悬堤流量计的制作方法_2

文档序号:9706328阅读:来源:国知局
、第一测量管140和第二测量管130。
[0054]其中待测量的流体可以通过所述管道110流动。设置在管道110内的节流部120具 有悬挂的堤坝的形状,并且具有平坦的节流平面121。节流平面121与管道110的轴向大致平 行,并且设有开口 131。
[0055] 第一测量管140的一部分和第二测量管130的一部分设置在管道110外部,并且与 管道110内部流体连通。第一测量管140延伸穿过管道110并直接与其流体连通。第二测量管 130延伸穿过管道110后,继续延伸穿过悬堤形节流部120,直到穿过节流平面121。第二测量 管130通过所述节流平面121上的开口 131与管道110流体连通。
[0056] 所述悬堤形节流部120包括处于节流平面121的上游侧的上游段122和处于节流平 面121的下游侧的下游段123。优选地,所述上游段122和所述下游段123各自与节流平面121 的夹角均为钝角。更优选地,所述上游段122和所述下游段123各自与节流平面121相交处的 棱边都被倒圆。由此,通过管道110的流体平滑地顺次流经上游段122、节流平面121和下游 段123。这样,流体在流量计内部不会产生剧烈的涡流和震动,由此避免了因涡流产生的磨 损。
[0057]参见图3,其示出了根据本发明的第二实施方式的悬堤流量计200的侧视图和剖视 图。所述悬堤流量计200包括管道210、悬堤形节流部220,以及两个测量管。
[0058] 从剖视图中可以看出,在该实施方式中,悬堤形节流部220包括处于节流平面221 的上游侧的上游段222和处于节流平面221的下游侧的下游段223。其中,下游段223由两个 子下游段223a、223b组成。所述上游段122和所述下游段123各自与节流平面121的夹角均为 钝角。并且所述两个子下游段223a、223b之间的夹角也为钝角。优选地,所述两个子下游段 223a、223b相交处的棱边被倒圆。
[0059] 在该实施方式中,管道210包括通道211、入口 212和出口 213。流体从入口 212进入 通道211,并且从出口 213流出通道211。
[0060] 根据本发明的悬堤流量计一般要求在上游设置1倍测量管径的直管段,下游不要 求直管段,因此其整体安装空间大大小于楔形流量计的安装空间。优选地,根据本发明的悬 堤流量计在上游设置2~4倍测量管径的直管段。例如参见图3,在该实施方式中,从管道210 的入口 212至悬堤形节流部220的上游段222的上游端之间的距离为通道211的直径的大约 2.5倍。从管道210的出口 213至悬堤形节流部220的下游段223的下游端之间的距离则可以 设置得很小,甚至为零。
[0061] 根据本发明的悬堤流量计的管道可以是矩形管道,也可以是圆形管道。例如参见 图3中的侧视图,在该实施方式中,管道210的通道211的横截面呈矩形。
[0062] 该实施方式中的悬堤流量计的主要技术参数如下:
[0063] 口径: 2"χ1·5" ~16"xl6"
[0064] 压力等级: 150#~600#
[0065] 工作温度: 一180°C ~800°C
[0066] 参见图4,其示出了根据本发明的第三实施方式的悬堤流量计300的侧视图和剖视 图。所述悬堤流量计300包括管道310、悬堤形节流部320,以及两个测量管。悬堤流量计300 与第二实施方式中的悬堤流量计200具有类似的结构,其不同之处在于,悬堤流量计300的 管道310的通道311的横截面呈圆形。
[0067] 在以上所述的第二和三实施方式中,悬堤形节流部220、320通过镶嵌焊接的形式 或借助于紧固件被固定在管道210、310内。
[0068] 该实施方式中的悬堤流量计可承受较高的内压,其主要技术参数如下:
[0069] 口径: 2" ~24"
[0070] 压力等级: 150# ~2500#
[0071] 工作温度: 一 180°C ~650°C
[0072] 参见图5A,其示出了根据本发明的第四实施方式的悬堤流量计400的管道410和悬 堤形节流部420的示意性横截面视图;参见图5B,其示出了根据本发明的第四实施方式的悬 堤流量计400的示意性侧视图。
[0073] 悬堤流量计400包括管道410、悬堤形节流部420、第一测量管440和第二测量管 430。悬堤形节流部420包括处于节流平面421的上游侧的上游段422和处于节流平面421的 下游侧的下游段423。如图5B所示,悬堤形节流部420的下游段423的尾部被截断,从而悬堤 形节流部420的尾部具有与管道的轴向垂直的平面424。
[0074]如图5B所示,悬堤形节流部420的上游段422所对应的流体流动区域为缩流段,节 流平面421所对应的流体流动区域为整流喉部段,并且下游段423所对应的流体流动区域为 压力恢复段。
[0075]根据本发明的第四实施方式的设计,对压力恢复段进行切尾,缩短压力恢复段的 长度W。由于喉管矩形顶部的整流作用,切尾后的台阶产生的漩涡作用较小,对流量测量无 影响。现场对含煤粉的流体试验证明,这种设计对节流块后的管道产生磨蚀作用非常小。 [0076]本申请的发明人通过大量试验证明,根据管径不同,整流喉部段的长度U优选地可 以等于0.5h(l/2喉高)至1D(1倍管径)之间。在这种情况下,可以取得最好的整流效果,保证 测量精度。
[0077]在一个优选实施方式中,流体在缩流段中具有50°-60°的流体入射角α。在这种情 况下,可以达到最好的节流效果,取得较高的测量精度和较宽的量程范围。在此,流体入射 角α为悬堤形节流部420的上游段422所在平面与管道的轴线之间的夹角。
[0078] 在一个优选实施方式中,流体在压力恢复段中具有10°-20°的流体出射角β。在这 种情况下,可以保证最好的压力恢复效果,对节流块后的管道磨蚀最小。在此,流体出射角β 为悬堤形节流部420的下游段423所在平面与管道的轴线之间的夹角。
[0079] 在一个优选实施方式中,第二测量管430的喉部取压口位置被设定为:使其中心到 悬堤形节流部的节流平面421的前沿的距离V为喉部沿管道轴线的长度U的65%-75%。在这 种情况下,可以保证得到稳定可靠的喉部压力,保证测量精度。
[0080] 参见图6Α,其示出了根据本发明的第五实施方式的悬堤流量计500的示意性立体 透视图;参见图6Β,其示出了根据本发明的第五实施方式的悬堤流量计500的悬堤形节流部 520的不意性侧视图和仰视图。
[0081] 悬堤流量计500包括管道510、悬堤形节流部520、第一测量管540和第二测量管 530。其中,第二测量管530包括接近管道中心的近侧段532和远离管道中心的远侧段531。在 图6A中,远侧段531的一部分处于管道510内部,而另一部分伸出管道510外部。如图所示,第 二测量管530的近侧段532的横截面呈椭圆形,而远侧段531的横截面呈圆形。优选地,如图 所示,近侧段532的横截面的椭圆形的短轴平行于所述管道的轴向。
[0082]在一个实施方式中,第二测量管530的近侧段532的横截面的面积比远侧段531的 横截面的面积小。
[0083] 根据本发明的第五实施方式的设计,喉部取压口采用上部圆筒、下部椭圆筒的结 构。在这种情况下,即保证了压力传送面积,防止了堵塞,又减少了顺流向的开孔直径,减少 了取压孔对整流段的流动状态扰动,保证了测量的稳定可靠性。
[0084] 本发明的另一个实施方式提供了一种高精度大量程比一体化的悬堤流量计(未示 出),这种流量计可用于多晶硅生产中注氢气的精密测量,也可以用于测量清洁液体、气体 和蒸汽流量。
[0085] 该实施方式中的悬堤流量计的主要技术参数如下: 口径: Γ~16" 压力等级: 150#~2500# 工作温度: -180°C~800°C
[0086] 标准测量精度: ±0.25% (可标定到更高的精度) -莖程.比: 10; 1 ~200; 1 压头损失: 丨0%~30% DP (测量压差) 雷诺数范随: :R&> 6,000 (气体在超音速条伴下饵可保证精度)
[0087] 根据本发明的另一个实施方式的大量程比悬堤流量计带温度压力补偿,流量测量 不受温度压力波动的影响,可以直接输出质量流量信号,其主要技术参数如下: 流体: 氢气 工作压力: l.OMPaG 工作温度: 120°C 管道内径: .49.1mm 最大流量: 2400Nm3/h 最小流量: 80Nm3/h 量程比: 30:1
[0088] 测量精度: 优于或等于± 0.25%。 量程: 2500Nm3/'h 量程比: 50:1 可测最小流量: 50Nm3/h 系统测量精度: ±0.25% 重复性: 土0.丨% 压头损失: <6kPa (最大流量下)
[0089] 根据本发明的另一个实施方式的悬堤流量计用于煤化工煤气化工段含煤粉流体 流量测量,其主要技术参数如下: 介质温度: 200Γ~35(TC 压力: 6~9MPa
[0090] 流量计压力等级:CL600#~CL900# 黑水含煤粉颗粒:大约7%~13%
[0091] 根据本发明的另一个实施方
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