CN202330002U - 一种api spec 6a节流阀流量系数曲线测定装置 - Google Patents

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毕东杰
张建权
邹帆
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Abstract

本实用新型公开了一种APISPEC6A节流阀流量系数曲线测定装置，其包含试验管汇***，分别与所述试验管汇***连接的控制***和数据采集***；所述的试验管汇***包含依次通过管路串联的流体循环池、动力装置、稳压装置和测试装置；所述的测试装置包含多条并联连接的测试管路；所述的每路测试管路中包含通过管路连接的APISPEC6A节流阀和调压装置；所述的数据采集***包含设置在每路测试管路中的数据采集器，以及与所述数据采集器连接的监控计算机。本实用新型所提供的APISPEC6A节流阀流量系数曲线测定装置，用于测试APISPEC6A节流阀的流通能力，获得APISPEC6A节流阀流量系数曲线图。

Description

一种API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置
技术领域
本实用新型涉及一种节流阀流量系数曲线测定装置，尤其涉及一种API SPEC 6A（井口装置和采油树设备规范）节流阀流量系数曲线测定装置。
背景技术
随着各国对石油和天然气资源的开采技术的快速发展，未来国内外市场对采油（气）井口装置和采油树等采油设备将会有更高的要求。而节流阀作为采油（气）井口装置和采油树的主要部件，提高其产品性能也将极大的提高采油设备的市场竞争力。
因此，本实用新型顺应当前市场形势，提出一种API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其主要用于节流阀流量流阻的测试，通过测试降低节流阀流阻损失，提高节流阀流通能力，可以为节流阀产品的改进、流体工程***的更合理设计、以及降低动力消耗提供可靠精确的科学数据和依据。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，用于测试API SPEC 6A节流阀的流通能力，获得API SPEC 6A节流阀流量系数曲线图。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其包含试验管汇***，分别与所述试验管汇***连接的控制***和数据采集***；所述的试验管汇***包含依次通过管路串联的流体循环池、动力装置、稳压装置和测试装置；所述的测试装置包含多条并联连接的测试管路；所述的每路测试管路中包含通过管路连接的API SPEC 6A节流阀和调压装置；所述的数据采集***包含设置在每路测试管路中的数据采集器，以及与所述数据采集器连接的监控计算机。
所述的每路测试管路中还包含伸缩管、连接法兰和管路支座的管路连接附件。
所述的每路测试管路具有不同的变径管线。
所述的调压装置设置在API SPEC 6A节流阀的下流侧，通过调节API SPEC 6A节流阀的下流压力控制API SPEC 6A节流阀的两侧压差。
所述的流体循环池中设置有在管路中循环流动的试验介质。
所述的动力装置由多台泵并联组成，该多台泵中至少包含一台与控制***连接的变量泵。
所述的控制***包含与变量泵连接的变频器，以及与该变频器连接的PLC***；所述的PLC***通过控制变频器而控制动力装置。
所述的稳压装置是充气稳压容器，为试验管汇***提供稳定的流场。
所述的数据采集器包含：设置在各个测试管路中的API SPEC 6A节流阀上流侧的流量传感器；设置在各个测试管路中的压力传感器；设置在各个测试管路中的API SPEC 6A节流阀两端的压差传感器；设置在各个测试管路中的温度传感器。
所述的监控计算机接收由各个传感器采集到的试验管汇***的每路测试管路的流量数据，进行数据处理得到API SPEC 6A节流阀流量曲线图。
本实用新型所提供的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，具有以下有益效果：首先，通过控制***控制试验管汇***中的动力装置，从而使得试验管汇***能够在各种循环状态下满足API SPEC 6A节流阀测试要求的流量和压差。
其次，数据采集***中所包含的各种传感器直接设置在试验管汇***的测试管路中，因此传感器所采集到的试验管汇***的压力、压差、流量和温度等参数。可直接传输至监控计算机进行数据处理，快速形成API SPEC 6A节流阀流量系数数据表和流量曲线图。从而可通过对API SPEC 6A节流阀流量系数数据表和流量曲线图的分析，有效提高节流阀流通能力，为节流阀产品的改进、流体工程***的更合理设计、以及降低动力消耗提供可靠精确的科学数据和依据。
附图说明
图1为本实用新型提供的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置的总体结构示意图；
图2为本实用新型提供的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置的原理示意图。
具体实施方式
以下结合图1～图2，详细说明本实用新型的一个优选的实施例。
如图1和图2所示，本实用新型所述的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置包含试验管汇***10，分别与所述试验管汇***10连接的控制***20和数据采集***30。
所述的试验管汇***10包含依次通过管路串联的流体循环池11、动力装置12、稳压装置13和测试装置。所述的测试装置包含多条并联连接的测试管路14。所述的每路测试管路14中包含通过不锈钢管路连接的API SPEC 6A节流阀40和调压装置15；还包含伸缩管16、连接法兰17和管路支座18等管路连接附件。每路测试管路14通过不同的变径管线来满足不同API SPEC 6A节流阀40的压力和流量测试。
所述的调压装置15设置在API SPEC 6A节流阀40的下流侧，用于调节API SPEC 6A节流阀40的下流压力，从而控制API SPEC 6A节流阀40两侧压差处于适当范围内。
所述的流体循环池11提供试验介质，即在管路中循环流动的稳定流体。所述的流体循环池11应具有足够大的容积，从而满足API SPEC 6A节流阀40测试中试验介质的循环需要。本实施例中，所述的试验介质是在管路中稳定循环流动的水。
所述的动力装置12由多台泵并联组成，该多台泵中至少包含一台与控制***20连接的变量泵。
所述的控制***20包含与变量泵连接的7.5KW、380V变频器22，以及与该变频器22连接的PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）***21（Siemens S7-200）。所述的PLC***21通过控制变频器22来控制动力装置12的工作状态，使得动力装置12为试验介质在管路中循环流动提供动力，并且使得试验介质在不同循环下具有满足API SPEC 6A节流阀测试要求的流量和压差。
所述的稳压装置13为试验管汇***10提供稳定的流场，该稳压装置13采用充气稳压容器法将管路中循环流动的试验介质的低频脉动消除到最低状态，并利用足够长度的直管来减少流场不稳定的现象。
综上，所述的试验管汇***10主要提供稳定流体进行循环流动，对每个测试管路14中的API SPEC 6A节流阀40进行压力和流量测试，同时通过每路测试管路14中的调压装置15调节被测试的API SPEC 6A节流阀40两侧的压力差，使其始终处于适当范围内。
所述的数据采集***30包含设置在每路测试管路14中的数据采集器32，以及与所述数据采集器32连接的监控计算机31。
所述的数据采集器32包含：设置在各个测试管路14中的API SPEC 6A节流阀40上流侧的流量传感器33（横河电机AXF型），用于检测并采集通过各个API SPEC 6A节流阀40的试验介质的流量数据；设置在各个测试管路14中的4-20mA、DC24V压力传感器34，用于检测并采集各个测试管路14中试验介质的压力数据；设置在各个测试管路14中的API SPEC 6A节流阀40两端的4-20mA、DC24V压差传感器35，用于检测并采集各个API SPEC 6A节流阀40两侧的压力差；设置在各个测试管路14中的4-20mA、DC24V温度传感器36，用于检测并采集各个测试管路14中试验介质的温度数据。
所述的数据采集器32所包含的各种传感器将各自采集检测到的试验管汇***10的每路测试管路14的参数数据传输至监控计算机31，由监控计算机31进行数据处理并最终输出通过测试所得到的API SPEC 6A节流阀流量系数（Cv）数据表和流量曲线图。
本实用新型所提供的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，具有以下有益效果：首先，通过控制***控制试验管汇***中的动力装置，从而使得试验管汇***能够在各种循环状态下满足API SPEC 6A节流阀测试要求的流量和压差。
其次，数据采集***中所包含的各种传感器直接设置在试验管汇***的测试管路中，因此传感器所采集到的试验管汇***的压力、压差、流量和温度等参数。可直接传输至监控计算机进行数据处理，快速形成API SPEC 6A节流阀流量系数数据表和流量曲线图。从而可通过对API SPEC 6A节流阀流量系数数据表和流量曲线图的分析，有效提高节流阀流通能力，为节流阀产品的改进、流体工程***的更合理设计、以及降低动力消耗提供可靠精确的科学数据和依据。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其特征在于，包含试验管汇***（10），分别与所述试验管汇***（10）连接的控制***（20）和数据采集***（30）；
所述的试验管汇***（10）包含依次通过管路串联的流体循环池（11）、动力装置（12）、稳压装置（13）和测试装置；
所述的测试装置包含多条并联连接的测试管路（14）；
所述的每路测试管路（14）中包含通过管路连接的API SPEC 6A节流阀（40）和调压装置（15）；
所述的数据采集***（30）包含设置在每路测试管路（14）中的数据采集器（32），以及与所述数据采集器（32）连接的监控计算机（31）。
2.如权利要求1所述的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其特征在于，所述的每路测试管路（14）中还包含伸缩管（16）、连接法兰（17）和管路支座（18）的管路连接附件。
3.如权利要求2所述的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其特征在于，所述的每路测试管路（14）具有不同的变径管线。
4.如权利要求1所述的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其特征在于，所述的调压装置（15）设置在API SPEC 6A节流阀（40）的下流侧，通过调节API SPEC 6A节流阀（40）的下流压力控制API SPEC 6A节流阀（40）的两侧压差。
5.如权利要求1所述的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其特征在于，所述的流体循环池（11）中设置有在管路中循环流动的试验介质。
6.如权利要求5所述的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其特征在于，所述的动力装置（12）由多台泵并联组成，该多台泵中至少包含一台与控制***（20）连接的变量泵。
7.如权利要求6所述的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其特征在于，所述的控制***（20）包含与变量泵连接的变频器（22），以及与该变频器（22）连接的PLC***（21）；所述的PLC***（21）通过控制变频器（22）而控制动力装置（12）。
8.如权利要求1所述的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其特征在于，所述的稳压装置（13）是充气稳压容器，为试验管汇***（10）提供稳定的流场。
9.如权利要求1所述的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其特征在于，所述的数据采集器（32）包含：
设置在各个测试管路（14）中的API SPEC 6A节流阀（40）上流侧的流量传感器（33）；
设置在各个测试管路（14）中的压力传感器（34）；
设置在各个测试管路（14）中的API SPEC 6A节流阀（40）两端的压差传感器（35）；
设置在各个测试管路（14）中的温度传感器（36）。
10.如权利要求9所述的API SPEC 6A节流阀流量系数曲线测定装置，其特征在于，所述的监控计算机（31）接收由各个传感器采集到的试验管汇***（10）的每路测试管路（14）的流量数据，进行数据处理得到API SPEC 6A节流阀流量曲线图。
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