CN2482059Y - 带有变径整流器的流量测量管 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种带有变径整流器的流量测量管,其中,上游侧部件包括一个变径整流器,下游侧部件包括一个与测量仪表公称口径相同的同径管。变径整流器入口连接一个上游侧测量管,同径管连接一个下游侧测量管。可有效消除测量仪表出口处的流体漩涡,提高测量精度,达到改善小流量测量的目的。同时可大大降低对上游侧直管道长度要求,量程比提高,在管路的上游出现弯道的情况下可有效提高测量的精度。

Description

带有变径整流器的流量测量管

本实用新型属于流量计量领域，具体涉及一种带有变径整流器的流量测量管。

目前在国内外流量领域中所用的涡街流量计，由于其独特的性能，在工业计量中获得了广泛采用，但在实际应用中，管道内的介质流速随负荷的变化而变化，其流速往往会低于仪表量程的下限值，而流量测量仪表对所测介质的流量范围都有一定限制，特别是速度式流量测量仪表，对介质的下限流速更有严格要求，流量低于下限值，测量准确度将下降或不能测量，而且仪表在小流量工作，信号较弱，抗干扰能力下降，管道的微小振动还会带来错误的计量，为了解决小流量测量，目前工业上采用内腔形状为圆台的变径管，通过缩径以提高流速，达到测量的目的，但这种变径管尺寸大，其长度为工艺管内径的3-5倍，且由于这种变径管在出口处可能出现附面层脱离，形成漩涡，所以在出口与测量仪表之间要加长度为工艺管内径15倍以上的直管段进行整流，同时直管段内壁光洁度要求高，管又长，加工费用较高，安装、使用很不方便，而且不易商品化。

本实用新型的目的在于：为解决上述问题，提供一种加工简单、误差小、安装、使用方便的可有效消除流体漩涡的带有变径整流器的流量测量管，同时也可达到改善小流量测量目的。

本实用新型是这样实现的：一种带有变径整流器的流量测量管，是由与测量仪表相连接的上游侧部件及下游侧部件组成，上游侧部件包括一个变径整流器，变径整流器的圆管内径沿管内介质流动方向由大变小，由入口到出口的管内壁的纵向截面为圆弧形，所述下游侧部件包括一个与测量仪表连接的并与测量仪表公称口径相同的同径管。这样可消除测量仪表出口处的流体漩涡，提高测量精度，达到改善小流量测量的目的。

所述上游侧部件还可包括一个与变径整流器入口连接的上游侧测量管，下游侧部件还可包括一个与所述同径管连接的下游侧测量管。流体经上游侧测量管进入变径整流器后，流速逐渐提高，经圆弧形内壁进行导流，变径管出口处流速分布更加均匀，更加接近涡街流量计所要求的均匀流场条件。选小口径仪表达到降低测量流量下限值，提高量程比的目的。变径整流器与上游侧测量管相配合以及同径管与下游侧测量管相配合，可大大降低对上游侧直管道长度要求，量程比提高到15∶1以上，同时在管路的上游出现弯道的情况下可有效提高测量的精度，减小误差，进一步提高测量的准确度。

所述下游侧部件的同径管管体的一部分可伸入下游侧测量管的入口端内。

所述下游侧部件的同径管的出口端也可为管内径逐渐变大的渐扩形状。该结构满足了卡门漩涡稳定分离条件，非常适合工程中用于提高局部流速，达到进一步改善小流量测量的目的。

所述上游侧测量管还可与下游侧测量管的管内径相同。

所述变径整流器和同径管的外表面可为法兰结构形式。

所述上游侧测量管的管内径与变径整流器入口处直径相同，上游侧测量管的长度可为上游侧测量管内径的0.2-10倍，

所述下游侧测量管的长度可为下游侧测量管内径的0.2-5倍。

所述下游侧部件的同径管的长度也可为测量仪表公称口径的0.3-3倍。

本实用新型由于在圆弧形变径整流器的基础上增设了一个与测量仪表连接的并与测量仪表公称口径相同的同径管，可消除测量仪表出口处的流体漩涡，提高测量精度，达到改善小流量测量的目的。进一步采取变径整流器与上游侧测量管相配合以及同径管与下游侧测量管相配合，可大大降低对上游侧直管道长度要求，量程比提高到15∶1以上，同时在管路的上游出现弯道的情况下可有效提高测量的准确度。

以下结合实施例对本实用新型作详细描述：

图1为本实用新型上游侧部件的变径整流器内壁结构纵向剖视图；

图2为本实用新型下游侧部件的同径管结构纵向剖视图；

图3为本实用新型上游侧部件的上游侧测量管结构剖视图；

图4为本实用新型下游侧部件的下游侧测量管结构剖视图；

图5为本实用新型流量测量管的安装示意图

参考图1—图5，带有变径整流器的测量管是由分别与测量仪表相连接的上游侧部件及下游侧部件组成，所述上游侧部件由上游侧测量管5和变径整流器1构成，上游侧测量管5的入口连接工艺管道，其出口与变径整流器1的入口连接，变径整流器1的出口与测量仪表6的入口连接，上游侧测量管5的长度H₁为上游侧测量管5内径D1的0.2-10倍，即H₁＝0.2-10D1，上游侧测量管5的管内径与变径整流器1入口处直径D1相同。下游侧部件是由一个管内径与测量仪表6公称口径D2相同的同径管9和下游侧测量管11构成。上游侧测量管5与下游侧测量管11的管内径相同。作为上游侧部件的变径整流器由圆柱形管体1构成(如图1所示)，其管内径沿管内流体流动方向由大变小，管体1入口处B-B的直径D1最大，管体1出口处A-A的直径最小，管体1内壁的纵向截面是由半径为R的圆弧3、4构成，流体进入管体内腔2，由圆弧3、4进行导流，由于管体1内径入口的最大直径D1逐步过渡到出口处的最小直径D2，所以管体内腔2横断面流速逐渐加大，但是横断面各点的流速增加是不一样的，在图1的A-A断面，靠近A点处流速增加大，而靠近中心点处流速增加少，形成在A-A端面的流速分布较B-B端面的流速分布更均匀，更接近涡街流量计的均匀流场条件，选用口径较小的仪表，从而达到降低测量流量下限值及提高量程比的目的。测量管道上使用变径整流器1和上游侧测量管5，可大大降低对上游侧直管道长度要求，量程比提高到15∶1以上。下游侧部件同径管9与测量仪表6的出口端直接连接，口径相同，下游侧测量管11与同径管9相连。以上设计非常适合于工程上用于提高局部流速，达到改善小流量测量性能的目的。圆弧3、4的圆心位于变径整流器出口处的横断面A-A上，即流向与A点相切，故不会形成漩涡，它自身就是一个整流器。所述下游侧部件同径管9的长度H＝0.3～3D2，同径管9管体的一部分伸入下游侧测量管11的入口端内，同径管9的出口端为管内径逐渐变大的渐扩形状，以进一步提高局部流速，进一步达到改善小流量测量的目的。内径为D₁的下游侧测量管11的长度H₂＝0.2-5D₁。

通过选择合适的圆弧3、4的半径R及圆弧3、4所对应的中心角θ，可大大降低结构尺寸，变径整流器的长度仅为工艺管内径的三分之一，也即不超过变径管入口直径D1的三分之一，可使目前测量流量的下限降低到三分之一，量程比提高到15∶1，圆弧3、4所对应的圆心角θ为35°-57°，当(D1－D2)/D2≥0.5时，圆弧3、4所对应的圆心角θ为35°-48°；当(D1－D2)/D2≤0.5时，圆弧3、4所对应的圆心角θ为42°-57°。

参考图5，为了安装方便，变径整流器1和同径管9的外表面可以分别为法兰结构形式，即变径整流器1入口处通过其外表面形成的法兰7与上游侧测量管5相接，变径整流器1入口处直径D1与上游侧测量管5内径相等，出口处与测量仪表6直接相接，测量仪表6的出口连接下游侧部件同径管9，同径管9通过其外表面形成的法兰10与下游侧测量管11相连，下游侧测量管11的管内径D1与上游侧测量管5相同，长度H2＝0.2-5D1。根据管路的实际情况，变径整流器和同径管还可通过单独的法兰与测量仪表连接，连接形式不是唯一的。同样，上游侧测量管、下游侧测量管与工艺管道的连接也可有多种连接方式。本实用新型带变径整流器的流量测量管既可作成独立的产品，卡装在工艺管道与测量仪表之间，也可与测量仪表制成一体。

Claims (10)

1、一种带有变径整流器的流量测量管，是由与测量仪表相连接的上游侧部件及下游侧部件组成，上游侧部件包括一个变径整流器，变径整流器的圆管内径沿管内介质流动方向由大变小，由入口到出口的管内壁的纵向截面为圆弧形，其特征在于：所述下游侧部件包括一个与测量仪表连接的并与测量仪表公称口径相同的同径管。

2、根据权利要求1所述的带有变径整流器的流量测量管，其特征在于：所述上游侧部件还包括一个与变径整流器入口连接的上游侧测量管，下游侧部件还包括一个与所述同径管连接的下游侧测量管。

3、根据权利要求2所述的带有变径整流器的流量测量管，其特征在于：所述下游侧部件的同径管管体的一部分伸入下游侧测量管的入口端内。

4、根据权利要求3所述的带有变径整流器的流量测量管，其特征在于：所述下游侧部件的同径管的出口端为管内径逐渐变大的渐扩形状。

5、根据权利要求1所述的带有变径整流器的流量测量管，其特征在于：所述变径整流器的外表面为法兰结构形式。

6、根据权利要求2所述的带有变径整流器的流量测量管，其特征在于：所述同径管的外表面为法兰结构形式。

7、根据权利要求2所述的带有变径整流器的流量测量管，其特征在于：所述上游侧测量管与下游侧测量管的管内径相同。

8、根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的带有变径整流器的流量测量管，其特征在于：所述上游侧测量管的长度为上游侧测量管内径的0.2-10倍，上游侧测量管的管内径与变径整流器入口处直径相同。

9、根据权利要求8所述的带有变径整流器的流量测量管，其特征在于：所述下游侧测量管的长度为下游侧测量管内径的0.2-5倍。

10、根据权利要求9所述的带有变径整流器的流量测量管，其特征在于：所述下游侧部件的同径管的长度为测量仪表公称口径的0.3-3倍。

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