FR2687219A1 - Stilling device for metering the flow of fluids - Google Patents

Abstract

Device, characterised in that it comprises at least one block (5) provided with a multitude of straight and adjacent orifices (51) oriented parallel to the direction (X-X) of flow of the fluid, this block having, upstream in the direction of flow of the fluid, a plane face (52) against which a fine-mesh screen (6) is placed.

Description

"Dispositif tranquilliseur pour le comptage du débit de fluides"."Tranquilizer for counting the flow of fluids".

Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un bloc pourvu d'une multitude de perçages, rectilignes, voisins, orientés parallèlement à la direction d'écoulement du fluide, ce bloc présentant, en amont dans le sens de l'écoulement du fluide, une face plane contre laquelle est placé un tamis à mailles fines. This device is characterized in that it comprises a block provided with a multitude of holes, rectilinear, neighbors, oriented parallel to the direction of flow of the fluid, this block having, upstream in the direction of flow of the fluid , a flat face against which is placed a fine mesh screen.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le bloc pourvu des perçages constitue une structure en nid-d'abeilles. According to another characteristic of the invention, the block provided with bores constitutes a honeycomb structure.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque perçage de la structure en nidd'abeilles est, en coupe, de forme hexagonale, les perçages étant disposés en quinconce de façon que chaque perçage soit séparé par des parois minces de six autres perçages. According to another characteristic of the invention, each hole in the honeycomb structure is, in section, of hexagonal shape, the holes being staggered so that each hole is separated by thin walls from six other holes.

L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une turbine de comptage conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale schématique d'un mode de réalisation de la struc ture en nid-d'abeilles,
- la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un dispositif tranquilliseur se plaçant en amont d'un dispositif de comptage de débit d'un fluide.The invention is shown by way of non-limiting example in the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a view in axial section of a metering turbine according to the invention,
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the honeycomb structure,
- Figure 3 is an axial sectional view of a tranquilizer device placed upstream of a fluid flow metering device.

La présente invention a en conséquence pour but la réalisation d'un dispositif tranquilliseur, de construction simple, de poids et d'encombrement réduits et qui assure une tranquillisation efficace du fluide afin de permettre une mesure précise de son débit. The object of the present invention is therefore to provide a tranquilizer device, of simple construction, of reduced weight and size and which ensures effective tranquilization of the fluid in order to allow an accurate measurement of its flow rate.

La figure 1 représente ainsi un compteur à turbine comprenant un corps 1 pourvu à ses extrémités de brides de raccordement 1 et 12, la turbine 2 étant montée à rotation, par ses extrémités, sur des croisillons de centrage 3a, 32-
Le croisillon aval 32 est maintenu par la bride aval 11 alors que le croisillon amont 31 est maintenu par la bride amont 12 par l'intermédiaire du dispositif tranquilliseur 4.FIG. 1 thus represents a turbine meter comprising a body 1 provided at its ends with connection flanges 1 and 12, the turbine 2 being rotatably mounted, at its ends, on centering braces 3a, 32-
The downstream spider 32 is held by the downstream flange 11 while the upstream spider 31 is held by the upstream flange 12 via the tranquilizer device 4.

La mesure du débit du fluide qui s'écoule dans la turbine dans le sens de la flèche F est effectuée, comme cela est connu, en mesurant la vitesse de rotation de la turbine 2 entravée par ce fluide, à l'aide d'un dispositif détecteur 5 placé au droit de la turbine 2 et détectant, au cours de la rotation de la turbine, le passage d'un aimant fixé sur l'une des pales de la turbine. The measurement of the flow rate of the fluid flowing in the turbine in the direction of arrow F is carried out, as is known, by measuring the speed of rotation of the turbine 2 impeded by this fluid, using a detector device 5 placed in line with the turbine 2 and detecting, during the rotation of the turbine, the passage of a magnet fixed to one of the blades of the turbine.

Le dispositif tranquilliseur 4 disposé en amont de la turbine 2 dans le sens d'écoulement du fluide se compose d'un bloc 5 pourvu d'une multitude de perçages rectilignes et voisins 5 orientés parallèlement à la direction F d'écoulement du fluide, c'est-à-dire parallèlement à l'axe X-X du corps 1. The tranquilizer device 4 disposed upstream of the turbine 2 in the direction of flow of the fluid consists of a block 5 provided with a multitude of rectilinear and neighboring bores 5 oriented parallel to the direction F of flow of the fluid, c that is to say parallel to the axis XX of the body 1.

Le bloc 5 présente en amont dans le sens d'écoulement du fluide, une face plane 52 contre laquelle est placé un tamis à mailles fines 6 de façon que ce fluide passant au travers des mailles du tamis, soit directement introduit dans les perçages du bloc 5. The block 5 has upstream in the direction of flow of the fluid, a flat face 52 against which is placed a fine mesh screen 6 so that this fluid passing through the mesh of the screen is directly introduced into the holes of the block 5.

Par multitude de perçages du bloc 5, on entend des perçages dont la section est comprise plusieurs fois et au moins dix fois dans la section d'écoulement du fluide déterminée par la section interne du corps 1. By multitude of holes in block 5 is meant holes whose cross section is included several times and at least ten times in the fluid flow section determined by the internal section of the body 1.

Par ailleurs, par tamis à mailles fines, on entend un tamis dont la dimension des mailles est comprise plusieurs fois dans la largeur des perçages, la dimension des mailles étant déterminée en fonction de la nature du fluide et, notamment, de sa viscosité et de la vitesse d'écoulement moyenne du fluide. Furthermore, by fine mesh screen is meant a screen whose mesh size is included several times in the width of the holes, the mesh size being determined according to the nature of the fluid and, in particular, its viscosity and the average flow velocity of the fluid.

Ce tamis pourra être réalisé par un tissage de fils métalliques. This sieve can be produced by weaving metallic wires.

Ce tamis à mailles fines 6 disposé en amont du bloc 5 a pour effet d'assurer un aplatissement de la courbe de répartition de la vitesse d'écoulement du fluide dans le corps 1. This fine mesh screen 6 disposed upstream of the block 5 has the effect of ensuring a flattening of the distribution curve of the flow speed of the fluid in the body 1.

En effet, un fluide qui s'écoule dans une canalisation fait apparaître une vitesse minimum d'écoulement à la périphérie, contre la paroi interne de la canalisation, et une vitesse maximum à l'inté- rieur de cette section d'écoulement. En outre, la position de ce point d'écoulement à vitesse maximum varie suivant des paramètres incontrôlables qui ne peuvent être ni quantifiés ni qualifiés et liés notamment à la présence de perturbations amont et, par exemple, à la présence d'un coude, d'une bride de raccordement, de portions inclinées de canalisations, etc. Le tamis 6 a ainsi tout d'abord pour effet d'assurer l'aplatissement de la courbe de répartition des vitesses dans toute la section d'écoulement et cela particulièrement du fait que la perte de charge au travers des mailles du tamis est d'autant plus importante que la vitesse locale d'écoulement du fluide est importante. In fact, a fluid flowing in a pipe causes a minimum speed of flow to appear at the periphery, against the internal wall of the pipe, and a maximum speed inside this flow section. In addition, the position of this pour point at maximum speed varies according to uncontrollable parameters which cannot be quantified or qualified and linked in particular to the presence of upstream disturbances and, for example, to the presence of an elbow, d '' a connection flange, inclined portions of pipes, etc. The sieve 6 thus firstly has the effect of ensuring the flattening of the speed distribution curve throughout the flow section and this particularly because the pressure drop across the mesh of the sieve is all the more important that the local speed of flow of the fluid is important.

Le bloc 5 assure la division de la section d'écoulement du fluide qui a traversé le tamis 6 en autant de veines d'écoulement, le flux de chaque veine étant entravé en rotation sur lui-meme en fonction de la rotation de la veine d'écoulement en amont du tamis 6. Cependant, à la sortie du bloc 5, chaque veine d'écoulement est disposée latéralement en position adjacente de plusieurs autres veines qui tournent dans le même sens, si bien que les rotations de ces veines en contact latéral l'une de l'autre, tendent à s'annuler pour que le fluide s'écoule, dans toute la section d'écoulement, parallèlement à l'axe du compteur disposé en aval. The block 5 ensures the division of the flow section of the fluid which has passed through the screen 6 into as many flow veins, the flow of each vein being hampered in rotation on itself as a function of the rotation of the vein d flow upstream of the screen 6. However, at the outlet of the block 5, each flow vein is disposed laterally in the adjacent position of several other veins which rotate in the same direction, so that the rotations of these veins in lateral contact from one another, tend to cancel each other so that the fluid flows, throughout the flow section, parallel to the axis of the counter disposed downstream.

La longueur du tranquilliseur, c' est-à-dire essentiellement la longueur du bloc 5, pourra donc être relativement faible, étant entendu cependant que l'angle résiduel de rotation du fluide à travers le bloc est au maximum égal à l'angle formé par la diagonale établie dans le sens longitudinal de chaque per çage 51. The length of the tranquilizer, that is to say essentially the length of the block 5, can therefore be relatively small, it being understood however that the residual angle of rotation of the fluid through the block is at most equal to the angle formed by the diagonal established in the longitudinal direction of each drilling 51.

Une bonne efficacité du bloc sera obtenue en le réalisant à l'aide de tubes de petit diamètre à paroi mince juxtaposés les uns aux autres ou encore à la façon d'une structure en nid-d'abeilles 7 à parois fines, la forme géométrique de chaque perçage étant un hexagone (voir figure 2), ces perçages étant disposés en quinconce de façon que chaque perçage soit séparé par des parois minces de six autres perçages. A good efficiency of the block will be obtained by making it using small diameter tubes with thin wall juxtaposed to each other or even in the manner of a honeycomb structure 7 with thin walls, the geometric shape of each hole being a hexagon (see Figure 2), these holes being staggered so that each hole is separated by thin walls of six other holes.

Suivant la disposition de l'invention, on obtient donc à la sortie du tranquilliseur un fluide qui s'écoule dans toute sa section parallèlement à l'axe X-X, la courbe de répartition de vitesse dans toute cette section étant aplatie et cela de façon que la rotation de la turbine 2 soit avec précision représentative de la vitesse d'écoulement du fluide dans le corps 1. According to the arrangement of the invention, there is therefore obtained at the outlet of the tranquilizer a fluid which flows in its entire section parallel to the axis XX, the speed distribution curve in this entire section being flattened and this so that the rotation of the turbine 2 is precisely representative of the speed of flow of the fluid in the body 1.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, le tranquilliseur 5 est disposé en amont de la turbine de comptage 2, à I'intérieur du corps 1. In the embodiment of FIG. 1, the tranquilizer 5 is arranged upstream of the metering turbine 2, inside the body 1.

Ce tranquilliseur pourra cependant être réalisé sous la forme d'un élément séparé venant se raccorder en amont du corps 1 et, par exemple, sur la bride 12. This tranquilizer can however be produced in the form of a separate element which is connected upstream of the body 1 and, for example, on the flange 12.

Egalement, si cela est jugé souhaitable, le dispositif tranquilliseur pourra comporter plusieurs ensembles 8 comportant chacun un bloc 5 pourvu d'une multitude de perçages et un tamis à mailles fines 6 disposé en amont, ces ensembles étant par exemple fixés à l'intérieur d'un corps 9 pourvu de brides de raccordement 10 permettant sa mise en place sur une canalisation en amont d'un dispositif de comptage de débit.  Also, if this is deemed desirable, the tranquilizer device may include several assemblies 8 each comprising a block 5 provided with a multitude of holes and a fine mesh screen 6 disposed upstream, these assemblies being for example fixed inside 'A body 9 provided with connection flanges 10 allowing its installation on a pipe upstream of a flow metering device.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1) Dispositif tranquilliseur pour le comptage de débit de fluide, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bloc (5) pourvu d'une multitude de perçages (5), rectilignes, voisins, orientés parallèlement à la direction (X-X) d'écoulement du fluide, ce bloc présentant, en amont dans le sens de l'écoulement du fluide, une face plane (52) contre laquelle est placé un tamis à mailles fines (6). 1) Tranquilizer device for counting fluid flow, characterized in that it comprises at least one block (5) provided with a multitude of holes (5), rectilinear, neighbors, oriented parallel to the direction (XX) d flow of the fluid, this block having, upstream in the direction of the flow of the fluid, a flat face (52) against which is placed a fine mesh screen (6). 2) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc (5) pourvu des perçages est obtenu par une multitude de tubes à paroi mince juxtaposés. 2) Device according to claim 1, characterized in that the block (5) provided with holes is obtained by a multitude of juxtaposed thin-walled tubes. 3) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc (5) pourvu des perçages constitue une structure en nid-d'abeilles. 3) Device according to claim 1, characterized in that the block (5) provided with the bores constitutes a honeycomb structure. 4) Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que chaque perçage de la structure en nid-d'abeilles est, en coupe, de forme hexagonale, les perçages étant disposés en quinconce de façon que chaque perçage soit séparé par des parois minces de six autres perçages. 4) Device according to claim 3, characterized in that each hole in the honeycomb structure is, in section, of hexagonal shape, the holes being staggered so that each hole is separated by thin walls of six other holes. 5) Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est disposé dans le corps d'un dispositif de comptage de débit de fluide en amont de la turbine.  5) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it is arranged in the body of a fluid flow metering device upstream of the turbine.