专利名称：插入组合式孔板喷嘴节流装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中大管道，特大管道流体流量测量的插入组合式孔板喷嘴节流装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在插入封闭的管道中流体测量由固定法兰(24)下端嵌焊管道(23)内固定法兰(24)中间呈空心体，固定法兰上端凹台(25)活动法兰(28)下端凸台(29)垫片(26)螺钉(27)压紧固定在固定法兰螺丝孔、凹台(25)内，法兰采用一体化双凹凸结构，以保证管道密封严密，防止泄漏，又保证安装定位准确，简单方便。防止安装固定错位以及震动所产生松动。活动法兰(28)上端有高端引压导管接口(30)低端引压导管接口(31)测温导管接口(32)高端引压导管接口(33)低端引压导管接口(34)、以方便连接阀门温度变送器、压力变送器和差压变送器。活动法兰(28)下端与悬臂总支架(16)上端相连、悬臂总支架(16)内有5只导管通过、上端分别和活动法兰(28)上端的5只导管接口相连通。悬臂总支架(16)外型迎流面呈流线型，一方面减少对来流的阻力，降低压力损失，并对流场起到导流和稳流的作用，另一方面对整体又起到稳定作用。悬臂总支架(16)下端与三个悬臂支架上端在L4至L5段处上方相连通。前悬臂支架(11)外型面呈圆弧型，下端在L2至L3段与测量管(1)相连，内有高端引压导管(6)低端引压导管(9)1对导管通过，下端和前环室(5)后环室(8)相连通；中悬臂支架(18)迎流面呈流线型，下端在L4至L5段与测量管(1)相连，内有高端引压导管(13)低端引压导管(19)1对导管，下端分别与前环室(12)后环室(15)相连通，后悬臂支架(17)外型面呈圆弧型，下端在L6段与测量管(1)相连，内有测温导管(21)，下端与测温孔(22)相连通。插入管道内采用多悬臂结构，进一步减轻和减少对流体的阻力，降低流场压力损失，保证了测量管轴线与管道轴线的始终平行和垂直，有效防止测量管摆动和偏移，又对流场起稳定和导流作用，有效保护取压、测温导管防止冲刷。测量管(1)外型面L1段凸台(2)呈光滑圆弧型，主要减少对流体的阻力，降低压损，减轻含尘、含固体微粒流体的冲刷。测量管(1)内型面由L1至L2段入口稳流翼(3)迎流面呈流线型，数量1～6个，流体进入测量管(1)经稳流翼(3)一次稳流，前直管(4)段为光滑圆柱面，二次稳流，经二次稳流有效的解决流场不稳定变化较大的问题，使测量管内的流体稳定，L3段孔板或喷嘴(7)为第一测量段，测量流过它的流量，第一测量段，可以测量大量程段的流量和两相流流体含固体微粒的液体或气体的流量，L4段中直管(10)为光滑圆柱面，对第一测量段孔板或喷嘴(7)测量的流体进行扩压，使流速减小压力恢复，稳定流体，L5段的孔板或喷嘴(14)为第二测量段，测量流过它的流量，第二测量段，可以测量小量程的流量和两相流流体含固体微粒的流量。L6段后直管(20)段为光滑圆柱面，对流过它的流体再进一步扩压，减小流体速度，使压力恢复到和周围流场相同的压力，L6段测温孔测取温度。后直管(20)段出口流体的速度比管道内流体的速度慢，管道内流体对后直管(20)段出口的流体有抽吸作用，对于大管，特大管道内流场而言，插入的节流装置的压力损失是非常小的。当采用多环室、双测量段时，为插入组合式双测量段孔板或喷嘴节流装置，采用前后环室、单测量段时，为插入组合式单测量段孔板或喷嘴节流装置。
本实用新型采用的技术方案包括下列技术参数，前直段内径D＝40-200毫米，稳流翼直径D＝5～20毫米，第一测量段和第二测量段β值＝d/D＝0.1～0.84，前直管段长度L＝2-6D、中直管段长度L＝2-6D，后直管段长度L-3～8D，测量管总长度L＝5-20D，测量管距管壁的距离X(Y)＝0.363R-0.968R。前后悬臂支架与测量管轴线夹角a＝0～40°中悬臂支架与测量管轴线夹角a＝40～110°，悬臂总支架与悬臂支架轴线夹角a＝40～140°。
本实用新型的有益效果是1、测量管外型面L1段凸台呈圆弧型，极大的改善和减轻对流体阻力，降低压力损失，减轻含尘、脏污流体和含固体微粒流体对测量管的冲刷。2、测量管内型面；采用稳流翼和前中后三直管段，解决了在流场不稳定变化较大的条件下，入口稳流翼和前直管段分别对来流起到了一次稳流二次稳流的作用。中直管对流体进行扩压稳流，后直管再进一步扩压和稳流使压力恢复到和周围流场相同的压力状态。3、测量管内型面采用多环室双测量段；可在测量单相流体时，可同时测量大量程段和小量程段流过的流量，又可以同时测量两相流流体的流量，即能测量洁净流体又能测量脏污流体和高粘稠流体，可以广泛应用各种条件下流体的测量。4、采用多悬臂流线型插入结构，进一步减轻和减小对流场的阻力，降低流场的压力损失，并对流场起到了导流和整流作用，保证了测量管轴线与管道轴线始终平行垂直的稳定性，有效防止测量管长度过长时，测量头轴线的摆动和偏移及带来测量误差，又对引压、测温导管起到保护作用。5、管道固定法兰采用一体化双凸凹结构，有效的解决了法兰密封不严产生的泄漏，安装定位不准确带来误差，同时又起到双重自锁作用，安装定位、简单方便。6、建立中大管道特大管道平均流速点，测量管插入深度和测量管距管壁距离系统，消除了园管、方管、矩形管平均流速点测量难度，实现了平均流速自动测量。


图1是插入组合式双测量段孔板喷嘴纵剖面结构图；图2是插入组合式单测量段孔板喷嘴纵剖面结构图；图3是固定法兰、活动法兰、悬臂总支架、稳流翼俯视图；图1中1测量管2测量管凸台3稳流翼4前直管5前环室6高端引压导管7孔板或喷嘴8后环室9低端引压导管10中直管11前悬臂支架12前环室13高端引压导管14孔板或喷嘴15后环室16悬臂总支架17后悬臂支架18中悬臂支架19低端引压导管20后直管21测温导管22测温孔23大管道24固定法兰25固定法兰凹台26垫片27螺钉28活动法兰29活动法兰凸台30高端引压导管接口31低端引压导管接口32测温导管接口33高端引压导管接口34低端引压导管接口。
具体施施方式在图1中固定法兰(24)下端嵌焊大管道(23)内，固定法兰(24)如图3-1所示的中间呈空心体，上端如图所示的凹台(25)和活动法兰(28)下端小凸台(29)两者之间，垫片(26)用螺钉(27)压紧固定在固定法兰(24)上端的螺丝孔和凹台(25)内，以保证安装定位准确，又防止密封不严产生泄漏。活动法兰(28)上端如图所示有高端引压导管接口(30)，低端引压导管接口(31)测温导管接口(32)如图3～2所示的高端引压导管接口(33)，低端引压导管接口(34)，5只导管接口、下端与悬臂总支架(16)上端相连，悬臂总支架(16)内如图所示，高端引压导管(13)，低端引压导管(19)，测温导管(21)，如图3～4所示，高端引压导管(6)，低端引压导管(9)，5只导管通过，上端与活动法兰(28)上端5只导管接口相连通，悬臂总支架(16)下端与前(11)中(18)后(17)悬臂支架相连的上端，在L4至L5段上方相连通，前悬臂支架(11)外型如图所示的园弧型在下端L2至L3段与测量管(1)相连，内有高端引压导管(6)，低端引压导管(9)1对导管通过，下端分别与L2段的前环室(5)，L3段的后环室(8)相连通；中悬臂支架(18)如图所示迎流面呈流线型，下端在L4至L5段与测量管(1)相连，内有高端引压导管(13)，低端引压导管(19)1对导管通过，下端分别与L4段的前环室(12)L5段的后环室(15)相连通，后悬臂支架(17)如图所示的园弧型下端在L6段与测量室(1)相连，内有测温导管(21)1个通过下端与L6段的测温孔(22)相连通，三个悬臂支架保证测量管(1)轴线与管道轴线始终平行和垂直，防止偏移摆动，测量管(1)外型面凸台(2)如图所示的光滑园弧型，测量管(1)内型面如图所示的L1至L2段的前直管(4)段为光滑园柱面，L1入口稳流翼(3)如图3～6所示的迎流面流线型，数量1～6个，流体经入口稳流翼(3)一次稳流，前直管(4)段二次稳流，L3段第一测量段孔板或喷嘴(7)测量流过它的流量，L4段的中直管(10)段为光滑园柱面，对流体进行扩压和稳流L5段第二测量段孔板或喷嘴(14)测量流过它的流量，L6段后直管(20)段为光滑园柱面，对流出的流体再进一步扩压，减小流体速度，使压力恢复到与管道内周围流场相同的压力。L6段后直管(20)段有测温孔(22)。
在图2所示实施例中固定法兰(24)下端嵌焊大管道(23)内，固定法兰(24)中间如图3～1所示呈空心体，上端凹台(25)螺丝孔与活动法兰(28)，下端小凸台(29)两者之间用垫片(26)密封，用螺钉(27)压紧固定在固定法兰(24)上端螺丝孔和凹台(25)内，即保证安装定位准确，又防止密封不严产生泄漏。活动法兰(28)上端如图3～3所示，有测温导管接口(32)，低端引压导管接口(31)高端引压导管接口(30)，3只导管接口，下端与悬臂总支架(16)上端相连，悬臂总支架(16)，内如图3～5所示分别有测温导管(21)，低端引压导管(19)，高端引压导管(13)3只导管与活动法兰(28)上端3只导管接口相连通，悬臂总支架(16)下端与前(11)中(18)后(17)悬臂支架连接的上端，在L2至L4段上方相连通，前悬臂支架(11)外型如图所示的园弧型，下端在L2段与测量管(1)相连，中悬臂支架(18)如图所示迎流面呈流线型，下端在L2至L3段与测量管(1)相连，内高端引压导管(13)低端引压导管(19)通过，下端与前(12)，后(15)环室连通，后悬臂支架(17)外型如图所示的园弧型，下端在L4段与测量管(1)相连，内有测温导管(21)通过，下端与L4段的测温孔(22)连通，测量管(1)外型面凸台(2)如图所示的光滑园弧型，内型面如图所示的L1至L2段的前直管(4)段为光滑园柱面，L1段入口稳流翼(3)如图3～6所示的迎流面为流线型，数量1～6个，流体经入口稳流翼(3)，前直管(4)段二次稳流，在L3段测量段孔板或喷嘴(14)测量流过它的流量，L4段后直管(20)段，如图所示为光滑园柱面，对流体进行扩压使流速减慢，压力恢复，L4段后直管(20)段，有测温孔(22)
权利要求1.一种插入组合式孔板喷嘴节流装置，由管道固定法兰、活动法兰，插入多悬臂支架，测量管，顺序连接，其特征是固定法兰(24)下端嵌焊管道(23)内，固定法兰(24)上端螺丝孔，凹台(25)与活动法兰(28)下端的小凸台(29)两凹凸之间用垫片(26)密封相连，活动法兰(28)上端用螺钉(27)与固定法兰(24)压紧固定连接，活动法兰(28)上端有测温导管接口(32)，低端引压导管接口(31)高端引压导管接口(30)高端引压导管接口(33)低端引压导管接口(34)5只导管接口，下端与悬臂总支架(16)上端相连，悬臂总支架(16)内有测温导管(21)低端引压导管(19)高端引压导管(13)高端引压导管(6)低端引压导管(9)5只导管通过，上端分别与活动法兰(28)上端的5只导管接口相连通，悬臂支架(16)下端与前悬臂支架(11)中悬臂支架(18)后悬臂支架(17)在L4至L5段上方相连通，前悬臂支架(11)在L2至L3段与测量管(1)相连，内有高端引压导管(6)低端引压导管(9)，1对导管通过，分别与L2段前环室(5)，L3段后环室(8)相连通，中悬臂支架(18)在L4至L5段与测量管(1)相连，内有高端引压导管(13)低端引压导管(19)1对导管通过，下端分别与L4段前环室(12)L5段后环室(15)相连通，后悬臂支架(17)在L6段与测量管(1)相连，内有测温导管(21)1个通过，下端与L6段测温孔(22)相连通，测量管(1)内型面由入口稳流翼(3)前直管(4)段，第一测量段孔板或喷嘴(7)中直管(10)段，第二测量段孔板或喷嘴(14)，后直管(20)段，测温孔(22)六部份组成。
2.根据权利要求1所述的插入组合式孔板喷嘴节流装置，其特征是悬臂总支架(16)外型面迎流面呈流线型，前悬臂支架(11)外型面园弧型，中悬臂支架(18)外型面迎流面呈流线型，后悬臂支架(17)外型面为园弧型，悬臂总支架与悬臂支架轴线夹角α＝40°～140°，前(11)后(17)悬臂支架与测量管(1)轴线夹角α＝0°～40°，中悬臂支架(18)与测量管(1)轴线夹角α＝40°～110°。
3.根据权利要求1所述的插入组合式孔板喷嘴节流装置，其特征是测量管(1)外型面凸台(2)为光滑园弧型，内型面，L1至L2段前直管(4)段，为光滑园柱面，L1段入口稳流翼(3)迎流面流线型，数量1～6片。L4段中直管(10)为光滑园柱面L6或L4段后直管(20)段为光滑园柱面，前直管段内径D＝40～200毫米。测量管(1)距管壁距离X或Y＝0.363R-0.968R前直管(4)段长度L＝2-6D，中直管(10)段长度L＝2-6D后直管(20)段长度L＝3-8D，测量管(1)总长度L＝5-20D。
4.根据权利要求1、3所述的插入组合式孔板喷嘴节流装置，其特征是2个测量段4个环室，2个孔板或喷嘴组合时，为插入组合式双量程双孔板或喷嘴节流装置，1个测量段2个环室孔板或喷嘴组合时，为插入组合式单量程孔板或喷嘴节流装置。
5.根据权利要求1所述的插入组合式孔板喷嘴节流装置，其特征是固定法兰(24)，活动法兰(28)为双凹凸结构，是一个一体固定活动法兰，固定法兰(24)法兰中间呈空心体。
专利摘要一种用于中大管道，特大管道流量测量的插入组合式孔板喷嘴节流装置，由固定法兰嵌焊在管道上与活动法兰螺钉压紧连接，活动法兰上端有5个导管接口，下端与悬臂总支架，前中后悬臂支架，测量管顺序连接，插入管道内平均流速点，测量管由入口稳流翼前中后三直管段第一第二测量段孔板或喷嘴组成。广泛应用于各种工况条件下流体，含尘脏污流体，高粘稠流体两相流流体的流量测量。
文档编号G01F1/34GK2602347SQ0321862
公开日2004年2月4日 申请日期2003年3月18日 优先权日2003年3月18日
发明者王庆山 申请人:王庆山