WO2013013924A1 - Flow rectifier - Google Patents
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- WO2013013924A1 WO2013013924A1 PCT/EP2012/062407 EP2012062407W WO2013013924A1 WO 2013013924 A1 WO2013013924 A1 WO 2013013924A1 EP 2012062407 W EP2012062407 W EP 2012062407W WO 2013013924 A1 WO2013013924 A1 WO 2013013924A1
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- F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
- F15D1/00—Influencing flow of fluids
- F15D1/02—Influencing flow of fluids in pipes or conduits
- F15D1/025—Influencing flow of fluids in pipes or conduits by means of orifice or throttle elements
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- G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
Definitions
- the present invention relates to a flow straightener, in particular a flow straightening plate comprising a perforated plate (6) with a
- Fig. 2 shows an embodiment of a flow straightener according to the invention.
- FIG. 1 a common flow straightener is shown. It has become known as "Laws Flow Rectifier.”
- a perforated plate 6 has holes 1, 2, 3 with three different hole diameters, the largest one being at the center of the perforated plate 6.
- the other holes 2 and 3 are at two arranged concentric hole circles.
- Fig. 2 illustrates an embodiment of an inventive
- Flow rectifier which comprises a perforated plate 6 with an approximately circular baffle, in plan view and in section. Again, the perforated plate 6 holes 1, 2, 3, 4, 5 on concentric holes around the hole
- the perforated plate 6 In operation, the perforated plate 6 is impinged by a fluid which penetrates the holes 1, 2, 3, 4, 5.
- the perforated plate 6 can be flowed through on its entire diameter P or it is only on a circular section with a diameter D flows, which the
- the perforated plate has a
- Diameter P of 150 mm It is suitable to be inserted between two flanges of two pipes of a pipeline, for which they have four holes 7 on a further bolt circle K with 125 mm, each with a diameter B.
- the diameter D of the baffle surface of the perforated plate 6, that is the part of the perforated plate 6, which is flowed by the fluid flowing in the said pipe, is here 54.5 mm. It corresponds to the inner diameter of the pipeline.
- the first hole 1 of the perforated plate 6 has a first diameter di
- the second holes 2 of the perforated plate 6 each have a second diameter d 2
- the third holes 3 of the perforated plate 6 each have a third diameter d 3
- the fourth holes 4 the perforated plate 6 each have a fourth diameter d
- the fifth holes 5 of the perforated plate 6 each have a fifth one
- Diameter ds wherein the center of the first hole 1 in the center of the baffle, which here is the perforated plate 6 is located, the centers of the second holes 2 lie on a first circle hole around the center of the baffle Li, the centers of the third Holes 3 on a second circle of holes L 2 lie around the center of the baffle surface, the centers of the fourth holes 4 are on a third circle L 3 around the center of the baffle, and wherein the centers of the fifth holes 5 on a fourth circle hole L 4 to the
- the holes 1, 2, 3, 4 and 5 are included approximately circular. Also, the diameters d i, d 2 , d 3 , d 4 and ds are not specifically dimensioned in the figure.
- the first hole 1 is larger than the second hole 2 - it has a larger diameter di.
- the second holes 2 have a larger diameter d 2 than the third holes 3, which in turn have a larger diameter d3 than the fourth holes 4, wherein the fourth holes 4 are again larger than the fifth holes.
- the fourth bolt circle has the largest diameter L 4 and is furthest from the center of the baffle.
- Bolt circle lie between the first and fourth bolt circle. They each have a diameter L 2 and L 3 , which are each smaller than the diameter L 4 of the fourth circle and larger than the diameter of the first circle of holes Li, wherein the diameter L 3 of the third circle of holes is equal to or greater than the diameter L 2 of the second pitch circle. According to one embodiment of the invention, it is larger and it is L 2 ⁇ L 3 .
- the diameters d 3 and d 4 of the third and fourth holes 3 and 4 and the diameters L 2 and L 3 of the second and third pitch circle satisfy further conditions: 0.75 * d 3 ⁇ d 4 and 1.75 * L 2 > L 3 .
- the general rule is: 0.25 * D ⁇ Li ⁇ 0.50 * D and / or 0.50 * D ⁇ L 2 ⁇ 0.75 * D and / or 0 , 55 * D ⁇ L 3 ⁇ 0.80 * D and / or 0.75 * D ⁇ L 4 ⁇ 1 * D and / or 0.15 * D ⁇ di ⁇ 0.18 * D and / or 0.13 * D ⁇ d 2 ⁇ 0.16 * D and / or 0.12 * D
- a further formed perforated plate 6 has the following relative dimensions: 0.34 * D ⁇ Li ⁇
- the individual holes at a distance from one another, which is at least 0.001 * D, in particular at least 0.1 mm, according to one embodiment even at least 0.5 mm.
- the distances are between two, the respective hole limiting hole edges.
- the distances between two adjacent first and second holes and two adjacent second and third holes are indicated by a12 and a23.
- a12 ⁇ a23 All holes do not overlap.
- a distance of the centers of two holes is thus at least half the sum of their respective diameters added with 0.001 * D.
- a third hole 3 at an angle of 10 ° to 50 °, in particular at an angle of exactly 30 °, to a straight line through the center of the baffle and through the center of an adjacent fourth hole 4.
- the respective holes 1, 2, 3, 4 and 5 are arranged symmetrically about the center of the circular baffle on the perforated plate 6.
- the second holes lie, for example, packed hexagonally close to the first hole on the second circle of holes.
- the holes 1, 2, 3, 4 and 5 of the perforated plate 6 each have a chamfer.
- the holes are sharp-edged, but can also be chamfered on one or both sides, for example by means of a
- the size of the chamfer can be selected depending on the respective hole diameter or is constant for all holes 1, 2, 3, 4 and 5.
- the above dimensions are chosen so that a passage area through the baffle formed by the holes, in a ratio greater than 0.5 to the baffle.
- a flow straightener according to the invention is e.g. upstream of a flow meter, in particular an industrial flow meter
- Process measuring technology for example, a thermal mass flow meter, used in a pipeline. This use is for example for reducing a so-called inlet length upstream of the flow meter, e.g. after a
- Curvature of the pipeline ie downstream of a bend in the pipeline, meaningful.
- Flow equalizer and the flow meter is then for example less than 3 * D.
- the equally sized length of the distance between the end of the pipe bend and the flow straightener is for example less than 5 * D.
- Particularly suitable flow straightener according to the invention in flows in the laminar, transient and turbulent region, especially for gases.
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Abstract
The invention relates to a flow rectifier comprising a perforated plate (6) having an approximately circular deflector plate, against which a fluid flows in the operating state and which has a diameter D, which perforated plate (6) comprises a first hole having a first diameter d1, wherein the center of the first hole (1) is in the center of the perforated plate, which perforated plate (6) comprises second holes (2) having a second diameter d2, wherein the centers of the second holes (2) are located on a first hole circle L1 around the center of the perforated plate, which perforated plate (6) has third holes (3) comprising a third diameter d3, wherein the centers of the third holes (3) are located on a second hole circle L2 around the center of the perforated plate, which perforated plate (6) comprises fourth holes (4) having a fourth diameter d4, wherein the centers of the fourth holes (4) are located on a third hole circle L2 around the center of the perforated plate, which perforated plate (6) has fifth holes (5) having a fifth diameter d5, wherein the centers of the fifth holes (5) are located on a fourth hole circle L4 around the center of the perforated plate, whereby the following applies: L1 < L2 ≤ L3 < L4 and d1 > d2 > d3 > d4 > d5 and 0,75*d3 < d4 and 1,75*L2 > L3.
Description
Strömungsgleichrichter Flow straightener
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strömungsgleichrichter, insbesondere eine Strömungsgleichrichterplatte umfassend eine Lochplatte (6) mit einer The present invention relates to a flow straightener, in particular a flow straightening plate comprising a perforated plate (6) with a
näherungsweise kreisförmigen Prallfläche, welche im Betriebszustand von einem Fluid angeströmt wird und welche einen Durchmesser D aufweist und welche mehrere Löcher mit verschiedenen Durchmessern aufweisen. approximately circular baffle surface, which is flowed in the operating state of a fluid and which has a diameter D and which have a plurality of holes with different diameters.
Strömungsgleichrichter sind seit langem bekannt, um eine Strömung in eine Flow straighteners have long been known to flow in one
Strömung mit bekanntem Strömungsprofil zu überführen, beispielsweise aus der US 3,840,051 , der US 5,341 ,848 oder der US 5,529,093. Bekannte Ausführungsformen werden auch in dem Aufsatz„A new concept of flow conditioner under test" von B. Mickan, G. Pereira, J. Wu und D. Dopheide gezeigt. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Strömungsgleichrichter bereit zu stellen. To convert flow with a known flow profile, for example from US 3,840,051, US 5,341,848 or US 5,529,093. Known embodiments are also shown in the article "A new concept of flow conditioner under test" by B. Mickan, G. Pereira, J. Wu and D. Dopheide The object of the invention is to provide an improved flow straightener.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 . Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der jeweils abhängigen Ansprüche wider. The object is solved by the subject matter of independent claim 1. Further developments and refinements of the invention can be found in the features of the respective dependent claims.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Einige davon sollen hier kurz anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert werden. Gleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. The invention allows numerous embodiments. Some of them will be briefly explained here with reference to the following figures. Identical elements are provided in the figures with the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt einen Strömungsgleichrichter des Stands der Technik, 1 shows a flow straightener of the prior art,
Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichters. Fig. 2 shows an embodiment of a flow straightener according to the invention.
In Fig. 1 ist ein verbreiteter Strömungsgleichrichter dargestellt. Er ist unter dem Namen„Laws Strömungsgleichrichter" bekannt geworden. Eine Lochplatte 6 weist Löcher 1 , 2, 3 mit drei verschieden großen Lochdurchmessern auf. Das größte Loch ist in der Mitte der Lochplatte 6 angeordnet. Die anderen Löcher 2 und 3 sind auf zwei konzentrischen Lochkreisen angeordnet.
Fig. 2 veranschaulicht eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen In Fig. 1, a common flow straightener is shown. It has become known as "Laws Flow Rectifier." A perforated plate 6 has holes 1, 2, 3 with three different hole diameters, the largest one being at the center of the perforated plate 6. The other holes 2 and 3 are at two arranged concentric hole circles. Fig. 2 illustrates an embodiment of an inventive
Strömungsgleichrichters, welcher eine Lochplatte 6 mit einer näherungsweise kreisförmigen Prallfläche umfasst, in der Draufsicht und im Schnitt. Auch hier weist die Lochplatte 6 Löcher 1 , 2, 3, 4, 5 auf konzentrischen Lochkreisen um den Flow rectifier, which comprises a perforated plate 6 with an approximately circular baffle, in plan view and in section. Again, the perforated plate 6 holes 1, 2, 3, 4, 5 on concentric holes around the hole
Mittelpunkt der Lochplatte 6 auf. Im Betrieb wird die Lochplatte 6 von einem Fluid angeströmt, welches die Löcher 1 , 2, 3, 4, 5 durchdringt. Die Lochplatte 6 kann auf ihrem gesamten Durchmesser P angeströmt werden oder sie wird lediglich auf einem kreisförmigen Abschnitt mit einem Durchmesser D angeströmt, welcher die Center of the perforated plate 6. In operation, the perforated plate 6 is impinged by a fluid which penetrates the holes 1, 2, 3, 4, 5. The perforated plate 6 can be flowed through on its entire diameter P or it is only on a circular section with a diameter D flows, which the
Prallfläche der Lochplatte 6 begrenzt. Durch den Durchmesser D ist somit der Boundary surface of the perforated plate 6 limited. By the diameter D is thus the
Mittelpunkt der Prallfläche festgelegt, welcher insbesondere auch der Mittelpunkt der Lochplatte 6 ist, wie hier gezeigt. Der Mittelpunkt und der Durchmesser D der Set center of the baffle, which is in particular the center of the perforated plate 6, as shown here. The center and the diameter D of
Prallfläche sind nicht extra in die Figur einbeschrieben. Baffle are not extra inscribed in the figure.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Lochplatte einen In the illustrated embodiment of the invention, the perforated plate has a
Durchmesser P von 150 mm auf. Sie ist geeignet, zwischen zwei Flansche zweier Rohre einer Rohrleitung eingebracht zu werden, wofür sie vier Bohrungen 7 auf einem weiteren Lochkreis K mit 125 mm mit jeweils einem Durchmesser B aufweist. Der Durchmesser D der Prallfläche der Lochplatte 6, also der Teil der Lochplatte 6, welcher vom Fluid, welches in der besagten Rohrleitung strömt, angeströmt wird, beträgt hier 54,5 mm. Er entspricht dem Innendurchmesser der Rohrleitung. Diameter P of 150 mm. It is suitable to be inserted between two flanges of two pipes of a pipeline, for which they have four holes 7 on a further bolt circle K with 125 mm, each with a diameter B. The diameter D of the baffle surface of the perforated plate 6, that is the part of the perforated plate 6, which is flowed by the fluid flowing in the said pipe, is here 54.5 mm. It corresponds to the inner diameter of the pipeline.
Das erste Loch 1 der Lochplatte 6 weist einen ersten Durchmesser di auf, die zweiten Löcher 2 der Lochplatte 6 weisen jeweils einen zweiten Durchmesser d2 auf, die dritten Löcher 3 der Lochplatte 6 weisen jeweils einen dritten Durchmesser d3 auf, die vierten Löcher 4 der Lochplatte 6 weisen jeweils einen vierten Durchmesser d auf, und die fünften Löcher 5 der Lochplatte 6 weisen jeweils einen fünften The first hole 1 of the perforated plate 6 has a first diameter di, the second holes 2 of the perforated plate 6 each have a second diameter d 2 , the third holes 3 of the perforated plate 6 each have a third diameter d 3 , the fourth holes 4 the perforated plate 6 each have a fourth diameter d, and the fifth holes 5 of the perforated plate 6 each have a fifth one
Durchmesser ds auf, wobei der Mittelpunkt des ersten Lochs 1 im Mittelpunkt der Prallfläche, welcher hier auch der Lochplatte 6 ist, liegt, wobei die Mittelpunkte der zweiten Löcher 2 auf einem ersten Lochkreis L-i um den Mittelpunkt der Prallfläche liegen, wobei die Mittelpunkte der dritten Löcher 3 auf einem zweiten Lochkreis L2 um den Mittelpunkt der Prallfläche liegen, wobei die Mittelpunkte der vierten Löcher 4 auf einem dritten Lochkreis L3 um den Mittelpunkt der Prallfläche liegen, und wobei die Mittelpunkte der fünften Löcher 5 auf einem vierten Lochkreis L4 um den Diameter ds, wherein the center of the first hole 1 in the center of the baffle, which here is the perforated plate 6 is located, the centers of the second holes 2 lie on a first circle hole around the center of the baffle Li, the centers of the third Holes 3 on a second circle of holes L 2 lie around the center of the baffle surface, the centers of the fourth holes 4 are on a third circle L 3 around the center of the baffle, and wherein the centers of the fifth holes 5 on a fourth circle hole L 4 to the
Mittelpunkt der Prallfläche liegen. Die Löcher 1 , 2, 3, 4 und 5 sind dabei
näherungsweise kreisrund. Auch die Durchmesser di, d2, d3, d4 und ds sind nicht extra in der Figur bemaßt. Center of the baffle lie. The holes 1, 2, 3, 4 and 5 are included approximately circular. Also, the diameters d i, d 2 , d 3 , d 4 and ds are not specifically dimensioned in the figure.
Das erste Loch 1 ist dabei größer als das zweite Loch 2 - es weist einen größeren Durchmesser di auf. Die zweiten Löcher 2 weisen einen größeren Durchmesser d2 als die dritten Löcher 3 auf, welche wiederum einen größeren Durchmesser d3 als die vierten Löcher 4 aufweisen, wobei die vierten Löcher 4 wiederum größer sind als die fünften Löcher. Für die Lochkreise gilt folgendes: der erste Lochkreis ist der Kleinste. Er weist somit den geringsten Durchmesser L-i auf und liegt am nächsten zum Mittelpunkt der Prallfläche. Der vierte Lochkreis weist den größten Durchmesser L4 auf und liegt am weitesten entfernt vom Mittelpunkt der Prallfläche. Der zweite und der dritte The first hole 1 is larger than the second hole 2 - it has a larger diameter di. The second holes 2 have a larger diameter d 2 than the third holes 3, which in turn have a larger diameter d3 than the fourth holes 4, wherein the fourth holes 4 are again larger than the fifth holes. The following applies to the hole circles: the first circle of holes is the smallest. It thus has the smallest diameter Li and is closest to the center of the baffle. The fourth bolt circle has the largest diameter L 4 and is furthest from the center of the baffle. The second and the third
Lochkreis liegen zwischen dem ersten und dem vierten Lochkreis. Sie weisen jeweils einen Durchmesser auf L2 und L3, welche jeweils kleiner als der Durchmesser L4 des vierten Lochkreises und größer als der der Durchmesser L-i des ersten Lochkreises sind, wobei der Durchmesser L3 des dritten Lochkreises gleich groß oder größer ist, als der Durchmesser L2 des zweiten Lochkreises. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist er größer und es gilt L2 < L3. Theoretisch liegt das erste Loch 1 ebenfalls auf einem fünften Lochkreis mit einem Durchmesser L5 = 0. Bolt circle lie between the first and fourth bolt circle. They each have a diameter L 2 and L 3 , which are each smaller than the diameter L 4 of the fourth circle and larger than the diameter of the first circle of holes Li, wherein the diameter L 3 of the third circle of holes is equal to or greater than the diameter L 2 of the second pitch circle. According to one embodiment of the invention, it is larger and it is L 2 <L 3 . Theoretically, the first hole 1 is also located on a fifth circle of holes with a diameter L 5 = 0.
Erfindungsgemäß erfüllen die Durchmesser d3 und d4 der dritten und vierten Löcher 3 und 4 und die Durchmesser L2 und L3 des zweiten und dritten Lochkreises weitere Bedingungen: 0,75*d3 < d4 und 1 ,75*L2 > L3. According to the invention, the diameters d 3 and d 4 of the third and fourth holes 3 and 4 and the diameters L 2 and L 3 of the second and third pitch circle satisfy further conditions: 0.75 * d 3 <d 4 and 1.75 * L 2 > L 3 .
In dem hier skizzierten Ausführungsbeispiel umfasst die Lochplatte 6 genau achtzehn fünfte Löcher 5, jeweils sechs vierte, dritte und zweite Löcher 4, 3, 2 und ein erstes Loch 1 mit D = 54,5 mm und L-i = 20 mm und L2 = 33 mm und L3 = 36 mm und L = 48 mm und di = 9 mm und d2 = 8 mm und d3 = 7,5 mm und d4 = 6 mm und ds = 4 mm. Zusätzlich beträgt die Dicke T der Lochplatte 6 10 mm (T = 10 mm). Es existieren drei erste Geraden durch den Mittelpunkt des ersten Lochs und durch die Mittelpunkte zweier zweiter, vierter und fünfter Löcher. Bei den gezeichneten sechs dritten Löchern existieren auch drei zweite Geraden durch den Mittelpunkt des ersten Lochs und durch die Mittelpunkte zweier dritter Löcher, mit Winkeln von 30°
zu den ersten Geraden. Zueinander weisen die zweiten Geraden wiederum einen Winkel von 60° auf, genau wie die ersten Geraden. Alle Geraden durch die In the embodiment sketched here, the perforated plate 6 comprises exactly eighteen fifth holes 5, in each case six fourth, third and second holes 4, 3, 2 and a first hole 1 with D = 54.5 mm and Li = 20 mm and L 2 = 33 mm and L 3 = 36 mm and L = 48 mm and di = 9 mm and d 2 = 8 mm and d 3 = 7.5 mm and d 4 = 6 mm and ds = 4 mm. In addition, the thickness T of the perforated plate 6 is 10 mm (T = 10 mm). There are three first straight lines through the center of the first hole and through the centers of two second, fourth and fifth holes. In the case of the drawn six third holes, there are also three second straight lines through the center of the first hole and through the centers of two third holes, with angles of 30 ° to the first straight. For one another, the second straight lines again have an angle of 60 °, just like the first straight lines. All straights through the
Mittelpunkte der jeweils einzelnen Löcher und durch den Mittelpunkt der Prallfläche der Lochplatte 6 weisen gleiche Winkel zueinander auf. Es könnte auch von einer Gleichverteilung gesprochen werden. Centers of each hole and through the center of the baffle of the perforated plate 6 have the same angle to each other. It could also be spoken of an equal distribution.
Gemäß mehreren, voneinander unabhängigen, jedoch miteinander kombinierbaren Weiterbildungen der Erfindung gilt hingegen allgemein: 0,25*D < L-i < 0,50*D und/oder 0,50*D < L2 < 0,75*D und/oder 0,55 *D < L3 < 0,80*D und/oder 0,75*D < L4 < 1 *D und/oder 0,15*D < di < 0,18*D und/oder 0,13*D < d2 < 0,16*D und/oder 0,12*DIn contrast, according to several embodiments of the invention, which are independent of one another but can be combined with one another, the general rule is: 0.25 * D <Li <0.50 * D and / or 0.50 * D <L 2 <0.75 * D and / or 0 , 55 * D <L 3 <0.80 * D and / or 0.75 * D <L 4 <1 * D and / or 0.15 * D <di <0.18 * D and / or 0.13 * D <d 2 <0.16 * D and / or 0.12 * D
< d3 < 0,15*D und/oder 0,09*D < d4 < 0,13*D und/oder 0,06*D < d5 < 0,09*D und/oder 0,15*D < T < 0,25*D; mit 25 mm < D < 250 mm folglich: 3,75 mm < di < 45 mm und/oder 3,25 mm < d2 < 40 mm und/oder 3 mm < d3 < 37,5 mm und/oder 2,25 mm < d4 < 32,5 mm und/oder 1 ,5 mm < ds < 22,5 mm und/oder 6,25 mm < Li < 125 mm und/oder 12,5 mm < L2 < 187,5 mm und/oder 13,75 mm < L3 < 200 mm und/oder 18,75 mm < L4 < 250 mm und/oder 3 mm < T < 62,5 mm. D kann auch bis zu 1500 mm betragen. <d 3 <0.15 * D and / or 0.09 * D <d 4 <0.13 * D and / or 0.06 * D <d 5 <0.09 * D and / or 0.15 * D <T <0.25 * D; with 25 mm <D <250 mm, consequently: 3,75 mm <di <45 mm and / or 3,25 mm <d 2 <40 mm and / or 3 mm <d 3 <37,5 mm and / or 2, 25 mm <d 4 <32.5 mm and / or 1, 5 mm <ds <22.5 mm and / or 6.25 mm <Li <125 mm and / or 12.5 mm <L 2 <187.5 mm and / or 13.75 mm <L 3 <200 mm and / or 18.75 mm <L 4 <250 mm and / or 3 mm <T <62.5 mm. D can also be up to 1500 mm.
Einem Ausführungsbeispiel der Erfindung folgend gilt: 0,34*D < L-i < 0,39*D und/oder 0,58*D < L2 < 0,63*D und/oder 0,63*D < L3 < 0,68*D und/oder 0,86*D < L4 < 0,91 *D und/oder 0,16*D < di < 0,17*D und/oder 0,14*D < d2 < 0,15*D und/oder 0,13*D < d3 Following an embodiment of the invention: 0.34 * D <Li <0.39 * D and / or 0.58 * D <L 2 <0.63 * D and / or 0.63 * D <L 3 <0 , 68 * D and / or 0.86 * D <L 4 <0.91 * D and / or 0.16 * D <di <0.17 * D and / or 0.14 * D <d 2 <0 , 15 * D and / or 0.13 * D <d 3
< 0,14*D und/oder 0,10*D < d4 < 0,12*D und/oder 0,07*D < d5 < 0,08*D und/oder 0,17*D < T < 0,20*D. Eine weitergebildete Lochplatte 6 weist folgende relative Maße auf: 0,34*D < L-i <<0.14 * D and / or 0.10 * D <d 4 <0.12 * D and / or 0.07 * D <d 5 <0.08 * D and / or 0.17 * D <T <0.20 * D. A further formed perforated plate 6 has the following relative dimensions: 0.34 * D <Li <
0,39*D und 0,58*D < L2 < 0,63*D und 0,63*D < L3 < 0,68*D und 0,86*D < L4 < 0,91 *D und 0,16*D < di < 0,17*D und 0,14*D < d2 < 0,15*D und 0,13*D < d3 < 0,14*D und 0,10*D < d4 < 0,12*D und 0,07*D < d5 < 0,08*D. Für die Dicke T der Lochplatte 6 gilt dann: 0,182*D < T < 0,184*D. Mit D = 54,5 mm ergeben sich die oben genannten Maße der Lochplatte 6 aus Fig. 2. 0.39 * D and 0.58 * D <L 2 <0.63 * D and 0.63 * D <L 3 <0.68 * D and 0.86 * D <L 4 <0.91 * D and 0.16 * D <di <0.17 * D and 0.14 * D <d 2 <0.15 * D and 0.13 * D <d 3 <0.14 * D and 0.10 * D <d 4 <0.12 * D and 0.07 * D <d 5 <0.08 * D. For the thickness T of the perforated plate 6 then: 0.182 * D <T <0.184 * D. With D = 54, 5 mm, the above-mentioned dimensions of the perforated plate 6 from FIG. 2 result.
Darüber hinaus weisen die einzelnen Löcher einen Abstand zueinander auf, der mindestens 0,001 *D, insbesondere mindestens 0,1 mm, gemäß einer Ausgestaltung gar mindestens 0,5 mm beträgt. Die Abstände bemessen sich zwischen zwei, das
jeweilige Loch begrenzenden Lochrändern. Hier in Fig. 2 sind mit a12 und a23 die Abstände zwischen zwei benachbarten ersten und zweiten Löchern und zwei benachbarten zweiten und dritten Löchern angedeutet. Hier gilt a12 < a23. Sämtliche Löcher überschneiden sich somit nicht. Ein Abstand der Mittelpunkte zweier Löcher beträgt somit zumindest die Hälfte der Summe aus deren jeweiligen Durchmessern addiert mit 0,001 *D. In addition, the individual holes at a distance from one another, which is at least 0.001 * D, in particular at least 0.1 mm, according to one embodiment even at least 0.5 mm. The distances are between two, the respective hole limiting hole edges. Here, in Fig. 2, the distances between two adjacent first and second holes and two adjacent second and third holes are indicated by a12 and a23. Here applies a12 <a23. All holes do not overlap. A distance of the centers of two holes is thus at least half the sum of their respective diameters added with 0.001 * D.
Wie für den Strömungsgleichrichter gemäß der Figur, weist eine Weiterbildung der Erfindung eine Gerade durch den Mittelpunkt der Prallfläche und durch den As for the flow straightener according to the figure, a development of the invention, a straight line through the center of the baffle and through the
Mittelpunkt eines dritten Lochs 3 mit einem Winkel von 10° bis 50°, insbesondere mit einem Winkel von genau 30°, zu einer Geraden durch den Mittelpunkt der Prallfläche und durch den Mittelpunkt eines benachbarten vierten Lochs 4 auf. Zusätzlich oder alternativ dazu sind die jeweiligen Löcher 1 , 2, 3, 4 und 5 symmetrisch um den Mittelpunkt der kreisförmigen Prallfläche auf der Lochplatte 6 angeordnet. Die zweiten Löcher liegen beispielsweise hexagonal dicht gepackt um das erste Loch auf dem zweiten Lochkreis. Center of a third hole 3 at an angle of 10 ° to 50 °, in particular at an angle of exactly 30 °, to a straight line through the center of the baffle and through the center of an adjacent fourth hole 4. Additionally or alternatively, the respective holes 1, 2, 3, 4 and 5 are arranged symmetrically about the center of the circular baffle on the perforated plate 6. The second holes lie, for example, packed hexagonally close to the first hole on the second circle of holes.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung weisen die Löcher 1 , 2, 3, 4 und 5 der Lochplatte 6 jeweils eine Fase auf. Die Löcher sind scharfkantig, können jedoch auch ein- oder beidseitig angefast sein, beispielsweise mittels eines According to a further development of the invention, the holes 1, 2, 3, 4 and 5 of the perforated plate 6 each have a chamfer. The holes are sharp-edged, but can also be chamfered on one or both sides, for example by means of a
Kegelsenkers. Die Größe der Fase kann abhängig vom jeweiligen Lochdurchmesser gewählt sein oder ist für alle Löcher 1 , 2, 3, 4 und 5 konstant. Cone-lowering drug. The size of the chamfer can be selected depending on the respective hole diameter or is constant for all holes 1, 2, 3, 4 and 5.
Die Weiterbildungen sind einer Weiterbildung der Erfindung gemäß so The developments are a development of the invention according to the sun
zusammengestellt, insbesondere sind die oben genannten Maße so gewählt, dass eine Durchtrittsfläche durch die Prallfläche, gebildet durch die Löcher, in einem Verhältnis größer 0,5 zur Prallfläche steht. assembled, in particular, the above dimensions are chosen so that a passage area through the baffle formed by the holes, in a ratio greater than 0.5 to the baffle.
Ein erfindungsgemäßer Strömungsgleichrichters wird z.B. stromaufwärts vor einem Durchflussmessgerät, insbesondere ein Durchflussmessgerät der industriellenA flow straightener according to the invention is e.g. upstream of a flow meter, in particular an industrial flow meter
Prozessmesstechnik, beispielsweise ein Thermischer Massenstrommesser, in eine Rohrleitung eingesetzt. Diese Verwendung ist beispielsweise zur Verringerung einer so genannten Einlauflänge vor dem Durchflussmessgerät, z.B. nach einer Process measuring technology, for example, a thermal mass flow meter, used in a pipeline. This use is for example for reducing a so-called inlet length upstream of the flow meter, e.g. after a
Krümmung der Rohrleitung, also stromabwärts einer Krümmung der Rohrleitung,
sinnvoll. Die Länge der Strecke parallel zur Hauptströmungshchtung des Fluids in der Rohrleitung, meistens entlang der Rohrleitungslängsachse, zwischen dem Curvature of the pipeline, ie downstream of a bend in the pipeline, meaningful. The length of the distance parallel to the main flow direction of the fluid in the pipeline, usually along the pipe longitudinal axis, between the
Strömungsgleichrichter und dem Durchflussmessgerät beträgt dann beispielsweise weniger als 3*D. Die gleichermaßen bemessene Länge der Strecke zwischen dem Ende der Rohrkrümmung und des Strömungsgleichrichters beträgt beispielsweise weniger als 5*D. Besonders geeignet sind erfindungsgemäße Strömungsgleichrichter bei Strömungen im laminaren, transistenten und turbulenten Bereich, insbesondere für Gase.
Flow equalizer and the flow meter is then for example less than 3 * D. The equally sized length of the distance between the end of the pipe bend and the flow straightener is for example less than 5 * D. Particularly suitable flow straightener according to the invention in flows in the laminar, transient and turbulent region, especially for gases.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
Erstes Loch First hole
Zweites Loch Second hole
Drittes Loch Third hole
Viertes Loch Fourth hole
Fünftes Loch Fifth hole
Lochplatte perforated plate
Bohrung
drilling
Claims
Strömungsgleichrichter umfassend eine Lochplatte (6) mit einer Flow straightener comprising a perforated plate (6) with a
näherungsweise kreisförmigen Prallfläche, welche im Betriebszustand von einem Fluid angeströmt wird und welche einen Durchmesser D aufweist, welche Lochplatte (6) ein erstes Loch mit einem ersten Durchmesser di aufweist, approximately circular baffle surface, which is impinged by a fluid in the operating state and which has a diameter D, which perforated plate (6) has a first hole with a first diameter di,
wobei der Mittelpunkt des ersten Lochs (1 ) im Mittelpunkt der kreisförmigen Prallfläche liegt, the center of the first hole (1) being at the center of the circular baffle,
welche Lochplatte (6) zweite Löcher (2) mit einem zweiten Durchmesser d2 aufweist, which perforated plate (6) has second holes (2) with a second diameter d 2 ,
wobei die Mittelpunkte der zweiten Löcher (2) auf einem ersten Lochkreis L-i um den Mittelpunkt der kreisförmigen Prallfläche liegen, wherein the centers of the second holes (2) lie on a first circle of holes L-i about the center of the circular baffle,
welche Lochplatte (6) dritte Löcher (3) mit einem dritten Durchmesser d3 aufweist, which perforated plate (6) has third holes (3) with a third diameter d3,
wobei die Mittelpunkte der dritten Löcher (3) auf einem zweiten Lochkreis L2 um den Mittelpunkt der kreisförmigen Prallfläche liegen, wherein the centers of the third holes (3) lie on a second circle of holes L 2 around the center of the circular baffle,
welche Lochplatte (6) vierte Löcher (4) mit einem vierten Durchmesser d4 aufweist, which perforated plate (6) has fourth holes (4) with a fourth diameter d 4 ,
wobei die Mittelpunkte der vierten Löcher (4) auf einem dritten Lochkreis L3 um den Mittelpunkt der kreisförmigen Prallfläche liegen, wherein the centers of the fourth holes (4) lie on a third circle of holes L 3 around the center of the circular baffle,
welche Lochplatte (6) fünfte Löcher (5) mit einem fünften Durchmesser ds aufweist, which perforated plate (6) has fifth holes (5) with a fifth diameter ds,
wobei die Mittelpunkte der fünften Löcher (5) auf einem vierten Lochkreis L4 um den Mittelpunkt der kreisförmigen Prallfläche liegen, the centers of the fifth holes (5) lie on a fourth circle of holes L 4 around the center of the circular baffle,
wobei gilt: L-i < L2 < L3 < L4 und di > d2 > d3 > d4 > ds und 0,75*d3 < d4 undwhere Li <L 2 <L 3 <L 4 and di> d 2 > d 3 > d 4 > ds and 0.75 * d3 <d 4 and
1 ,75*L2 > L3. 1, 75 * L 2 > L 3 .
2. Strömungsgleichrichter nach Anspruch 1 , wobei gilt: 0,15*D < di < 0,18*D und/oder 0,13*D < d2 < 0,16*D und/oder 0,12*D < d3 < 0,15*D und/oder 0,09*D < d4 < 0,13*D und/oder 0,06*D < d5 < 0,09*D. 2. The flow straightener according to claim 1, wherein: 0.15 * D <di <0.18 * D and / or 0.13 * D <d 2 <0.16 * D and / or 0.12 * D <d 3 <0.15 * D and / or 0.09 * D <d 4 <0.13 * D and / or 0.06 * D <d 5 <0.09 * D.
Strömungsgleichrichter nach Anspruch 1 oder 2, wobei gilt: 0,25*D < Li < 0,50*D und/oder 0,50*D < L2 < 0,75*D und/oder 0,55 *D < L3 < 0,80*D und/oder 0,75*D < L4 < 1 *D. A flow straightener according to claim 1 or 2, wherein: 0.25 * D <Li <0.50 * D and / or 0.50 * D <L 2 <0.75 * D and / or 0.55 * D <L 3 <0.80 * D and / or 0.75 * D <L 4 <1 * D.
Strömungsgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Abstand zwischen dem Mittelpunkt eines ersten und dem Mittelpunkt eines zweiten Lochs zumindest d-i/2+d2/2+0,001 *D beträgt und zwischen dem Mittelpunkt eines zweiten und dem Mittelpunkt eines dritten Lochs zumindest d2/2+ds/2+0,001 *D und zwischen dem Mittelpunkt eines dritten und dem Mittelpunkt eines vierten Lochs zumindest ds/2+d4/2+0,001 *D und zwischen dem Mittelpunkt eines vierten und dem Mittelpunkt eines fünften Lochs zumindest d4/2+d5/2+0,001 *D. Flow straightener according to any one of claims 1 to 3, wherein the distance between the center is a first and the center of a second hole at least di / 2 + d 2/2 + 0.001 * D and between the center point of a second and the center point of a third hole at least d2 / 2 + ds / 2 + 0.001 * D and between the center point of a third and the center of a fourth hole at least ds / 2 + d4 / 2 + 0.001 * D and between the center of a fourth and the center of a fifth hole at least d the 4/2 + d 5/2 + 0.001 * D.
Strömungsgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei für die Dicke T der Lochplatte (6) gilt: 0,15*D < T < 0,25*D. Flow rectifier according to one of claims 1 to 4, wherein for the thickness T of the perforated plate (6) applies: 0.15 * D <T <0.25 * D.
Strömungsgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei gilt: 25 mm < D < 1500 mm. Flow rectifier according to one of claims 1 to 5, wherein the following applies: 25 mm <D <1500 mm.
Strömungsgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Anzahl an zweiten Löchern (2) gleich groß ist wie die Anzahl an dritten Löchern (3) und wie die Anzahl an vierten Löchern (4). A flow straightener according to any one of claims 1 to 6, wherein the number of second holes (2) is equal to the number of third holes (3) and the number of fourth holes (4).
Strömungsgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Gerade durch den Mittelpunkt des Lochkreises und durch den Mittelpunkt eines dritten Lochs (3) einen Winkel von 10° bis 50° zu einer Geraden durch den Flow straightener according to one of claims 1 to 7, wherein a straight line through the center of the bolt circle and through the center of a third hole (3) at an angle of 10 ° to 50 ° to a straight line through the
Mittelpunkt des Lochkreises und durch den Mittelpunkt eines benachbarten vierten Lochs (4) aufweist. Center of the bolt circle and through the center of an adjacent fourth hole (4).
Strömungsgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die jeweiligen Löcher (1 , 2, 3, 4, 5) symmetrisch um den Mittelpunkt der kreisförmigen Prallfläche auf der Lochplatte (6) angeordnet sind. l O. Strömungsgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Löcher (1 , 2, 3, 4, 5) der Lochplatte (6) jeweils eine Fase aufweisen. A flow straightener according to any one of claims 1 to 8, wherein the respective holes (1, 2, 3, 4, 5) are arranged symmetrically about the center of the circular baffle on the perforated plate (6). 1 O. Flow rectifier according to one of claims 1 to 9, wherein the holes (1, 2, 3, 4, 5) of the perforated plate (6) each have a chamfer.
1 1 .Verwendung eines Strömungsgleichrichters nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Strömungsgleichrichter stromaufwärts vor einem 1 1 .The use of a flow straightener according to one of claims 1 to 10, wherein the flow straightener upstream of a
Durchflussmessgerät in einer Rohrleitung eingesetzt wird. Flow meter is used in a pipeline.
12. Verwendung eines Strömungsgleichrichters nach Anspruch 1 1 , wobei der Strömungsgleichrichter stromabwärts einer Krümmung der Rohrleitung eingesetzt wird. 12. Use of a flow straightener according to claim 1 1, wherein the flow straightener is used downstream of a curvature of the pipeline.
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