本實用新型涉及流體流量測量裝置,具體地說,是一種新型長徑組合噴嘴流量測量裝置。
背景技術:
目前,傳統(tǒng)上所用的長徑噴嘴流量測量裝置是由測量管,長徑噴嘴,取壓管組成。當流體在管道中通過長徑噴嘴時,會在長徑噴嘴的前、后兩端產生一個壓力差,通過高、低壓取壓管將長徑噴嘴前、后端的壓力引出來,再通過壓差變送器顯示出壓力差。該壓力差與流體流量存在固定的函數關系,通過壓力差的大小便可計算出流體流量。但是,傳統(tǒng)長徑噴嘴的低壓取壓孔開于測量管壁上,流至長徑噴嘴內的流體與低壓取壓孔之間隔著一層噴嘴筒壁,所以低壓取壓管不能真實的導出長徑噴嘴內的流體壓力,導致測出的壓力差值出現(xiàn)偏差,直接影響流量測量的精度。另外,流體流過長徑噴嘴時,除產生壓力差之外,還產生了較大的壓力損失,流體力學上稱之為局部損失。從流體動力學及能量守恒的原理來說,有壓力損失就會導致能量損失。所以,傳統(tǒng)的長徑噴嘴是一種能耗較高的流量測量裝置,工作時消耗動力源的能量較大,運行成本高。
技術實現(xiàn)要素:
基于現(xiàn)有技術的不足之處,本實用新型提供一種具有高精度,低能耗的長徑噴嘴流量測量裝置。
本實用新型為了實現(xiàn)上述目的所采取的技術方案是:
長徑噴嘴流量測量裝置,其特征在于:包括安裝于測量管內部的長徑噴嘴、墊片和壓損恢復裝置以及安裝于測量管上的高壓取壓管和低壓取壓管;所述長徑噴嘴的圓筒喉部端口朝向流體流出方向,長徑噴嘴的流體入口端焊接于測量管內壁上;所述壓損恢復裝置為一錐形異徑管,包括錐體段和直筒段,壓損恢復裝置的錐體段端口焊接于測量管內壁上,壓損恢復裝置的直筒段端口活動連接于長徑噴嘴的圓筒喉部端口上;所述墊片安裝于壓損恢復裝置的直筒段端口與長徑噴嘴的圓筒喉部端口之間;所述壓損恢復裝置外表面、長徑噴嘴外表面與測量管內壁間連接形成封閉的空腔;所述長徑噴嘴的圓筒喉部開有連通空腔的內部取壓孔。
進一步地,所述長徑噴嘴圓筒喉部的內部取壓孔在同一軸截面上按90°角間隔分布;所述長徑噴嘴內表面及內部取壓孔的粗糙度小于或等于Ra1.6。
進一步地,所述高壓取壓管安裝于長徑噴嘴上游的測量管外部,所述測量管上的高壓取壓管連接處開有高壓取壓孔;所述低壓取壓管安裝于與內部取壓孔在同一軸截面上的測量管外部,所述測量管上的低壓取壓管連接處開有低壓取壓孔。
進一步地,所述壓損恢復裝置直筒段的長度為長徑噴嘴內徑尺寸的0.5倍,所述壓損恢復裝置直筒段的內徑為長徑噴嘴內徑尺寸的1.013~1.017倍;所述壓損恢復裝置錐體段的半錐角為5~15°;所述壓損恢復裝置的內表面粗糙度小于或等于Ra6.3。
有益效果:本實用新型將長徑噴嘴內部流體壓力導入空腔進行平均綜合,再由低壓取壓管導出,提高了流體流量的測量精度;壓損恢復裝置補償長徑噴嘴損失的壓力,降低流量測量的能量損耗,節(jié)約運行成本。
附圖說明
圖1所示為本實用新型實施例1縱剖面結構示意圖;
圖2所示為本實用新型實施例2縱剖面結構示意圖;
圖3所示為本實用新型實施例2長徑噴嘴縱剖面結構示意圖;
圖4所示為本實用新型實施例2壓損恢復裝置縱剖面結構示意圖;
附圖標記:1.測量管;2.長徑噴嘴;3.墊片;4.壓損恢復裝置;5.高壓取壓管;6.低壓取壓管;7.半錐角;8.空腔;9.內部取壓孔;10.高壓取壓孔;11.低壓取壓孔。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本實用新型進行進一步詳述:
實施例1
如圖1所示,本實用新型公開了長徑噴嘴流量測量裝置,包括安裝于測量管1內部的長徑噴嘴2、墊片3和壓損恢復裝置4以及安裝于測量管1上的高壓取壓管5和低壓取壓管6。長徑噴嘴2的圓筒喉部端口朝向流體流出方向,長徑噴嘴2的流體入口端焊接于測量管1內壁上。壓損恢復裝置4為一錐形異徑管,包括錐體段和直筒段,壓損恢復裝置4的錐體段端口焊接于測量管1內壁上,壓損恢復裝置4直筒段端口與長徑噴嘴2的圓筒喉部端口通過螺紋連接,并用墊片3進行密封;壓損恢復裝置4直筒段的長度為長徑噴嘴2內徑尺寸的0.5倍,壓損恢復裝置4直筒段的內徑為長徑噴嘴2內徑尺寸的1.017倍;壓損恢復裝置4錐體段的半錐角為5~15°;壓損恢復裝置的內表面粗糙度小于或等于Ra6.3。壓損恢復裝置4外表面、長徑噴嘴2外表面與測量管1內壁間連接形成封閉的空腔8;長徑噴嘴2的圓筒喉部開有四個連通空腔8的內部取壓孔9,四個內部取壓孔9在同一軸截面上按90°角間隔分布;長徑噴嘴2內表面及內部取壓孔9的粗糙度小于或等于Ra1.6。高壓取壓管5安裝于長徑噴嘴2上游的測量管1外部,測量管1上與高壓取壓管5連接處開有高壓取壓孔10;低壓取壓管6安裝于與內部取壓孔9在同一軸截面上的測量管1外部,測量管1上與低壓取壓管6連接處開有低壓取壓孔11。
本實用新型實施例安裝時,將長徑噴嘴2從測量管1流體流出端裝入到規(guī)定的位置,調整長徑噴嘴2與測量管1的同軸度在公差范圍內。從測量管1流體流出端伸入電焊手把進行焊接,長徑噴嘴2流體入口端與測量管1內壁焊接固定且保證無漏點。在壓損恢復裝置4的直筒段端口墊入墊片3,將壓損恢復裝置4伸入測量管1,壓損恢復裝置4通過螺紋與長徑噴嘴2連接并壓緊墊片3,使流體不會從長徑噴嘴2與壓損恢復裝置4的接縫處流出。將壓損恢復裝置4的錐體段端口與測量管1內壁焊接固定且保證無漏點。最后將高壓取壓管5與低壓取壓管6分別焊于測量管1壁上的高壓取壓孔10和低壓取壓孔11處,形成一套完整的長徑噴嘴流量測量裝置。
本實用新型壓損恢復裝置4外表面、長徑噴嘴2外表面與測量管1內壁間連接形成的封閉空腔8通過長徑噴嘴2上的四個內部取壓孔9與流過長徑噴嘴2的流體連通,將長徑噴嘴2內部流體壓力從四個方向引入空腔8,長徑噴嘴2內部流體的真實壓力直接導入空腔8并進行平均綜合,再由測量管1上的低壓取壓管11導出,該壓力真實性較高,因此由該壓力計算出來的流量具有較高的精度。
流體通過長徑噴嘴2后,由于節(jié)流作用,將損失掉一部分壓力。但流體通過壓損恢復裝置4后,損失的壓力將會大幅減少。本實用新型壓損恢復裝置4的局部阻尼系數ζ約為0.05,長徑噴嘴2的阻尼系數ζ約為0.4。由流體動力學的壓力損失計算公式Δω=ζρv2(其中ρ為密度,v為流速)可知,不安裝壓損恢復裝置4時,壓損Δω=0.4ρv2,安裝壓損恢復裝置4后,壓損Δω=0.05ρv2,理論上后者相當于前者的12.5%,實際使用時,安裝壓損恢復裝置4后的壓力損失僅為不安裝壓損恢復裝置4的15%左右。
實施例2
如圖2-4所示,長徑噴嘴流量測量裝置,包括安裝于測量管1內部的長徑噴嘴2、墊片3和壓損恢復裝置4以及安裝于測量管1上的高壓取壓管5和低壓取壓管6。長徑噴嘴2的圓筒喉部端口朝向流體流動方向,長徑噴嘴2的流體入口端焊接于測量管1內壁上。壓損恢復裝置4為一錐形異徑管,包括錐體段和直筒段,壓損恢復裝置4的錐體段端口焊接于測量管1內壁上,壓損恢復裝置4直筒段端口與長徑噴嘴2的圓筒喉部端口通過螺紋連接,并用墊片3進行密封;壓損恢復裝置4直筒段的長度為長徑噴嘴2內徑尺寸的0.5倍,壓損恢復裝置4直筒段的內徑為長徑噴嘴2內徑尺寸的1.013倍;壓損恢復裝置4錐體段的半錐角為5~15°;壓損恢復裝置的內表面粗糙度小于或等于Ra6.3。壓損恢復裝置4外表面、長徑噴嘴2外表面與測量管1內壁間連接形成封閉的空腔8;長徑噴嘴2的圓筒喉部開有四個連通空腔8的內部取壓孔9,四個內部取壓孔9在同一軸截面上按90°角間隔分布;長徑噴嘴2內表面及內部取壓孔9的粗糙度小于或等于Ra1.6。高壓取壓管5安裝于長徑噴嘴2上游的測量管1外部,測量管1上與高壓取壓管5連接處開有高壓取壓孔10;低壓取壓管6安裝于與內部取壓孔9在同一軸截面上的測量管1外部,測量管1上與低壓取壓管6連接處開有低壓取壓孔11。
本實施例中長徑噴嘴2圓筒喉部內徑較大,長徑噴嘴2外表面與測量管1內壁之間的空隙較小,不方便進行電焊操作,因此安裝時將測量管1分為兩段,長徑噴嘴2從測量管1上游段裝入到規(guī)定的位置,調整長徑噴嘴2與測量管1的同軸度在公差范圍內,將長徑噴嘴2流體入口端與測量管1內壁焊接固定且保證無漏點。在壓損恢復裝置4的直筒段端口墊入墊片3后與長徑噴嘴2進行螺紋連接并壓緊墊片3,使流體不會從長徑噴嘴2與壓損恢復裝置4的接縫處流出。將測量管1下游段從壓損恢復裝置4錐體段一端套入并將測量管1上游段與下游段焊接為一體,將壓損恢復裝置4的錐體段端口與測量管1內壁焊接固定且保證無漏點。最后將高壓取壓管5與低壓取壓管6分別焊于測量管1壁上的高壓取壓孔10和低壓取壓孔11處,形成一套完整的長徑噴嘴流量測量裝置。
以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,本實用新型的保護范圍并不僅限制于本文所示的實施例,凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理前提下的若干修改和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。