JPH10253409A - 絞り流量計の絞り機構 - Google Patents

絞り流量計の絞り機構

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JPH10253409A
JPH10253409A JP6061597A JP6061597A JPH10253409A JP H10253409 A JPH10253409 A JP H10253409A JP 6061597 A JP6061597 A JP 6061597A JP 6061597 A JP6061597 A JP 6061597A JP H10253409 A JPH10253409 A JP H10253409A
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measuring tube
tube
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throttling
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Masayoshi Kikuchi
正吉 菊池
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Hibino & Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スラリー等の堆積物の堆積を少なくする。 【解決手段】 測定管2の内部中央に絞り部材料23を
配置し、2本の支持部材22A,22Bによって支持す
る。絞り部材23は、流体抵抗が小さい形状の円柱体に
形成され、中央部23cと測定管2の管壁とで、差圧を
発生させる環状の絞り隙間25を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石油化学、化学工
業等の種々のプラントに用いられる絞り流量計の絞り機
構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】管路内を定常流で流れる液体、気体、蒸
気等の各種流体の流量測定に用いられるこの種の絞り流
量計は、絞り機構によって発生した差圧を2本の導圧管
で差圧計に導き、この差圧計で電気信号に変換してその
信号から流量を算出するものである。すなわち、管路の
途中に管路の断面積を狭くするような絞り機構を取付け
ると、そこを流体が流れるとき、絞り機構の前後に圧力
差が生じる。この圧力差と流量との間にはある一定の関
係があるので、圧力差を測定すれば、管路内を流れる流
体の流量を求めることができる。
【0003】絞り機構としては、同心オリフィス、フロ
ーノズル、ベンチュリー管、欠円オリフィス、偏心オリ
フィス等種々のものがあるが、最も一般的なものは、同
心オリフィスやベンチュリー管を用いたものである。
【0004】差圧計としては、被測定流体がスラリー流
体の場合、測定部側に固体粒子などが流入して作動不良
を起こさないように、測定管の圧力取出口に受圧ダイア
フラムを臨ませて接続配管を接続し、その変位を接続配
管に封入した圧力伝達媒体を介して導くようにしたダイ
アフラム式の差圧計が使用されている。(例:実公昭5
9−22508号公報、実開昭56−135126号公
報等)
【0005】図7は、絞り機構としてベンチュリー管を
用いた絞り流量計の従来例を示す断面図である。この絞
り流量計1は、中央にベンチュリー管3を備えた内径D
の測定管2と、ダイアフラム式の差圧計4と、測定管2
の管壁に設けた第1、第2の圧力取出口5,6と差圧計
4を接続する接続配管7,8等を備えている。高圧側で
ある第1の圧力取出口5は、ベンチュリー管3の上流側
に設けられている。一方、低圧側である第2の圧力取出
口6は、ベンチュリー管3の内部と連通するように形成
されているが、これより下流側であってもよい。接続配
管7,8はキャピラリチューブからなり、内部にシリコ
ーンオイル等の圧力伝達媒体10が封入され、測定管2
側端には受圧ダイアフラム11,12がそれぞれ設けら
れている。このような、接続配管7,8は、各第1、第
2の圧力取出口5,6に対応して測定管2の外周に一体
的に突設したフランジ付きの接続部13,14にそれぞ
れシール部材を介して接続され、受圧ダイアフラム1
1,12を各圧力取出口5,6に臨ませている。
【0006】このような絞り流量計1において、測定管
2に被測定流体16を流すと、ベンチュリー管3の前後
で流体の圧力が変化する。この圧力による受圧ダイアフ
ラム11,12の変位を圧力伝達媒体10を介して差圧
計4に導くことにより被測定流体16の流量を測定する
ことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のベンチ
ュリー型絞り流量計1においては、ベンチュリー管3の
少なくとも上流側にテーパー部15を設ける必要がある
ため、この上流側部分に固体粒子等の堆積物17が堆積
し、流量測定に悪影響を及ぼすという問題があった。そ
のため、この堆積物17を定期的もしくは必要に応じて
取り除く必要があった。
【0008】また、このような問題はベンチュリー管3
に限らず、オリフィス、フローノズル等においても全く
同様に発生する。すなわち、図8(A)に示すようにオ
リフィスの場合は、中央に円形の穴からなるオリフィス
18が形成された円板状のオリフィス板19の外周縁部
を測定管2の管壁の固定しているため、オリフィス板1
9自体が被測定流体16に対して障壁になり、オリフィ
ス板19の上流側に堆積物17が堆積したり、ガス20
が滞留する。フローノズルの場合は、図8(B)に示す
ように筒状体に形成されたフローノズル21の上流側端
を径方向外方に折り曲げて測定管2の管壁に接続してい
るので、上記したベンチュリー管3と同様にフローノズ
ル21の前後で堆積物17が堆積する。
【0009】本発明は上記した従来の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、スラ
リー等の堆積物の堆積を低減し得るようにした絞り流量
計の絞り機構を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、絞り流量計の測定管内に設けられ、差圧を
発生させる絞り流量計の絞り機構において、前記測定管
の内部中央に支持部材により支持されて配置され、管壁
との間に環状の絞り隙間を形成することを特徴とする。
また、本発明は、外周面に開口する低圧側の圧力取出口
を備えたことを特徴とする。さらに、本発明は、支持部
材に低圧側の圧力取出口に連通する通路を設けたことを
特徴とする。
【0011】本発明において、絞り機構は測定管の内部
中央に配置され、管壁との間に差圧を発生させる環状の
絞り隙間を形成しているので、障壁とならず堆積物が堆
積しない。また、測定管の内径を一定にできる。支持部
材は、通路が設けられることにより絞り機構を保持する
機能と、圧力取出口を差圧計に接続する機能を有する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る絞
り機構を備えた絞り流量計の断面図、図2は図1のII−
II線断面図、図3は図1のIII −III 線断面図である。
なお、図中従来技術の欄で示した構成部材等と同一のも
のについては同一符号をもって示し、その説明を適宜省
略する。
【0013】これらの図において、測定管2は内径Dが
全長にわたって一定で、内部中央には、水平な2本の支
持部材22A,22Bによって支持された絞り機構を構
成する絞り部材23が、軸線を測定管2の軸線と一致さ
せて配置されている。絞り部材23は、ステンレス等に
よって流線型の円柱体に形成されることにより、被測定
流体16に対して上流側となる前端部23aが円柱状
で、その前端面が半球状を呈し、被測定流体16に対し
て下流側となる後端部23bが後方に向かって小径化す
る截頭円錐形に形成されている。このような流線形状と
する理由は、流体抵抗を小さくし、乱流や渦の発生を防
止するためである。流線形状としては、このような形状
に限らず、図4に示すように前端部23aと後端部23
bをそれぞれ截頭円錐形に形成して前端面を半球状に
し、中央部23cを円柱状の最大径部としたものであっ
てもよい。
【0014】絞り部材23の最大外径を形成する中央部
23cと、測定管2の内壁との間には、環状の絞り隙間
25が形成されており、この絞り隙間25により、前述
した従来のオリフィス、ベンチュリー管、フローノズル
と同様に絞り部材23の前後に圧力差を発生させること
ができる。また、この絞り隙間25を形成する前記中央
部23cには、低圧側である第2の圧力取出口6が絞り
部材23の上下面に開口するように貫通して形成されて
いる。この圧力取出口6は、絞り部材23の内部中央に
軸線方向に形成された導通孔26の先端側に連通されて
いる。導通孔26は、絞り部材23の後端面中央に形成
された不貫通孔からなり、開口部が栓27によって気密
に封止されている。
【0015】絞り部材23の後端部23bの外周面中間
部の両側面には、2つの凹部28A,28Bが前記支持
部材22A,22Bに対応して形成され、これらの凹部
28A,28Bに前記各支持部材22A,22Bの内端
部を嵌合することにより、絞り部材23が支持される。
また、図1において右側の凹部28Bの底面中央部に
は、前記導通孔26に連通する連通孔29が形成されて
いる。
【0016】一方の支持部材22Aはボルトからなり、
測定管2の外周面に溶接によって固定された取付部材3
0に螺合されて測定管2内に臨み、かつ溶接によって固
定されている。他方の支持部材22Bは、両端開放の筒
状体に形成されることにより中心孔31が前記連通孔2
9および導通孔26を介して前記圧力取出口6に連通
し、測定管2の外周面に溶接によって固定された取付部
材32にOリング33を介して螺合され、ナット34に
よって振動等による緩みを防止されている。この支持部
材22Bの内端は、液シールを確実にするためガスケッ
ト34を介して前記凹部28Bに嵌合されている。そし
て、支持部材22Bの外端は、図示しないキャピラリチ
ューブを介して差圧計4(図5参照)に接続されてい
る。高圧側の圧力取出口5は、絞り部材23の上流側に
位置して測定管2に形成され、同じくキャピラリチュー
ブを介して差圧計4に接続されている。なお、支持部材
22A,22Bの測定管2内に突出する内端部の断面形
状としては、絞り部材23と同様に、被測定流体23に
対して抵抗が小さい形状、例えば円形、測定管2の軸線
方向に長い長円形または菱形等にすることが好ましい。
また、絞り部材23の回転を防止するため、凹部28
A,28B内に接着剤を充填して支持部材22A,22
Bの内端部を固着することが好ましい。この場合、測定
管2の下流側から溶接によって支持部材22A,22B
に固定したり、あるいは支持部材22A,22Bの先端
部と凹部28A,28Bの形状を互いに嵌合し得る多角
形または楕円形とし、これらを嵌合した後、支持部材2
2A,22Bを測定管2の管壁にナット等によって締結
固定したり、あるいは3本の支持部材を用いて絞り部材
23の回転を防止するようにしてもよい。
【0017】このような構造の絞り部材23を備えた絞
り流量計においては、内径Dが全長にわたって一定な測
定管2を製作できること、および絞り部材23が測定管
2の内部中央に配置され、測定管2の管壁との間に環状
の絞り隙間25を形成していることから、測定管2の内
部に固体粒子等が堆積し難く、スラリー流体の測定に好
適である。また、堆積物が少なければ、堆積物の除去作
業を不要で、測定管2の保守が容易である。また、図5
に示したベンチュリー管3の場合は、少なくとも上流側
にテーパ部15を設ける必要があるため、測定管2の全
長(L)が長くなるが、本発明においてはその必要がな
く、測定管2の全長を短縮することができる。
【0018】図5(a)、(b)は本発明の他の実施の
形態を示す断面図および背面図である。この実施の形態
においては、絞り部材23をその後端が測定管2の下流
側開口端部付近に位置するように絞り部材23を設け、
この絞り部材23の絞り隙間25に対応して測定管2の
管壁に低圧側の圧力取出口6を設けている。絞り部材2
3の支持部材22A,22Bは、外端が測定管2の内壁
に溶接され、内端に円筒体41が同じく溶接されてい
る。絞り部材23は、前記円筒体41に嵌合され、ボル
ト42によって固定される。
【0019】図6は本発明のさらに他の実施の形態を示
す断面図である。この実施の形態においては、測定管2
の下流側開口部に設けたフランジ2aに嵌合凹部45を
設けるとともに、絞り部材23を支持する支持部材22
A,22Bの内端に絞り部材23の後端部が嵌合し溶
接、ねじ等で固定される筒体41を設け、外端に断面形
状がコ字状の環状部材46を溶接、ねじ等によって固定
し、この環状部材46を前記嵌合凹部45に嵌合してビ
ス、ピン等により仮止めし、紙ねじ、溶接等によって固
定している。環状部材46の内径は、測定管2の内径と
略等しい。
【0020】このような構造においては、低圧側の圧力
取出口6を測定管2の管壁側に絞り隙間25に対応して
設けているので、絞り部材23に設ける場合に比べて大
きな穴径の圧力取出口を設けることができ、堆積物によ
る詰まりを低減することができる。また、図5に示した
実施の形態においては、絞り部材23の組付性に優れ、
取付け、取外し作業が容易である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る絞り
流量計の絞り機構は、測定管の内部中央に支持部材によ
り支持されて配置され、管壁との間に絞り隙間を形成し
ているので、測定管を内径が全長にわたって一定な管で
構成することができ、測定管の内部に固体粒子等が堆積
し難く、スラリー流体の測定に適している。
【0022】また、支持部材に低圧側の圧力取出口と連
通する通路を設けたので、別部材からなるパイプを圧力
取出口に接続する必要がなく、部品点数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る絞り機構を備えた絞り流量計の
断面図である。
【図2】 図1のII−II線断面図である。
【図3】 図2のIII −III 線断面図である。
【図4】 絞り部材の他の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図5】 (a)、(b)は本発明の他の実施の形態を
示す断面図および背面図である。
【図6】 本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図
である。
【図7】 ベンチュリー管式絞り流量計の従来例を示す
断面図である。
【図8】 (A)はオリフィス式絞り流量計の要部の断
面図、(B)はフローノズル式絞り流量計の要部の断面
図である。
【符号の説明】
2…測定管、3…ベンチュリー管、4…差圧計、5…第
1の圧力取出口、6…第2の圧力取出口、7,8…接続
配管、11,12…受圧ダイアフラム、22A,22B
…支持部材、23…絞り部材、25…絞り隙間。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絞り流量計の測定管内に設けられ、差圧
    を発生させる絞り流量計の絞り機構において、 前記測定管の内部中央に支持部材により支持されて配置
    され、管壁との間に環状の絞り隙間を形成することを特
    徴とする絞り流量計の絞り機構。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の絞り流量計の絞り機構に
    おいて、 外周面に開口する低圧側の圧力取出口を備えたことを特
    徴とする絞り流量計の絞り機構。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の絞り流量計の絞
    り機構において、支持部材に低圧側の圧力取出口に連通
    する通路を設けたことを特徴とする絞り流量計の絞り機
    構。
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