[发明专利]在线拆卸插入式纺锤体流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种差压式流量计，特别是涉及一种在线拆卸插入式纺锤体流量计。

背景技术

随着工业的发展，用于测量流体流量的流量计应用越来越广泛，同时对流量测量的准确度和精确度要求也越来越高。各种类型的流量计相继问世，比如差压式流量计就有孔板式、喷嘴式、文丘里管式、V形锥式、纺锤体式等。

对于大口径(DN300以上)管道内流体的测量，主要采用孔板流量计和插入式涡街流量计，虽然这两种流量计能够满足大口径管道内流体的测量，但在安装时要保证流量计上游有足够长的光滑直管段(一般≥20D)，成本较高。并且孔板流量计能耗很高，而插入式涡街流量计在测量煤气等含有焦油的气体时又易结垢附着在测量头上，影响测量准确度。

鉴于纺錘体流量计良好性能，法兰满管式纺錘体流量计也在大口径管道上得到应用，然而法兰满管式纺錘体流量计存在制造成本高、安装不方便的缺陷，特别是随着节流纺锤体直径的加大压力损失越来越大，使得能耗越来越高，不利于企业节能降耗。此外，如图1所示，纺锤体2依靠导流叶片3来定位，导流叶片3主要是起导流作用的，纺锤体2的中心线和测量管1的轴线经常发生偏离，不能保证重合，严重影响测量准确度和稳定性。

发明内容

本发明为了解决现有用于测量大口径管道内流体的流量计成本高、安装不方便、能耗高、测量准确度低、稳定性差的技术问题，提供一种成本低、安装方便、能耗低、测量准确度高、稳定性强的在线拆卸插入式纺锤体流量计。

通过对现有差压式流量计从流体力学角度进行深入分析后，发现差压式流量计在流体力学特性上存在着根本缺陷，即管道内流量比较小时很难获得稳定的足够大的差压。尽管高科技的发展成果在流量计上应用的越来越多，但大部分是集中在电子部分、微型计算机、通信以及相应的软件等方面，而保证测量准确度的另一方面的问题经常被忽略，那就是流体力学条件下被测量的管道内的流动是充分发展的管流或标准管流。这是实现准确测量的基础，如果这个条件不能到满足，再好的仪表也无法完成准确的测量。因此，本发明从如何迅速地将管道内的流动均布化(环形槽道流)的角度出发，进行准确测量的改进。

本发明提供一种在线拆卸插入式纺锤体流量计，包括压兰、球阀、密封填料压块、升降空心丝杆和测头组件，压兰与球阀连接，密封填料压块与压兰连接，升降空心丝杆与密封填料压块通过螺纹连接，升降空心丝杆设于压兰和球阀内；测头组件设有侧头管，侧头管内设有纺锤体，纺锤体通过定位架与侧头管连接，定位架由两个交叉连接且交点位于侧头管的轴线上的定位杆组成，两个定位杆的外端与侧头管连接，两个定位杆的相交部分与纺锤体连接；升降空心丝杆内设有正引压管和负引压管，负引压管的一端与侧头管的管壁连接，正引压管与纺锤体的中心孔道的尾端连接。

优选地，定位架的两个定位杆相互垂直，形成十字定位架。

优选地，纺锤体的首端设有十字槽，两个定位杆的相交部分与纺锤体的十字槽焊接在一起。

优选地，球阀连接有法兰短管，纺锤体的中心线与侧头管的轴线重合；测头组件的轴线与球阀的下法兰端面在同一平面上，升降空心丝杆的伸出距离等于法兰短管的长度、测量管道的半径与测量管道的壁厚三者之和。

本发明的有益效果是：

设计十字定位架使纺锤体的中心线和测头组件的轴线重合，设计升降空心丝杆使测头组件的轴线与测量管道的轴线重合，保证在一条直线上，形成标准的环形槽道流，提高了准确度和稳定性。如图2所示，在音速喷嘴气体流量标准装置上分别对DN50口径的以导流叶片定位和十字架定位的流量计进行五点流量的标定，从图中可知，十字定位架定位的纺锤体流量计测量的相对误差较小。

性价比高、重量轻、能耗低、测量准确度高、稳定性好。易于安装和在线维护，安装快捷简单，无需停车即可拆装，不影响工艺流程，不耽误生产。

测量液体的准确度为实际测量值的±1％，测量气体或蒸汽的准确度为实际测量值的±1.5％。量程比为30:1，重复性为±0.15％。

在大口径流量的测量中具有突出优势，适用于12”～80”(300～2000mm)口径，与满管流量计相比，40”管道可节省资金80％，20”可节省资金50％。与孔板流量计相比，压损降低10倍，可忽略不计，从而减少动力损失和能耗。

本发明进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是现有法兰满管式纺錘体流量计的结构示意图；

图2是本发明的试验数据图；