CN208254560U - 一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置，所述测量装置安装于待测工艺管道中，并由管束整流器和环槽孔板装置两部分组成；所述管束整流器部署于测量装置的入口处，内设由多根整流管组成的管束，管束均匀填满整流器本体的内部空间；所述环槽孔板装置包括测量管、环槽孔板、支撑架、正取压环和负取压；所述测量管中部固定有环槽孔板，环槽孔板前侧端面边缘形成环绕的入口圆弧，后侧端面边缘形成环绕的引流角，测量管内壁上环槽孔板两侧分别形成四个贯穿管壁的取压孔；测量管上取压孔的位置上分别嵌套正负取压环；取压环上分别安装有正负取压管并分别通过导压管连接压力检测装置。本实用新型提高测量精度，减少压力损耗，节能效果好。

Description

一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置

技术领域

本实用新型涉及流体检测技术领域，具体是一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置。

背景技术

标准孔板作为差压式仪表的一次检测元件，有着非常久远的历史，直到今日还在工业中得到广泛的应用。它的优点：它是标准化节流装置，价格适中结构简单，它的测量原理也遵循着伯努利方程(能量守恒定律)和连续性方程(质量守恒定律)。它可以测量任何单一介质，适用于蒸汽和各种气体，液体的测量,可用于贸易结算的场合。它的测量原理是当流体流经管道内的孔板时，流束通过孔板后会形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，于是在孔板前后产生了压力差。

孔板虽然得到广泛应用，但孔板本身存在很多的缺点；1、压损大，不是节能产品。2、现场所需直管段非常的长，否则保证不了精准测量。3、孔板在使用一段时间后，开孔处的锐角会被磨损，这时测量精度会下降，磨损越大，测量精度越低。4、由于被测介质大部分都不是百分之百洁净的，在使用一段时间后，介质中的脏污物或颗粒等沉积物会堆积在孔板的上游端面，那么这时精度会大幅下降，若不及时进行清污，那会严重影响到管道运行，若被测介质是焦炉煤气或高炉煤气等，那么用不了几天就会堆积很多脏污物。一方面加大了现场的检修维护的工作量，一方面管道在运行中无法停车进行检修，那么就会影响到正常使用，根本保证不了测量精度。

实用新型内容

本实用新型就是为了解决上述问题，提供了一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置。

本实用新型是按照以下技术方案实施的。

一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置，所述测量装置安装于待测工艺管道中，并由管束整流器和环槽孔板装置两部分组成；所述管束整流器部署于测量装置的入口处，并包括整流器本体和焊接于整流器本体两侧的整流器法兰；所述整流器本体为无缝金属管，内设由多根整流管组成的管束，管束均匀填满整流器本体的内部空间；所述环槽孔板装置包括测量管、环槽孔板、支撑架、正取压环和负取压环；所述测量管包括测量管本体和焊接于本体两侧的本体法兰，其中一个本体法兰通过紧固件连接一个整流器法兰；测量管本体中部设有固定于其内壁的支撑架，所述支撑架上固定有环槽孔板，环槽孔板前侧端面边缘形成环绕的入口圆弧，后侧端面边缘形成环绕的引流角，后侧中心形成支撑杆，支撑杆的中轴线与环槽孔板的中轴线重合，同时也与测量管的中轴线重合；测量管内距离环槽孔板前侧端面等于测量管内径的距离处形成四个贯穿管壁的正取压孔，距离环槽孔板前侧端面等于测量管内径一半的距离处形成四个贯穿管壁的负取压孔；测量管上正负取压孔的位置上分别嵌套正取压环和负取压环；正负取压环套在测量管外壁上且正负取压环的中线分别与正负取压孔的中线重合，正负取压环内壁上分别加工有环形槽；正负取压环下端还设有排污孔，在排污孔上设有排污阀，正负取压环上端分别设有正取压管和负取压管，正负取压管通过导压管连接压力检测装置。

进一步的，所述管束包括19根紧固在一起的整流管，它的长度为管束整流器管道内径的两倍。

进一步的，相互连接的本体法兰和整流器法兰之间设有密封垫片，两法兰间的密封面与测量管的内径轴线垂直。

进一步的，环槽孔板前侧端面的表面粗糙度不高于Ra0.8μm。

本实用新型取得了以下有益效果。

本实用新型的目的在于弥补标准孔板在使用中存在的不足，提高测量精度。传统标准孔板是通过在管道中心收缩，改变流通面积而获得差压信号。本实用新型在管道中心处置入一块环槽孔板，孔板与管道之间就会形成一环形通道，当介质从环形通道流过时不会有任何脏污物堆积。经过环槽孔板后，流速增加，静压力降低，于是在环槽孔板上下游产生了压力差。按流体被节流件节流收缩的方式来讲，该调整型环槽孔板装置属于“边壁收缩型”，这种节流收缩的类型压损小，是一种节能产品，它的重复性可达到0.5﹪。环槽孔板直径入口处加工一个圆弧，这个圆弧的作用一方面增加入口的强度防止磨损，一方面起到一个导流的作用。上游直管段处设置的管束整流器，流体流经整流器后流场可被调整到一个近似理想的流场，使流场平衡，大大缩短了对直管段长度的要求，由于流场平衡，减少了涡流的形成和紊流摩擦，降低了动能损失，所有永久压力损失也会小，是一种节能的产品。在测量管的正负取压孔处设有正负取压环，取压环的内径与测量管的内径一致，并在取压环的内壁处加工有一环槽，让正负压力在环槽内循环，使取得的差压信号平稳无波动，提高测量精度。在取压环下方设有排污阀，可定期打开排污阀排放流体中的脏污物。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中整流器本体的管道端面示意图；

图3是本实用新型中环槽孔板的左视图。

其中，1.整流器法兰；2.管束；3.整流器本体；4.密封垫片；5.紧固件；6.本体法兰；7.测量管；8.环槽孔板；801.入口圆弧；802.引流角；803.支撑杆；9.支撑架；10.正取压管；11.负取压管；12.正取压环；13.排污阀；14.负取压环；15.正取压孔；16.负取压孔。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本实用新型进行进一步的技术说明。

如图1～3所示，一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置，所述测量装置安装于待测工艺管道中，并由管束整流器和环槽孔板装置两部分组成；所述管束整流器部署于测量装置的入口处，并包括整流器本体3和焊接于整流器本体3两侧的整流器法兰1；所述整流器本体3为无缝金属管，内设由多根整流管组成的管束2，管束2均匀填满整流器本体3的内部空间；所述环槽孔板装置包括测量管7、环槽孔板8、支撑架9、正取压环12和负取压环14；所述测量管7包括测量管本体和焊接于本体两侧的本体法兰6，其中一个本体法兰6通过紧固件5连接一个整流器法兰1；测量管本体中部设有固定于其内壁的支撑架9，所述支撑架9上固定有环槽孔板8，环槽孔板8前侧端面边缘形成环绕的入口圆弧801，后侧端面边缘形成环绕的引流角802，后侧中心形成支撑杆803，支撑杆803的中轴线与环槽孔板8的中轴线重合，同时也与测量管7的中轴线重合；测量管7内距离环槽孔板8前侧端面等于测量管7内径的距离处形成四个贯穿管壁的正取压孔15，距离环槽孔板8前侧端面等于测量管7内径一半的距离处形成四个贯穿管壁的负取压孔16；测量管7上正负取压孔的位置上分别嵌套正取压环12和负取压环14；正负取压环套在测量管7外壁上且正负取压环的中线分别与正负取压孔的中线重合，正负取压环内壁上分别加工有环形槽；正负取压环下端还设有排污孔，在排污孔上设有排污阀13，正负取压环上端分别设有正取压管10和负取压管11，正负取压管通过导压管连接压力检测装置。

所述管束2包括19根紧固在一起的整流管，它的长度为管束整流器管道内径的两倍。

相互连接的本体法兰6和整流器法兰1之间设有密封垫片4，两法兰间的密封面与测量管7的内径轴线垂直。

环槽孔板8前侧端面的表面粗糙度不高于Ra0.8μm。

本实用新型的原理和使用方法为：

本测量装置的内部管道直径均匀，与待测工艺管道直径相同。通过本体法兰6和整流器法兰1与工艺管道上的法兰相互连接固定。根据工艺管道中流体的流动方向，将管束整流器放在前面，即流体先流过管束整流器，再流经测量管。

管束整流器中的管束2为19根紧固在一起的管子组成，它的长度为2D(D为管道直径，下同)。整流器本体3为一段无缝管，它的两侧与整流器法兰1焊接，焊接后内径加工到与工艺管道内径一致，它的长度也是2D，它一侧法兰与工艺管道上的法兰连接，另一侧的法兰与本体法兰6连接。管束2按阵列式排列好，如图2所示，排列好的管束2放入整流器本体3内，焊接成一体。

测量管7也为一段无缝管，两侧焊有本体法兰6，其一侧用来与管束整流器连接，另一侧用来与工艺管道。焊接后加工测量管7内径与本体法兰6密封面，要求本体法兰密封面必须与测量管7内径轴线垂直，测量管7内径尺寸与工艺管道尺寸一致，表面粗糙度必须达到Ra 3.2μm。

环槽孔板8是测量元件，它的精度要求非常高，环槽孔板8是一种板类零件，它的直径是根据工况数据计算出来的，环槽孔板8的上游端面表面粗糙度必须达到Ra 0.8μm；上游端面与环槽孔板8轴线必须垂直。环槽孔板8的上游端面与直径交接处加工一个圆弧，这个圆弧一方面起到导流作用，一方面可增加孔板的强度，防止磨损。环槽孔板8的下游端面与外径交接处加工一个锥面，这个锥面可起到引流的作用。环槽孔板8的下游端面处有一支撑杆803，用来支撑环槽孔板8。在支撑杆803上等角分布四个支撑架9，这四个支撑是四件长度相等的零件，支撑架9一端焊死在支撑杆上，另一端与测量管7内壁焊接。一方面支撑架9可以固定环槽孔板8在测量管7内，一方面可以调整环槽孔板8与测量管7的同轴度。

本测量装置的取压方方式为径距取压，在测量管7内距离环槽孔板8前端面1D和距离环槽孔板前端面后0.5D的位置分别加工四个等角分布的正负取压孔，并在取压孔相应位置分别设有正负取压环，正负取压环为环类零件，将正负取压环套在测量管7外径处，使正负取压环的中线与正负取压孔的中线重合。在正负取压环内壁处分别加工有环形槽，可以使取得的正负压在这个环槽内循环，使取得的差压均匀、无波动，提高测量精度。在取压环的下端加工有排污孔，在排污孔上设有排污阀13，可定时打开排污阀13进行排污，去除积存在取压环槽内的污物。

Claims (4)

1.一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置，其特征在于，所述测量装置安装于待测工艺管道中，并由管束整流器和环槽孔板装置两部分组成；所述管束整流器部署于测量装置的入口处，并包括整流器本体(3)和焊接于整流器本体(3)两侧的整流器法兰(1)；所述整流器本体(3)为无缝金属管，内设由多根整流管组成的管束(2)，管束(2)均匀填满整流器本体(3)的内部空间；所述环槽孔板装置包括测量管(7)、环槽孔板(8)、支撑架(9)、正取压环(12)和负取压环(14)；所述测量管(7)包括测量管本体和焊接于本体两侧的本体法兰(6)，其中一个本体法兰(6)通过紧固件(5)连接一个整流器法兰(1)；测量管本体中部设有固定于其内壁的支撑架(9)，所述支撑架(9)上固定有环槽孔板(8)，环槽孔板(8)前侧端面边缘形成环绕的入口圆弧(801)，后侧端面边缘形成环绕的引流角(802)，后侧中心形成支撑杆(803)，支撑杆(803)的中轴线与环槽孔板(8)的中轴线重合，同时也与测量管(7)的中轴线重合；测量管(7)内距离环槽孔板(8)前侧端面等于测量管(7)内径的距离处形成四个贯穿管壁的正取压孔(15)，距离环槽孔板(8)前侧端面等于测量管(7)内径一半的距离处形成四个贯穿管壁的负取压孔(16)；测量管(7)上正负取压孔的位置上分别嵌套正取压环(12)和负取压环(14)；正负取压环套在测量管(7)外壁上且正负取压环的中线分别与正负取压孔的中线重合，正负取压环内壁上分别加工有环形槽；正负取压环下端还设有排污孔，在排污孔上设有排污阀(13)，正负取压环上端分别设有正取压管(10)和负取压管(11)，正负取压管通过导压管连接压力检测装置。

2.如权利要求1所述的一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置，其特征在于，所述管束(2)包括19根紧固在一起的整流管，它的长度为管束整流器管道内径的两倍。

3.如权利要求1所述的一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置，其特征在于，相互连接的本体法兰(6)和整流器法兰(1)之间设有密封垫片(4)，两法兰间的密封面与测量管(7)的内径轴线垂直。

4.如权利要求1所述的一种基于调整型环槽孔板的流量测量装置，其特征在于，环槽孔板(8)前侧端面的表面粗糙度不高于Ra0.8μm。