CN219608117U - 平衡喷嘴及流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流量计量技术领域，具体公开了平衡喷嘴及流量计，该平衡喷嘴包括基板、中心喷嘴和多个边缘喷嘴，基板的形状包括圆形，中心喷嘴固定设置在基板上，中心喷嘴与基板同轴，多个边缘喷嘴均固定设置在基板上，多个边缘喷嘴的轴线均与中心喷嘴的轴线平行，边缘喷嘴的直径大于中心喷嘴的直径。通过中心喷嘴以及多个边缘喷嘴的设置，减少流体通过时的压力损失，同时降低对上下游直管段长度的要求，且边缘喷嘴的直径大于中心喷嘴的直径，由于边缘处的流体流速小，中心位置的流体流速大，降低了流体在经过中心喷嘴以及多个边缘喷嘴后的扰动程度，提升传感器的测量精度。

Description

平衡喷嘴及流量计

技术领域

本实用新型涉及流量计量技术领域，尤其涉及一种平衡喷嘴及流量计。

背景技术

在流体流量计量领域，差压式流量计应用最为广泛，差压式流量计利用流量计前后的压力差计算流体的流量，其中喷嘴流量计的压力损失较小，因而节约能源，比较坚固耐用，适合高温高压流体，但喷嘴流量计的加工难度较大，流量计上下游要求一段较长距离的直管，并且在低流速时，测量精度较差，量程比较小。

现有技术中提供了一种喷嘴式差压流量计，该流量计通过均匀设置多个喷嘴以进一步降低压力损失，且能够减少对于上下游直管段的长度要求，但由于管道的内侧壁对流体的影响，流体在管道内的速度分布并不均匀，具体为靠近管道中心处的流体流速大，靠近管道内侧壁处的流体流速小，导致多个流体经过多个喷嘴出口后存在扰动较大，导致测量精度较低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种平衡喷嘴及流量计，以解决现有喷嘴式差压流量计测量精度低的问题。

本实用新型提供一种平衡喷嘴，该平衡喷嘴用于流量计，该平衡喷嘴包括基板、中心喷嘴和多个边缘喷嘴，基板的截面形状包括圆形，中心喷嘴固定设置在基板上，中心喷嘴与基板同轴，多个边缘喷嘴均固定设置在基板上，多个边缘喷嘴的轴线均与中心喷嘴的轴线平行，边缘喷嘴的直径大于中心喷嘴的直径。

作为平衡喷嘴的优选技术方案，中心喷嘴包括：

中心入口部，中心入口部固定设置在基板上；

中心直线部，中心直线部与中心入口部一体成型连接，中心直线部的轴线与基板同轴。

作为平衡喷嘴的优选技术方案，边缘喷嘴包括：

边缘入口部，边缘入口部固定设置在基板上；

边缘直线部，边缘直线部与边缘入口部一体成型连接，边缘直线部的轴线与中心直线部的轴线平行。

作为平衡喷嘴的优选技术方案，中心入口部设置有中心大径端和中心小径端，中心直线部与中心小径端一体成型连接，中心大径端朝向流体的上游方向。

作为平衡喷嘴的优选技术方案，边缘入口部设置有边缘大径端和边缘小径端，边缘直线部与边缘小径端一体成型连接，边缘大径端朝向流体的上游方向，边缘大径端的直径大于中心大径端的直径，边缘小径端的直径大于中心小径端的直径。

作为平衡喷嘴的优选技术方案，设中心大径端与中心小径端的距离为a，设边缘大径端与边缘小径端的距离为b，则a小于b。

作为平衡喷嘴的优选技术方案，中心直线部的直径小于边缘直线部的直径。

作为平衡喷嘴的优选技术方案，多个边缘喷嘴呈圆形且均匀分布在基板上。

作为平衡喷嘴的优选技术方案，边缘喷嘴的数量包括6个。

本实用新型提供一种流量计，包括前管体、后管体、法兰和上述任一方案的平衡喷嘴，前管体和后管体固定连接，基板设置在前管体和后管体之间，基板与前管体和后管体焊接，法兰的数量包括两个，两个法兰分别与前管体和后管体固定连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种平衡喷嘴，该平衡喷嘴用于流量计，该平衡喷嘴包括基板、中心喷嘴和多个边缘喷嘴，基板的截面形状包括圆形，中心喷嘴固定设置在基板上，中心喷嘴与基板同轴，多个边缘喷嘴均固定设置在基板上，多个边缘喷嘴的轴线均与中心喷嘴的轴线平行，边缘喷嘴的直径大于中心喷嘴的直径。通过中心喷嘴以及多个边缘喷嘴的设置，减少流体通过时的压力损失，同时降低对上下游直管段长度的要求，且边缘喷嘴的直径大于中心喷嘴的直径，由于边缘处的流体流速小，中心位置的流体流速大，降低了流体在经过中心喷嘴以及多个边缘喷嘴后的扰动程度，提升传感器的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中流量计的结构剖视图；

图2为本实用新型实施例中平衡喷嘴的结构示意图之一；

图3为本实用新型实施例中平衡喷嘴的结构示意图之二；

图4为本实用新型实施例中平衡喷嘴的后视图；

图5为本实用新型实施例中平衡喷嘴的主视图；

图6为图5中A-A向剖视图；

图7为图5中B-B向剖视图。

图中：

1、基板；

2、中心喷嘴；21、中心入口部；211、中心大径端；212、中心小径端；22、中心直线部；

3、边缘喷嘴；31、边缘入口部；311、边缘大径端；312、边缘小径端；32、边缘线部；

41、前管体；42、后管体；

5、法兰。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在流体流量计量领域，差压式流量计应用最为广泛，差压式流量计利用流量计前后的压力差计算流体的流量，其中喷嘴流量计的压力损失较小，因而节约能源，比较坚固耐用，适合高温高压流体，但喷嘴流量计的加工难度较大，流量计上下游要求一段较长距离的直管，并且在低流速时，测量精度较差，量程比较小。

现有技术中提供了一种喷嘴式差压流量计，该流量计通过均匀设置多个喷嘴以进一步降低压力损失，且能够减少对于上下游直管段的长度要求，但由于管道的内侧壁对流体的影响，流体在管道内的速度分布并不均匀，具体为靠近管道中心处的流体流速大，靠近管道内侧壁处的流体流速小，导致多个流体经过多个喷嘴出口后存在扰动较大，导致测量精度较低的问题。

对此，本实施例提供平衡喷嘴，该平衡喷嘴同样能够降低压力损失且减少对上下游直管段长度的要求，同时还可以解决上述问题。

如图1-图7所示，本实用新型提供一种平衡喷嘴，该平衡喷嘴用于流量计，该平衡喷嘴包括基板1、中心喷嘴2和多个边缘喷嘴3，基板1的截面形状包括圆形，中心喷嘴2固定设置在基板1上，中心喷嘴2与基板1同轴，多个边缘喷嘴3均固定设置在基板1上，多个边缘喷嘴3的轴线均与中心喷嘴2的轴线平行，边缘喷嘴3的直径大于中心喷嘴2的直径。通过中心喷嘴2以及多个边缘喷嘴3的设置，减少流体通过时的压力损失，同时降低对上下游直管段长度的要求，且边缘喷嘴3的直径大于中心喷嘴2的直径，由于边缘处的流体流速小，中心位置的流体流速大，降低了流体在经过中心喷嘴2以及多个边缘喷嘴3后的扰动程度，提升传感器的测量精度。

进一步地，如图2-图7所示，边缘喷嘴3的数量可以是3个、4个、5个、6个、7个或8个。本实施例中边缘喷嘴3的数量优选为6个，6个边缘喷嘴3在基板1上呈圆形均匀分布。本领域技术人员也可以根据实际工况在本实施例的基础上增加或者减少边缘喷嘴3的数量。呈圆形均匀分布的多个边缘喷嘴3能够保证多个边缘喷嘴3彼此之间的扰动最小，从而进一步提高流量计的精度。

更进一步地，中心喷嘴2包括中心入口部21和中心直线部22，中心入口部21穿过基板1且和基板1一体成型连接。中心直线部22与中心入口部21一体成型连接且中心直线部22的轴线与基板1同轴。中心入口部21设置有中心大径端211和中心小径端212。中心大径端211朝向流体的上游方向，中心小径端212与中心直线部22一体成型连接且相通，从而形成用于供流体通过的通道。流体依次通过中心大径端211、中心小径端212和中心直线部22后排出。本实施例中，中心入口部21纵向截面的形状可以是直线、圆弧或双曲线，优选为双曲线形，以减少流体通过时的压力损失。对应的双曲线形入口减少流体压力损失的原理为本领域现有技术，故在此不赘。

更进一步地，边缘喷嘴3包括边缘入口部31和边缘直线部32，边缘入口部31穿过基板1且和基板1一体成型连接。边缘直线部32与边缘入口部31一体成型连接且边缘直线部32的轴线与基板1同轴。边缘入口部31设置有边缘大径端311和边缘小径端312。边缘大径端311朝向流体的上游方向，边缘小径端312与边缘直线部32一体成型连接且相通，从而形成用于供流体通过的通道。流体依次通过边缘大径端311、边缘小径端312和边缘直线部32后排出。本实施例中边缘入口部31纵向截面的形状可以是直线、圆弧或双曲线，优选为双曲线形，以减少流体通过时的压力损失。对应的双曲线形入口减少流体压力损失的原理为本领域现有技术，故在此不赘。

具体地，如图5-图7所示，为进一步避免各个喷嘴之间的扰动，中心喷嘴2与多个边缘喷嘴3按照等雷诺数设计。具体体现为中心大径端211的直径小于边缘大径端311的直径，中心小径端212的直径小于边缘小径端312的直径。中心直线部22的直径小于边缘直线部32的直径，具体为中心直线部22的用于供流体通过的通道的直径小于边缘直线部32用于供流体通过的通道的直径。本实施例中，中心大径端211和边缘大径端311、中心小径端212和边缘小径端312以及中心直线部22和边缘直线部32的差值根据边缘喷嘴3与中心喷嘴2的相对位置确定。具体为，边缘喷嘴3与中心喷嘴2的距离越大，边缘喷嘴3与中心喷嘴2的尺寸差值越大。等雷诺数的设计，确保流体通过中心喷嘴2以及多个边缘喷嘴3后的流动特性相同，从而减小彼此之间的信号扰动。

进一步地，为了保证流体流经中心喷嘴2后的压力损失和流经边缘喷嘴3后的压力损失尽量相等，以进一步避免信号扰动。设中心大径端211与中心小径端212的距离为a，边缘大径端311与边缘小径端312的距离为b，则a小于b。对应的，中心入口部21和边缘入口部31的纵截面形状均优选为双曲线形，从而使边缘入口部31的纵截面与按比例放大的中心入口部21纵截面一致。

如图1所示，本实用新型还提供一种流量计，该流量计包括前管体41、后管体42、法兰5和本实施例中的平衡喷嘴。前管体41和后管体42固定连接，连接方式优选为焊接。平衡喷嘴的基板1设置在前管体41和后管体42之间且基板1的两面分别与前管体41和后管体42焊接。法兰5的数量为两个，两个法兰5分别与前管体41和后管体42焊接。平衡喷嘴的设置，使流量计能够应用于更短的直管段的管路中，拓宽了流量计的应用场景，同时由于应用了平衡喷嘴的流量计信号扰动更小，也能够提升测量精度。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.平衡喷嘴，用于流量计，其特征在于，包括：

基板(1)，所述基板(1)的截面形状包括圆形；

中心喷嘴(2)，所述中心喷嘴(2)固定设置在所述基板(1)上，所述中心喷嘴(2)与所述基板(1)同轴；

多个边缘喷嘴(3)，多个所述边缘喷嘴(3)均固定设置在所述基板(1)上，多个所述边缘喷嘴(3)的轴线均与所述中心喷嘴(2)的轴线平行，所述边缘喷嘴(3)的直径大于所述中心喷嘴(2)的直径。

2.根据权利要求1所述的平衡喷嘴，其特征在于，所述中心喷嘴(2)包括：

中心入口部(21)，所述中心入口部(21)固定设置在所述基板(1)上；

中心直线部(22)，所述中心直线部(22)与所述中心入口部(21)一体成型连接，所述中心直线部(22)的轴线与所述基板(1)同轴。

3.根据权利要求2所述的平衡喷嘴，其特征在于，所述边缘喷嘴(3)包括：

边缘入口部(31)，所述边缘入口部(31)固定设置在所述基板(1)上；

边缘直线部(32)，所述边缘直线部(32)与所述边缘入口部(31)一体成型连接，所述边缘直线部(32)的轴线与所述中心直线部(22)的轴线平行。

4.根据权利要求3所述的平衡喷嘴，其特征在于，所述中心入口部(21)设置有中心大径端(211)和中心小径端(212)，所述中心直线部(22)与所述中心小径端(212)一体成型连接，所述中心大径端(211)朝向流体的上游方向。

5.根据权利要求4所述的平衡喷嘴，其特征在于，所述边缘入口部(31)设置有边缘大径端(311)和边缘小径端(312)，所述边缘直线部(32)与所述边缘小径端(312)一体成型连接，所述边缘大径端(311)朝向所述流体的上游方向，所述边缘大径端(311)的直径大于所述中心大径端(211)的直径，所述边缘小径端(312)的直径大于所述中心小径端(212)的直径。

6.根据权利要求5所述的平衡喷嘴，其特征在于，设所述中心大径端(211)与所述中心小径端(212)的距离为a，设所述边缘大径端(311)与所述边缘小径端(312)的距离为b，则a小于b。

7.根据权利要求5所述的平衡喷嘴，其特征在于，所述中心直线部(22)的直径小于所述边缘直线部(32)的直径。

8.根据权利要求1-7任一项所述的平衡喷嘴，其特征在于，多个所述边缘喷嘴(3)呈圆形且均匀分布在所述基板(1)上。

9.根据权利要求8所述的平衡喷嘴，其特征在于，所述边缘喷嘴(3)的数量包括6个。

10.流量计，包括前管体(41)、后管体(42)和法兰(5)，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的平衡喷嘴，所述前管体(41)和所述后管体(42)固定连接，所述基板(1)设置在所述前管体(41)和所述后管体(42)之间，所述基板(1)与所述前管体(41)和所述后管体(42)焊接，所述法兰(5)的数量包括两个，两个所述法兰(5)分别与所述前管体(41)和所述后管体(42)固定连接。