，第二直管2和第三直管3为圆管且其直径为D，监测点上设有第一计量装置12。参照图7，现有技术要求出流段监测点与管件之间留设不小于50D的直管段长度，入流段监测点与管件之间留设不小于10*D的直管段长度。参照图6，本技术方案要求出流段监测点与管件之间留设不小于20*D的直管段长度，入流段监测点与管件之间留设不小于5*D的直管段长度，其计量精度可达到误差不大于±5％。

实施例2：

参照图8至12，一种有压圆管直角弯头整流装置，包括弯头管件、与弯头管件的两个接头分别连接的第四直管13和第五直管14，弯头管件内设有扭转整流装置15，扭转整流装置15设在第四直管13和第五直管14之间，扭转整流装置15内分别设有第七通道16、第八通道17和第九通道18，第七通道16、第八通道17和第九通道18的两端分别与第四直管13和第五直管14相通。

为了使弯头管件接口处的流场平顺，第七通道16、第八通道17和第九通道18分别绕弯头管件的中心扭转。第七通道16、第八通道17和第九通道18分别在扭转整流装置15内围绕弯头管件的中心平缓地扭转，可降低对监测点与管件之间留设的直管段的长度要求，可减小弯头管件对水流的扰流影响，有利于在长度有限的直管段中提高计量精度。

为了进一步使弯头管件接口处的流场平顺，第七通道16、第八通道17和第三九道一端的过流面积之和与其另一端相等。扭转过流装置两端的过流能力相等，可提高弯头管件接口处流场的平顺程度，有利于提高监测点处的计量精度。

为了减小A面和B面的形状对弯头管件内流场的不利影响，扭转整流装置15与第四直管13相通的一面设为A面，扭转整流装置15与第五直管14相通的一面设为B面，第七通道16、第八通道17和第九通道18分别与A面相交并形成第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，第七通道16。第八通道17和第九通道18分别与B面相交并形成第四圆孔、第五圆孔和第六圆孔。

为了进一步减小A面和B面的形状对弯头管件内流场的不利影响，A面为圆形且其半径设为R1，设A面上的一根中心线为Y轴，设A面上与Y轴垂直的另一根中心线为X轴，第一圆孔与第二圆孔关于Y轴对称且分别与X轴相切，第一圆孔的中心到Y轴的距离设为L1，L1＝0.5*R1，第三圆孔的中心与Y轴重合，第三圆孔的中心到X轴的距离设为L2，L2＝0.5*R1。

为了使第七通道16、第八通道17和第九通道18内的流体部分均匀，第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔的过流面积相等。第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔均匀分流有利于减小A面对弯头管件内流场的不利影响，并使水流在通过扭转整流装置15后其流场可在更短的直管长度内趋于平顺。

为了减小直管的布置方式对弯头管件内流场造成的不利影响，Y轴与第四直管13和第五直管14的轴线共面。

为了加强扭转整流装置15对的整流作用，B面的过流断面与A面围绕其中心旋转180°形成的过流断面相同。A面和B面相互倒置，可加强弯头管件的整流作用，有利于提高弯头管件接口处流场的平顺程度，有利于提高监测点处的计量精度。A面和B面之间的扭转角度还可根据使用需求设为其他角度，包括但不限于90°、270°或360°等。

为了充分利用弯头管件内的空间完成整流过程，A面和B面相互垂直，本实施例中的扭转整流装置15两端面夹角为90°。

为了使弯头管件便于布置，第四直管13和第五直管14为相同规格的有压圆管，第四直管13的轴线垂直于第五直管14的轴线。

本实施例中，为了使A面和B面的过流面积相等，设定第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔、第四圆孔、第五圆孔和第六圆孔的半径分别为r1、r2、r3、r4、r5和r6，则r1＝r2＝r3＝r4＝r5＝r6＝0.3*R1。

参照图11至12，第四直管13为入流管，第五直管14为出流管，第四直管13和第五直管14为有压圆管且其直径都为D，监测点上设有第二计量装置19。参照图12，现有技术要求出流段监测点与管件之间留设不小于10*D的直管段长度，入流段监测点与管件之间留设不小于5*D的直管段长度。参照图11，本技术方案要求出流段监测点与管件之间留设不小于5*D的直管段长度，入流段监测点与管件之间留设不小于3*D的直管段长度，其计量精度可达到误差不大于±4％。

实施例3：

参照图13至17，一种有压圆管渐扩段整流装置，包括渐扩管件、与渐扩管件的两个接口分别连接的第六直管20和第七直管21，渐扩管件内设有渐扩整流装置22，渐扩整流装置22设在第六直管20与第七直管21之间，渐扩整流装置22内设有第十通道23、第十一通道24和第十二通道25，第十通道23、第十一通道24和第十二通道25分别与第六直管20相通，

为了使渐扩管件接口处的流场平顺，第十通道23、第十一通道24和第十二通道25在渐扩整流装置22内汇合并与第七直管21相通。

第一管道、第二管道和第三管道之间设有平缓的过渡面，可降低对监测点与管件之间留设的直管段的长度要求，可减小渐扩管件对水流的扰流影响，有利于在长度有限的直管段中提高计量精度。

为了进一步使渐扩管件接口处的流场平顺，第十通道23、第十一通道24和第十二通道25的过流面积之和与第七直管21的过流面积相等。渐扩整流装置22两端的过流能力相同，可提高渐扩管件接口处流场的平顺程度，有利于提高监测点处的计量精度。

为了减小A面对渐扩管件内的流场的不良影响，渐扩整流装置22与第六直管20相通的一面设为A面，渐扩整流装置22与第七直管21相通的一面设为B面，第十通道23、第十一通道24和第十二通道25分别与A面相交并分别形成第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔。

为了使B面与第七直管21之间过渡平缓，B面的过流断面与第七直管21的过流断面相同。

为了进一步减小A面对渐扩管件内流场的不良影响，A面为圆形且其半径设为R1，设A面上的一根中心线为Y轴，设A面上与Y轴垂直的另一根中心线为X轴，第一圆孔与第二圆孔关于Y轴对称且分别与X轴相切，第一圆孔的中心到Y轴的距离设为L1，L1＝0.5*R1，第三圆孔的中心与Y轴重合，第三圆孔的中心到X轴的距离设为L2，L2＝0.5*R1。

为了使第十通道23、第十一通道24和第十二通道25内的流体分布均匀，第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔的过流面积相等。第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔均匀分流有利于减小A面对渐扩管件内流场的不良影响，并使水流在B面汇合时其流场可在更短的直管长度内趋于平顺。

为了减小直管的布置方式对渐扩管件内流场的不利影响，Y轴与第六直管20和第七直管21的中心线共面。

为了使渐扩管件便于布置，第六直管20和第七直管21为有压圆管，第六直管20与第七直管21同轴。

本实施例中，为了使A面和B面的过流面积相等，设定第六直管20的半径为R1，设定第七直管21的半径为R2，设定第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔的半径分别为r1、r2和r3，则r1＝r2＝r3＝(1/(3^(1/2)))*R2。

参照图16至17，第六直管20入流管，第七直管21为出流管，第六直管20的直径为D1，第七直管21的直径为D2，监测点上设有第三计量装置26。参照图17，现有技术要求出流段监测点与管件之间留设不小于10*D2的直管段长度，入流段监测点与管件之间留设不小于5*D1的直管段长度。参照图16，本技术方案要求出流段监测点与管件之间留设不小于5*D2的直管段长度，入流段监测点与管件之间留设不小于3*D1的直管段长度，其计量精度可达到误差不大于±4％。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种有压圆管整流装置，其特征在于：包括设有至少两个接口的管件、与管件的各个接口分别连接的若干直管，所述管件内设有整流装置，整流装置内设有若干过流通道，过流通道的两端分别连通各个直管，过流通道在整流装置内弯曲。

2.根据权利要求1所述的有压圆管整流装置，其特征在于：所述管件为三通管件，三通管件内设有至少两个所述整流装置，整流装置内设有三个过流通道，每个整流装置内的各个过流通道分别与过流装置一端的端面相交，每个整流装置内的各个过流通道在整流装置内汇合并与整流装置另一端的端面相交。

3.根据权利要求1所述的有压圆管整流装置，其特征在于：所述管件为弯头管件，所述整流装置内设有至少两个过流通道，整流装置的两个端面的面积相等，各个过流通道分别围绕弯头管件的中心线扭转180°。

4.根据权利要求1所述的有压圆管整流装置，其特征在于：所述整流装置上设有与一根直管相通的第一端，整流装置上设有与另一根直管相同的第二端，第一端的面积大于第二端，整流装置内设有至少两个过流通道，各个过流通道的一端分别与第一端的端面相交，各个过流通道在整流装置内汇合并与第二端的端面相交。

5.根据权利要求1所述的有压圆管整流装置，其特征在于：所述整流装置的两个端面分别与不同的直管相通，整流装置的两个端面的面积相等，整流装置内设有至少两个过流通道，各个过流通道围绕管件的中心扭转。

6.根据权利要求5所述的有压圆管整流装置，其特征在于：所述各个过流通道分别围绕管件中心的扭转角度至少为30°。

7.根据权利要求6所述的有压圆管整流装置，其特征在于：所述各个过流通道分别围绕管件中心的扭转角度为180°的整数倍。

8.根据权利要求1所述的有压圆管整流装置，其特征在于：所述整流装置两端的过流面积相等。

9.根据权利要求1所述的有压圆管整流装置，其特征在于：各个所述过流通道的过流面积相等。

10.根据权利要求1所述的有压圆管整流装置，其特征在于：所述直管为有压圆管。