CN2480813Y - 一种内藏式双文丘里流体测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种内藏式双文丘里流体测量装置。它由外文丘里管和内文丘里管套接构成,内文丘里管套在外文丘里管内,并与外文丘里管在同一被测风道截面的几何中心轴线上,文丘里管由直管段、收缩段、喉径、扩散段、压缩段、取压管、翼板组成,其特征是:外文丘里管的喉径是一直线段,外文丘里管的前段是一收缩段,呈渐缩喇叭形状。内外文丘里管通过翼板套接在工艺管道内;翼板可以是四等份均匀分布,两端分别固定在工艺管道和文丘里管上。

Description

一种内藏式双文丘里流体测量装置

本实用新型属于流体测量装置，特别是关于一种内藏式双文丘里流体测量装置。

在专利号98219014.X公开了一种内藏式双文丘里管，它用于低速大管径风道中的流体测量，低速大管径风道中的流量测量一般采用皮托总压管阵或翼型差压流量测量装置，与这两种测量方法相比，在同一管径和相同流体参数下，内藏式双文丘里管流体测量装置所形成的差压是皮托总压管阵的8—12倍，是翼型测风装置的5—8倍。这是由于在内藏式双文丘里流体测量装置中，内文丘里管是差压测量的直接单元，与之并联的外文丘里管在内文丘里管前压所形成的差压，使内文丘里管实际变成了一个有“源”的压差送风单元，根据理论分析和试验研究，若将内文丘里管单独插入风道测量流量，则进入内文丘里管入口的风速衰减到同一截面处总风管流速的4—12％，而采用双文里管结构后，此值提高到原风速的2.5—3倍。从而使内文丘里管能通过比正常情况下大得多的流量，因而差压值大大提高。而且量程宽：皮托总压管的最小有效测速是4.5m/s，翼型测速装置的最小有效测速是8m/s，而内藏式双文丘里流体测量装置的最小有效测速是1.5m/s且上限可达150m/s，所以内藏式双文丘里流体测量装置比其它差压式流体测量元件的测量范围更宽。但在专利号98219014.X公开的内藏式双文丘里管，它的外文丘里管前端有直管段，此直管段使气体进入后发生两次动量改变，阻力大，进量少，出口形成的压力降小，使得内文丘里管气体流入量减少，差压也相应减小。而且外文丘里管在喉径处不是直管段，有两股紊乱气流混合时涡流有损失，测量精度有所降低。

本实用新型的目的是：提供一种内藏式双文丘里管流体测量装置，它可提高压差，使测量范围更广，测量精度更高。

本实用新型的技术方案是：设计一种内藏式双文丘里流体测量装置，它由外文丘里管和内文丘里管套接构成，内文丘里管套在外文丘里管内，并与外文丘里管在同一被测风道截面的几何中心轴线上，文丘里管由直管段、收缩段、喉径、扩散段、压缩段、取压管、翼板组成，其特征是：所述的外文丘里管的喉径是一直线段，外文丘里管的前段是一收缩段，呈渐缩喇叭形状。

所述的内外文丘里管通过翼板套接在工艺管道内；翼板可以是四等份均匀分布，两端分别固定在工艺管道和文丘里管上。

所述的外文丘里管收缩段的喇叭口可以与工艺管道内壁相连接，使喇叭口的外径与工艺管道内径相等。

所述的内文丘里管入口直管段超出外文丘里管收缩段前端面的长度与内文丘里管入口直管段外径之比为1∶5～1∶8。

所述的内文丘里管扩散段出口位于外文丘里管喉部直线段1/3～1/2处。

所述的内文丘里管入口直管段内径与工艺管道内径之比为1∶8～1∶15。

本实用新型的特点是：

1、差压量更大：本结构采用喇叭式直冲式进气口，气体进入外文丘里管内只发生一次动量改变，而不象专利号98219014.X那样，前部有一多余的直管段使气体进入后发生两次动量改变，这样阻力小，进气量大，外文丘里管出口形成的负压增大，从而使内文丘里管气体流入量增加，差压变大。

2、本实用新型的内文丘里管伸出外文丘里管长度比例大，完全克服(或避免)外文丘里管入口低压流场的影响，使内文丘里管入口压力提高，气体流入量变大，差压值提高。

3、本实用新型结构在外文丘里管喉径部增加一直线段，内文丘管出口伸到外文丘里管喉部直线段中央，减少了两股紊乱气体混合时涡流损失，大大降低了内文丘里管出口流阻，使其差压值变大，且由于紊流度的降低，使差压值更稳定。

4、本实用新型采用对称等压翼板与工艺管道相连，避免了翼板不对称所引起的附加气动力对结构和气密性的破坏从而大大提高了系统的可靠性。

5、由于本实用新型的差压大，差压流量比分辨率高，从而使测量更准确，测量范围加大。

6、四等份翼板对称连接，避免了应力分布可能引起的破坏。

下面结合实施例附图对本实用新型做进一步说明：

附图1是实施例1结构示意图。

附图2是实施例1侧视结构示意图。

附图3是实施例2结构示意图。

图中：1、工艺管道；2、外文丘里管；3、内文丘里管；4、直管段；5、收缩段；6、喉径；7、扩散段；8、压缩段；9、取压管；10、翼板；11、环室。

如图所示：实施例1内藏式双文丘里流体测量装置，它由外文丘里管2和内文丘里管3套接构成，内文丘里管3套在外文丘里管2里，内文丘里管3的直管段4顶端伸出外文丘里管2的收缩段5喇叭口外。外文丘里管2由收缩段5、喉径6、扩散段7依次连接组成，它的收缩段5顶端口是一喇叭口，没有直管段，它的喉径6是一直线段，内文丘里管3的压缩段8伸到外文丘里管2喉径6直线段中部。内外文丘里管通过翼板10固定在工艺管道1截面的几何中心线上，翼板10可以是四等份均匀分布。内文丘里管3的直管段4和喉径6直线段的取压孔，用管子分别连通到工艺管道1上的环室11里，并在取压管9通向环室11处设有螺孔，该螺孔被密封螺帽密封，以防取压孔在使用中被堵塞时，可打开此孔用气流或机械的方法，将其疏通再密封起来，十分方便。取压孔可设1对或多对。取压管9均埋设在固定翼板10内，工艺管道1上的环室11是使从内文丘里管3内取得的压力信号均匀稳定。翼板10起流场的均匀分布作用，翼板10越多，流场越稳定，但阻力也相应较大，所以最佳为四等份比较合适。内文丘里管3是流体测量的核心元件，外文丘里管2则是差压放大的关键部件。其工作原理是：当流体流过大内文丘里管之间的空心环锥形通道时，由于沿流向截面积不断缩小，流速不断加快，流体动压变大，静压减小，加之流场的入口不敏感性，致使内文丘里管3入口静压(约等于风道中的静压)与内文丘里管3出口静压(约等于外文丘里管2喉部静压)的差值变大，从而使内文丘里管3内气体流速加快，前后差压值增大。而将此差压值所对应的内文丘里管3的流量按Л定理通过CFD技术转化为测整个风道的流量，其测试点同经典文丘里管一样只需测量内文丘里管3前部直管段4静压、前部直管段与喉部静压差及气体温度即可得到较精确的流量值。

实施例2是外文丘里管2固定套接在工艺管道1上，外文丘里管2收缩段5前端的喇叭口固定连接在工艺管道1的内壁上。工艺管道1可根据空间及工艺要求随意布置，而不需为安装测量装置专设必要的直管段，大大减少了一次投资费用，它不仅可以测均匀流场，还可测不均匀流场，特别适合对小流速流场的测量。实施例2用于小流速流场的测量时，它测量精度高、测量范围大。

本实用新型的经济效益分析：

1.对工艺管道直线段要求长度短，差压稳定，由于外文丘里管的整流和抽吸作用，使得内文丘里管入口流线光滑，差压值稳定，安装时只要工艺管道不是直拐弯或前方阀门距离较远，内藏式双文丘里管流体测量装置前力几乎没有直线段要求。

2.维修方便：采用外环室四孔正对称取压，可用直通管直接清洗。

3.测量准确：由于内藏式双文丘里流体测量装置差压曲线光滑、平稳，差压流量比值大，因而有较好的分辨率和流量调节特性。

4.一次投资费用和全寿命周期费用较小。

5.由于本实用新型差压大，测量准确，阻力小，因而使送风系统能耗大大降低，节约效果显著。

Claims (6)

1、一种内藏式双文丘里流体测量装置，它由外文丘里管和内文丘里管套接构成，内文丘里管套在外文丘里管内，并与外文丘里管在同一被测风道截面的几何中心轴线上，文丘里管由直管段、收缩段、喉径、扩散段、压缩段、取压管、翼板组成，其特征是：所述的外文丘里管的喉径是一直线段，外文丘里管的前段是一收缩段，呈渐缩喇叭形状。

2、根据权利要求1所述的一种内藏式双文丘里流体测量装置，其特征是：所述的内外文丘里管通过翼板套接在工艺管道内；翼板可以是四等份均匀分布，两端分别固定在工艺管道和文丘里管上。

3、根据权利要求1所述的一种内藏式双文丘里流体测量装置，其特征是：所述的外文丘里管收缩段的喇叭口可以与工艺管道内壁相连接，使喇叭口的外径与工艺管道内径相等。

4、根据权利要求1所述的一种内藏式双文丘里流体测量装置，其特征是：所述的内文丘里管入口直管段超出外文丘里管收缩段前端面的长度与内文丘里管入口直管段外径之比为1∶5～1∶8。

5、根据权利要求1所述的一种内藏式双文丘里流体测量装置，其特征是：所述的内文丘里管扩散段出口位于外文丘里管喉部直线段1/3～1/2处。

6、根据权利要求1所述的一种内藏式双文丘里流体测量装置，其特征是：所述的内文丘里管入口直管段内径与工艺管道内径之比为1∶8～1∶15。

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