CN204405123U - 一种节流元件及平衡流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种节流元件及平衡流量计，属于节流计量装置领域，节流元件为圆盘形，节流元件上设有中心函数孔，该中心函数孔与节流元件同轴，节流元件上还设有多个偏心函数孔，所述偏心函数孔环形分布于中心函数孔的外侧。平衡流量计包含上述节流元件。这种节流元件及平衡流量计可使流体稳定，降低节流元件对流体的阻力，使测量数据更准确。

Description

一种节流元件及平衡流量计

技术领域

本实用新型涉及节流计量装置领域，具体而言，涉及一种节流元件及平衡流量计。

背景技术

平衡流量计是用来计量流体流量，其基于密封管道中的能量转换原理：在理想流体的情况下管道中的流量与差压的平方根成正比；用测出差压值根据伯努利方程即可计算出管道中的流量。节流元件是一个带孔的圆盘，节流元件也简称节流件，或者叫平衡流量传感器等，节流元件安装在平衡流量计的管道的截面上，其孔的尺寸是基于特殊的公式和测试数据而定制的，称为函数孔。当流体穿过节流元件的函数孔时，流体将被平衡整流，涡流被最小化，形成近似理想流体，通过取压装置，可获得稳定的差压信号，根据伯努利方程计算出体积流量、质量流量。

现有技术中平衡流量计的节流元件大多只带有一个函数孔，该函数孔与节流元件同轴设置，这种平衡流量计在使用过程中，当流体流经节流元件的函数孔时，流体受函数孔的孔壁的阻力，其流动惯性被改变，流体内部的速度场、湍动能场及涡量场被较大地改变，导致流体内部振动增大，流体流过函数孔时噪音较大，较为不稳定，测出的数据与实际数据差别较大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种节流元件及平衡流量计，旨在改善上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种节流元件，应用于平衡流量计，该节流元件为圆盘形，节流元件上设有中心函数孔，该中心函数孔与节流元件同轴，节流元件上还设有多个偏心函数孔，所述偏心函数孔环形分布于中心函数孔的外侧。

节流元件在使用时，安装在平衡流量计的管体内，流体流经节流元件时，流体被分成几部分分别从中心函数孔及多个偏心函数孔流过，增设的偏心函数孔可使流体平稳地流过节流元件，降低涡流产生，降低流体振动，降低信号噪音，使流场稳定性提高；同时可降低紊流剪切力，可大大降低滞留区，保证流体内的脏污介质可顺利通过，减少堵塞。

这种节流元件采取多孔对称分布结构，能整流流场，使流场平衡稳定，降低了涡流、振动和信号噪音，流场稳定性大大提高。

进一步地，中心函数孔的孔壁上环形分布有多个调节孔，每一个调节孔的一端与中心函数孔的孔壁相通，另一端与外部相通，每一个所述调节孔的孔壁均设有内螺纹，每一个调节孔内还设有带外螺纹的调节杆，中心函数孔的孔壁设有柔性垫，该柔性垫的边缘与中心函数孔孔壁的边缘固定连接，向内旋拧所述调节杆可将所述柔性垫顶起。

调节孔、调节杆及柔性垫的设计使得中心函数孔的内径及孔壁形状可调：向内旋拧调节杆，将柔性垫顶起，可使柔性垫的内壁变为弧形。弧形的孔壁可极大地降低孔(即中心函数孔)板(即节流元件的面板)对接产生的直角面对流体碰撞而产生的动量损失，大幅降低节流元件对流体的阻力，使流体能较为平滑地流过，使其能够更精准更有效地测出数据。而且，该弧形的弧度可调，可根据实际需求来选定不同的弧度，使测量数据更准确。

优选地，所述偏心函数孔与调节孔的个数一致，二者间隔设置。

这种设计方式使该节流元件中心对称，结构匀称，各部分受力均匀，能更准确地测出所需数据。

进一步地，所述调节杆的长度小于调节孔的长度，调节杆上远离柔性垫的一端设有调节部，通过所述调节部可旋拧调节杆。调节时，采用调节工具可对调节杆进行调节。

优选地，所述调节部为十字沉孔或一字沉孔或内六角沉孔。上述结构的调节部较为常见，与其匹配的调节工具较多。

进一步地，还包括调节装置，调节装置的外径小于调节孔的内径，该调节装置的一端设有与所述调节部匹配的调节头。

使用时，将调节头插入调节孔，可对调节杆进行调节。

进一步地，所述偏心函数孔及调节孔均有8-12个。这种个数的偏心函数孔及调节孔可使节流元件力学性能更好。

一种平衡流量计，包括管体，所述管体内设有上述节流元件，节流元件与管体同轴设置。

优选地，所述管体的长度为节流元件的直径的0.5-2倍。这种结构的平衡流量计成本较低。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的节流元件及平衡流量计，使用时，将其安装在平衡流量计的管体内，流体流经节流元件时，流体被分成几部分分别从中心函数孔及多个偏心函数孔流过，增设的偏心函数孔可使流体平稳地流过节流元件，降低涡流，降低流体振动，降低信号噪音，使流场稳定性提高；同时可降低紊流剪切力，可大大降低滞留区，保证流体内的脏污介质可顺利通过，减少堵塞。

调节孔、调节杆及柔性垫的设计使得中心函数孔的内径及孔壁形状可调：向内旋拧调节杆，将柔性垫顶起，可使柔性垫的内壁变为弧形。弧形的孔壁可极大地降低孔(即中心函数孔)板(即节流元件的面板)对接产生的直角面对流体碰撞而产生的动量损失，大幅降低节流元件对流体的阻力，使节流元件能够更精准更有效地测出数据。而且，该弧形的弧度可调，可根据实际需求来选定不同的弧度，使测量数据更准确。

因此，这种节流元件及平衡流量计可使流体稳定，降低节流元件对流体的阻力，使测量数据更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是现有技术中节流元件的结构示意图；

图2是现有技术中平衡流量计在使用时的剖视图；

图3是本实用新型第一实施例提供的节流元件的主视图；

图4是本实用新型第一实施例提供的节流元件的侧视图/俯视图；

图5是图3的剖视图；

图6是图4的剖视图；

图7是图6中调节杆将柔性垫顶起后的结构图；

图8是本实用新型第一实施例提供的节流元件的调节装置的主视图；

图9是本实用新型第一实施例提供的节流元件的调节装置的仰视图；

图10是本实用新型第二实施例提供的平衡流量计在使用时的剖视图。

图中标记分别为：

节流元件101；中心函数孔102；偏心函数孔103；调节孔104；调节杆105；柔性垫106；调节部107；调节装置108；调节头109；管体111。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

第一实施例，请参阅图3-9

本实施例提供的节流元件101为圆盘形，节流元件101上设有中心函数孔102，该中心函数孔102与节流元件101同轴，节流元件101上还设有多个偏心函数孔103，偏心函数孔103与节流元件101不同轴，偏心函数孔103环形分布于中心函数孔102的外侧。

这种节流元件采取多孔对称分布结构，能整流流场，使流场平衡稳定，降低了涡流、振动和信号噪音，流场稳定性大大提高。此外，中心函数孔102及偏心函数孔103的背面(即被水流冲击的另一面)开口处设有倒角，倒角的设置使水流的压力损失较小，压力恢复较快。

优选地，中心函数孔102的孔壁上环形分布有多个调节孔104，调节孔104一端与中心函数孔102相通，另一端与外界相通，每一个所述调节孔104的孔壁均设有内螺纹，每一个调节孔104内还设有带外螺纹的调节杆105，中心函数孔102的孔壁设有柔性垫106，该柔性垫106的边缘与中心函数孔102孔壁的边缘固定连接，向内旋拧所述调节杆105可将所述柔性垫106顶起。

节流元件101在使用时，安装在平衡流量计内，流体流经节流元件101时，被分成几部分分别从中心函数孔102及多个偏心函数孔103流过，增设的偏心函数孔103可使流体平稳地流过节流元件101，降低涡流产生，降低流体振动，降低信号噪音，使流场稳定性提高；同时可降低紊流剪切力，可大大降低滞留区，保证流体内的脏污介质可顺利通过，减少堵塞。

图1显示了现有技术中的节流元件，图2为现有技术中平衡流量计在使用时的结构示意图，图中可见，流体在流经节流元件时，流体受阻较大，函数孔对流体有明显的剪切力，图中椭圆部分即是滞留区，这些部位会滞留污物，长期以往会导致平衡流量计内堵塞，需要停机修理，修理成本也较高，因此，这种平衡流量计不仅测量效果差，而且维修成本高。

本实施例中节流元件101中调节孔104、调节杆105及柔性垫106的设计使得中心函数孔102的内径及孔壁形状可调：柔性垫106的边缘与中心函数孔102孔壁的边缘固定连接，即柔性垫106的两个侧边与中心函数孔102的两个侧边固定连接，柔性垫106的其他部分与中心函数孔102分离，向内旋拧调节杆105，将柔性垫106顶起，可使柔性垫106的孔壁变为弧形。弧形的孔壁可极大地降低孔(即中心函数孔102)板(即节流元件101的面板)对接产生的直角面对流体碰撞而产生的动量损失，大幅降低节流元件101对流体的阻力，使流体能较为平滑地流过，使其能够更精准更有效地测出数据。而且，该弧形的弧度可调，可根据实际需求来选定不同的弧度，使测量数据更准确。

因此，这种节流元件101可使流体稳定地流过，降低节流元件101对流体的阻力，使测量数据更准确。

优选地，所述偏心函数孔103与调节孔104的个数一致，二者间隔设置。这种设计方式使该节流元件101中心对称，结构匀称，各部分受力均匀，能更准确地测出所需数据。

调节杆105的作用在于顶起柔性垫106，因此其长度并无限制。长度大于调节孔104的调节杆105，会有一部分裸露在调节孔104的外部，比较方便调节，但较难安装到平衡流量计上，安装后也存在难以维护的缺陷。因此，本实施例中所述调节杆105的长度小于调节孔104的长度，使调节杆105完全位于调节孔104内，调节杆105上远离柔性垫106的一端设有调节部107，通过所述调节部107可旋拧调节杆105。

调节时，采用调节工具对调节杆105进行调节。优选地，所述调节部107为十字沉孔或一字沉孔或内六角沉孔。上述结构的调节部107较为常见，与其匹配的调节工具较多。

优选地，还包括调节装置108，调节装置108的外径小于调节孔104的内径，该调节装置108的一端设有与所述调节部107匹配的调节头109。相应地，调节头109可以是十字突起或一字突起或内六角突起。

使用时，将调节头109插入调节孔104，可对调节杆105进行调节。

优选地，所述偏心函数孔103及调节孔104均有8-12个。本实施例中该数量为12，这种个数的偏心函数孔103及调节孔104可使节流元件101力学性能更好。

通过上述设计得到的这种节流元件101，其稳定性高，对流体阻力小，适用范围广，维修成本低。

第二实施例，请参阅图10

本实施例所提供的平衡流量计，其包含上述实施例中的节流元件101，节流元件101的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

该平衡流量计包括管体111，所述管体111内设有上述节流元件101，节流元件101与管体111同轴设置，管体111的侧壁上设有通孔，穿过所述通孔可旋拧所述调节杆105。

通孔的作用在于使操作者能够旋拧调节杆105，因此其个数并无限制。

优选地，管体111的两端设有法兰，通过法兰可将该平衡流量计与流体管道固定。

管体111的长度是根据管体111内流体及节流元件101在工作时的力学性能设计的，现有技术中平衡流量计的节流元件101对流体的阻力较大，因此其管内流体压力大，平衡流量计的管道长度需设计较长才能满足需求，一般该长度大于2倍的节流元件101的直径。而平衡流量计管道的材料成本较高，因此这种平衡流量计成本较高。

本实施例提供的平衡流量计中，节流元件101对流体阻力小，流体流动平稳，因此，可缩短平衡流量计的管体111长度，降低平衡流量计制造成本。该长度可以是节流元件101的直径的0.5-2倍。

本实施例提供的平衡流量计不仅节流效果好，而且成本低廉。

以上所述仅为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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种节流元件，应用于平衡流量计，其特征在于，该节流元件为圆盘形，节流元件上设有中心函数孔，该中心函数孔与节流元件同轴，节流元件上还设有多个偏心函数孔，所述偏心函数孔环形分布于中心函数孔的外侧。

2.根据权利要求1所述的节流元件，其特征在于，所述中心函数孔的孔壁上环形分布有多个调节孔，每一个调节孔的一端与中心函数孔的孔壁相通，另一端与外部相通，每一个所述调节孔的孔壁均设有内螺纹，每一个调节孔内还设有带外螺纹的调节杆，中心函数孔的孔壁设有柔性垫，该柔性垫的边缘与中心函数孔孔壁的边缘固定连接，向内旋拧所述调节杆可将所述柔性垫顶起。

3.根据权利要求2所述的节流元件，其特征在于，所述偏心函数孔与调节孔的个数一致，二者间隔设置。

4.根据权利要求2所述的节流元件，其特征在于，所述调节杆的长度小于调节孔的长度，调节杆上远离柔性垫的一端设有调节部，通过所述调节部可旋拧调节杆。

5.根据权利要求4所述的节流元件，其特征在于，所述调节部为十字沉孔或一字沉孔或内六角沉孔。

6.根据权利要求4所述的节流元件，其特征在于，还包括调节装置，调节装置的外径小于调节孔的内径，该调节装置的一端设有与所述调节部匹配的调节头。

7.一种平衡流量计，其特征在于，包括管体，所述管体内设有权利要求1-6任一项所述的节流元件，节流元件与管体同轴设置。

8.根据权利要求7所述的平衡流量计，其特征在于，所述管体的长度为节流元件的直径的0.5-2倍。