CN204007732U - 一种在线拆卸插入式纺锤体流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在线拆卸插入式纺锤体流量计，其解决了现有用于测量大口径管道内流体的流量计成本高、安装不方便、能耗高、测量准确度低、稳定性差的技术问题，其包括压兰、球阀、密封填料压块、升降空心丝杆和测头组件，压兰与球阀连接，密封填料压块与压兰连接，升降空心丝杆与密封填料压块通过螺纹连接，升降空心丝杆设于压兰和球阀内；测头组件设有侧头管，侧头管内设有纺锤体，纺锤体通过定位架与侧头管连接；升降空心丝杆内设有正引压管和负引压管，负引压管的一端与侧头管的管壁连接，正引压管与纺锤体的中心孔道的尾端连接。本实用新型广泛应用于流量计。

Description

一种在线拆卸插入式纺锤体流量计

技术领域

本实用新型涉及一种差压式流量计，特别是涉及一种在线拆卸插入式纺锤体流量计。

背景技术

随着工业的发展，用于测量流体流量的流量计应用越来越广泛，同时对流量测量的准确度和精确度要求也越来越高。各种类型的流量计相继问世，比如差压式流量计就有孔板式、喷嘴式、文丘里管式、V形锥式、纺锤体式等。

对于大口径(DN300以上)管道内流体的测量，主要采用孔板流量计和插入式涡街流量计，虽然这两种流量计能够满足大口径管道内流体的测量，但在安装时要保证流量计上游有足够长的光滑直管段(一般≥20D)，成本较高。并且孔板流量计能耗很高，而插入式涡街流量计在测量煤气等含有焦油的气体时又易结垢附着在测量头上，影响测量准确度。

鉴于纺錘体流量计良好性能，法兰满管式纺錘体流量计也在大口径管道上得到应用，然而法兰满管式纺錘体流量计存在制造成本高、安装不方便的缺陷，特别是随着节流纺锤体直径的加大压力损失越来越大，使得能耗越来越高，不利于企业节能降耗。此外，如图1所示，纺锤体2依靠导流叶片3来定位，导流叶片3主要是起导流作用的，纺锤体2的中心线和测量管1的轴线经常发生偏离，不能保证重合，严重影响测量准确度和稳定性。

发明内容

本实用新型为了解决现有用于测量大口径管道内流体的流量计成本高、安装不方便、能耗高、测量准确度低、稳定性差的技术问题，提供一种成本低、安装方便、能耗低、测量准确度高、稳定性强的在线拆卸插入式纺锤体流量计。

通过对现有差压式流量计从流体力学角度进行深入分析后，发现差压式流量计在流体力学特性上存在着根本缺陷，即管道内流量比较小时很难获得稳定的足够大的差压。尽管高科技的发展成果在流量计上应用的越来越多，但大部分是集中在电子部分、微型计算机、通信以及相应的软件等方面，而保证测量准确度的另一方面的问题经常被忽略，那就是流体力学条件下被测量的管道内的流动是充分发展的管流或标准管流。这是实现准确测量的基础，如果这个条件不能到满足，再好的仪表也无法完成准确的测量。因此，本实用新型从如何迅速地将管道内的流动均布化(环形槽道流)的角度出发，进行准确测量的改进。

本实用新型提供一种在线拆卸插入式纺锤体流量计，包括压兰、球阀、密封填料压块、升降空心丝杆和测头组件，压兰与球阀连接，密封填料压块与压兰连接，升降空心丝杆与密封填料压块通过螺纹连接，升降空心丝杆设于压兰和球阀内；测头组件设有侧头管，侧头管内设有纺锤体，纺锤体通过定位架与侧头管连接，定位架由两个交叉连接且交点位于侧头管的轴线上的定位杆组成，两个定位杆的外端与侧头管连接，两个定位杆的相交部分与纺锤体连接；升降空心丝杆内设有正引压管和负引压管，负引压管的一端与侧头管的管壁连接，正引压管与纺锤体的中心孔道的尾端连接。

优选地，定位架的两个定位杆相互垂直，形成十字定位架。

优选地，纺锤体的首端设有十字槽，两个定位杆的相交部分与纺锤体的十字槽焊接在一起。

优选地，球阀连接有法兰短管，纺锤体的中心线与侧头管的轴线重合；测头组件的轴线与球阀的下法兰端面在同一平面上，升降空心丝杆的伸出距离等于法兰短管的长度、测量管道的半径与测量管道的壁厚三者之和。

本实用新型的有益效果是：

设计十字定位架使纺锤体的中心线和测头组件的轴线重合，设计升降空心丝杆使测头组件的轴线与测量管道的轴线重合，保证在一条直线上，形成标准的环形槽道流，提高了准确度和稳定性。如图2所示，在音速喷嘴气体流量标准装置上分别对DN50口径的以导流叶片定位和十字架定位的流量计进行五点流量的标定，从图中可知，十字定位架定位的纺锤体流量计测量的相对误差较小。

性价比高、重量轻、能耗低、测量准确度高、稳定性好。易于安装和在线维护，安装快捷简单，无需停车即可拆装，不影响工艺流程，不耽误生产。

测量液体的准确度为实际测量值的±1％，测量气体或蒸汽的准确度为实际测量值的±1.5％。量程比为30:1，重复性为±0.15％。

在大口径流量的测量中具有突出优势，适用于12”～80”(300～2000mm)口径，与满管流量计相比，40”管道可节省资金80％，20”可节省资金50％。与孔板流量计相比，压损降低10倍，可忽略不计，从而减少动力损失和能耗。

本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是现有法兰满管式纺錘体流量计的结构示意图；

图2是本实用新型的试验数据图；

图3是实施例一公开的在线拆卸插入式纺锤体流量计的结构示意图；

图4是图3中A方向视图；

图5是实施例二公开的在线拆卸插入式纺锤体流量计的结构示意图。

附图符号说明：

1.测量管；2.纺锤体；3.导流叶片；4.高压管；5.低压管；图2中小方块为导流叶片定位的数据，十字为十字架定位的数据；10.测头组件；11.纺锤体；12.侧头管；13.十字定位架；20.正引压管；30.负引压管；40.法兰短管；50.测量管道；60.球阀；70.升降空心丝杆；80.压兰，90.密封填料压块；100.密封填料；110.流向标；120.测量管道；130.法兰短管；140.升降空心丝杆；图3中的R表示测量管道50的半径，A表示测量管道50的壁厚，L1表示法兰短管40的长度，H表示流量计插入到测量管道50的深度，L2表示升降空心丝杆70的长度。

具体实施方式

实施例一

以DN300管径的测量管道为例，如图3所示，测量管道50的半径R＝150mm，测量管道50的壁厚为A。

将用于支撑流量计的法兰短管40垂直焊接在测量管道50上，用于切断介质的球阀60的下法兰与法兰短管40连接，压兰80与球阀60的上法兰连接。密封填料压块90与压兰80连接，升降空心丝杆70与密封填料压块90进行螺纹连接，升降空心丝杆70依次穿过压兰80、球阀60和法兰短管40后伸入到法兰短管40内部。升降空心丝杆70的上端连接有流向标110，升降空心丝杆70与压兰80之间设有起密封作用的密封填料100，密封填料100位于密封填料压块90的下方。

升降空心丝杆70内设有正引压管20和负引压管30，正引压管20和负引压管30的上端与升降空心丝杆70的内壁连接并从升降空心丝杆70的端部引出，正引压管20和负引压管30的下端与测头组件10连接。

测头组件10包括侧头管12，侧头管12内设有纺锤体11。负引压管30与侧头管12的管壁连接，与侧头管12内部连通。正引压管20与纺锤体11的中心孔道的尾端连接。

如图4所示，纺锤体11通过十字定位架13与侧头管12固定连接。具体是，十字定位架13由两个相互垂直连接且交点位于侧头管12的轴线上的定位杆组成，两个定位杆的外端与侧头管12焊接在一起(可以在侧头管12相应位置设置焊接槽方便焊接，使两个定位杆的外端位于焊接槽内)，两个定位杆的相交部分与纺锤体11的十字槽(十字槽位于纺锤体11的首端)匹配焊接在一起，这样就使纺锤体11的中心线和侧头管12的轴线重合，也就是纺锤体11的中心线与测头组件10的轴线重合。同时，十字定位架13也能起到对纺锤体11支撑固定作用。

需要说明的是，十字定位架13的两个定位杆不限定于相互垂直交叉的连接方式，只要两个定位杆的交叉点位于侧头管12的轴线上即可。

流量计插入到测量管道50的深度H＝R+A+L1，当R和A确定后，H就确定了，L1可取100mm。

升降空心丝杆70的长度L2随深度H的变化而变化。

为了保证插入到测量管道50内的测头组件10的轴线与测量管道50的轴线重合，可以通过升降空心丝杆70的伸出距离来调整，只要使升降空心丝杆70的伸出距离为正好等于H就可以完成。在安装流量计之前，初始状态时，测头组件10的轴线与球阀60的下法兰端面在同一平面上，升降空心丝杆70的伸出距离等于H。当安装流量计时，先将法兰短管40安装在测量管道50上，再将球阀60安装在法兰短管40上(此时球阀60是打开的)，然后旋转升降空心丝杆70使测头组件10向下插入到测量管道50中(行程为H)，保证了测头组件10的轴线与测量管道50的轴线重合，提高了测量的准确性。

当需要维修流量计时，先使升降空心丝杆70向上缩回到球阀60的上方，再关闭球阀60切断介质，然后拆卸掉流量计进行维修。整个过程无需停车，在线操作，不影响工艺流程，不耽误生产。

实施例二

以DN1200管径的测量管道为例，如图5所示，测量管道120的半径R’＝600mm，测量管道120的壁厚为B。法兰短管130的长度为L3，流量计插入到测量管道120的深度H’＝R’+B+L3，L3可取100mm。升降空心丝杆140的长度为L4。升降空心丝杆140的伸出距离等于H’。

本实施例其他未记载结构与实施例一相同。

以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种在线拆卸插入式纺锤体流量计，其特征在于，包括压兰、球阀、密封填料压块、升降空心丝杆和测头组件，所述压兰与所述球阀连接，所述密封填料压块与所述压兰连接，所述升降空心丝杆与所述密封填料压块通过螺纹连接，所述升降空心丝杆设于所述压兰和所述球阀内；所述测头组件设有侧头管，所述侧头管内设有纺锤体，所述纺锤体通过定位架与所述侧头管连接，所述定位架由两个交叉连接且交点位于所述侧头管的轴线上的定位杆组成，所述两个定位杆的外端与所述侧头管连接，所述两个定位杆的相交部分与所述纺锤体连接；所述升降空心丝杆内设有正引压管和负引压管，所述负引压管的一端与所述侧头管的管壁连接，所述正引压管与所述纺锤体的中心孔道的尾端连接。

2.根据权利要求1所述的在线拆卸插入式纺锤体流量计，其特征在于，所述定位架的两个定位杆相互垂直，形成十字定位架。

3.根据权利要求2所述的在线拆卸插入式纺锤体流量计，其特征在于，所述纺锤体的首端设有十字槽，所述两个定位杆的相交部分与所述纺锤体的十字槽焊接在一起。

4.根据权利要求3所述的在线拆卸插入式纺锤体流量计，其特征在于，所述球阀连接有法兰短管，所述纺锤体的中心线与所述侧头管的轴线重合；所述测头组件的轴线与所述球阀的下法兰端面在同一平面上，所述升降空心丝杆的伸出距离等于所述法兰短管的长度、测量管道的半径与测量管道的壁厚三者之和。