利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置的制造方法
【專利摘要】利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,涉及一種大直徑流量測量實驗裝置。由吸水管、水泵、調節(jié)閥、主管道、分支管道和水箱組成。吸水管(1)從地下水槽吸水經水泵(2)輸出送到主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7),第一閥門(3)和第二閥門(4)分別控制流入第一分支管道(5)和第二分支管道(7)的流量,主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)流出的液體分別流入第一水箱(8)、第二水箱(9)、第三水箱(10),實驗測得各管道流體流量,得出不同截面比下、不同負荷下,大直徑與小直徑管道流量關系曲線,實現(xiàn)通過小直徑管道的流量計算出大直徑管道的液體流量。
【專利說明】
利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種流量測量的實驗裝置,特別是利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置。
【背景技術】
[0002]火力發(fā)電廠中存在很多大直徑的流體管道,例如循環(huán)水管道的直徑達到2米以上。通常情況下大直徑管道的流量測量采用超聲波流量計進行測量,但是超聲波流量計不僅造價高,當測量大直徑管道流量時測量數(shù)據往往偏差很大。然而,國內外針對大直徑流量測量的要求還處于比較粗糙結果要求下,往往通過運行經驗進行判斷操作。該專利利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,采用主管道(大直徑)與分支管道(小直徑)在不同流量負荷下測量出流量值,繪制出不同管徑之間的流量曲線關系。可以在現(xiàn)場主管道旁加裝小直徑旁路管道進行流量測量,從而通過計算的方法算出主管道(大直徑)的流量值。該專利可以減少流量計的采購成本(超聲波流量計測量直徑越大,采購成本越高),提高全廠的經濟性,同時可以大大的提高大直徑管道流量測量的準確性。同時,該專利可以適用于各種情況下的大直徑管道流體的測量。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型的目的在于利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量,解決火力發(fā)電廠等大型能源動力廠測量大直徑管道流量不準的問題,同時為流量傳感器的選取降低成本。該實驗裝置利用主管道(大直徑)與分支管道(小直徑)在不同流量負荷下測量出流量值,繪制出不同管徑之間的流量曲線關系的方法,得出實驗結論,利用實驗結論在現(xiàn)場大直徑管道旁加裝旁路系統(tǒng),對小直徑的旁路系統(tǒng)進行流量測量,根據上述的曲線關系計算出大直徑管道的流量值。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0005]利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,所述裝置包括吸水管、水栗、調節(jié)閥、主管道、分支管道和水箱,其特征在于吸水管(I)從地下水槽吸水經水栗(2)輸出送到主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7),第一閥門(3)和第二閥門(4)分別控制流入第一分支管道(5)和第二分支管道(7)的流量,主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)流出的液體分別流入第一水箱(8)、第二水箱(9)、第三水箱(10),利用主管道與分支管道實驗測得實際流體流量,結合主管道與分支管道截面積關系,得出不同截面比下、不同負荷下,大直徑與小直徑管道流量關系曲線,從而可以通過小直徑管道的流量計算出大直徑管道的液體流量。
[0006]所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,所述水栗(2)分別與主管道(6)(管道外徑D219mm,管道內徑d213mm,管長L4000mm,管壁厚度b3mm,無縫鋼管)、第一分支管道(5)(管道外徑D108mm,管道內徑dlOOmm,管長L4000mm,管壁厚度b4mm,無縫鋼管)及第二分支管道(6)(管道外徑D76mm,管壁內徑d68mm,管長L4000mm,管壁厚度b4mm,無縫鋼管)三根管道相連,且主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)相互并聯(lián)。
[0007]所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,所述吸水管(I)垂直于地面與地下水槽相接,并且吸水管吸水口位置距離地下水槽底部1cm,并且吸水口采用過濾網對進水進行過濾。
[0008]所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,所述水栗出口垂直向上1.5米后水平輸出至主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7),主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)均為水平布置,其中心線在同一水平面上,長度均為4m,確保出口水平流動過程足夠長,并且三根管道的出口在同一水平面上,以此保證主、分支管道內流體處于滿水的均勻流動。
[0009]所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,所述第一水箱(8)、第二水箱(9)、第三水箱(10)均為圓筒形水箱,保證承受水壓時各點受力均勻,從而保證體積測量的準確性,測量水箱均采用可移動式,兩水箱下部分別安裝放水閥,且距底部5cm處分別開有連接水位計的小孔,水箱水位可以通過連通管水位讀出,出水管道下降段分別置于測量水箱內,并且緊貼水箱底部,以減少水位從高處落下時對水箱液面造成的大幅度波動,影響讀數(shù)精確度。
[0010]所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,所述實驗過程利用體積法測量各管道的流量,在不同的時間點讀出各水箱所對應的水位計的刻度值,利用差值法求出水位計高度與對應時間的線性關系,再取其平均值來降低讀數(shù)過程中的人為因素造成的誤差,即可得到為水箱內液面上升的速度,再與水箱面積的乘積得出對應管道內的流量。
[0011]所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,所述利用測得的數(shù)據繪制出的關系曲線得出隨著主管道水流量從高負荷到低負荷變化時,主管道與分支管道之間的流量特性曲線間的距離呈先平行后減小的趨勢。
[0012]所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,所述主管道(6)與第一分支管道(5)同時啟動,關閉第二分支管道(7),通過變頻調速的方式來改變主管道內的流量,通過調節(jié)變頻器控制主管道(6 )內的流量變化值100%、90%、80%、70%、60%、50%,利用計時器計時,測量出在不同工況和不同頻率下主管道(6)與第一分支管道(5)中的液體流量,繪制出主管道(6)與第一分支管道(5)的流量曲線關系。
[0013]本實用新型的優(yōu)點與效果是:
[0014]該專利在火力發(fā)電廠大直徑管道流量測量過程中,可以減少流量計的采購成本,提高全廠的經濟性,同時可以大大的提高大直徑管道流量測量的準確性,為現(xiàn)場機組運行的準確、可靠運行提供保障。該專利同時可以適用于各種情況下的大直徑管道流體的測量。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型結構不意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖所示實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0017]圖中標號為:1.吸水管2.水栗3.第一調節(jié)閥4.第二調節(jié)閥5.第一分支管道6.主管道7.第二分支管道8.第一水箱9.第二水箱I 0.第三水箱。
[0018]其結構及組成為:吸水管、水栗、調節(jié)閥、主管道、分支管道和水箱,吸水管(I)從地下水槽吸水經水栗(2)輸出送到主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7),第一閥門(3)和第二閥門(4)分別控制流入第一分支管道(5)和第二分支管道(7)的流量,主管道
(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)流出的液體分別流入第一水箱(8)、第二水箱
(9)、第三水箱(10),利用主管道與分支管道實驗測得實際流體流量,結合主管道與分支管道截面積關系,得出不同截面比下、不同負荷下,大直徑與小直徑管道流量關系曲線,從而可以通過小直徑管道的流量計算出大直徑管道的液體流量。
[0019]本實用新型的使用方法如下:
[0020]本實用新型主要測量主管道與分支管道在不同流量負荷情況下,主管道與分支管道之間的流量關系問題。流量測量采取的方法:在兩個水箱引出水位計,旁邊放一時鐘,在設定的工況情況下,通過相機記錄下不同時間的水位高度,利用水箱截面積*高度差/時間差=體積流量的方法確定流量,并且采用多點計算取平均值的方法保證精確度。主管道與第一分支管道同時啟動,關閉第二分支管道的測量數(shù)據。主管道與第二分支管道同時啟動,關閉第一分支管道的測量數(shù)據。
[0021]本實用新型通過實驗設備中變頻調速器改變主管道內的流量,電動機的頻率與栗的轉速成正比,則主管道內的流量變化值100%、90%、80%、70%、60%、50%所對應的電動機的頻率分別為50Hz、45 Hz,40 Hz,35 Hz,30 Hz,25 Hz,以此為基準點,通過調節(jié)變頻器來實現(xiàn)對主管道流量的控制。
[0022]利用體積法測量各管道的流量,即在不同的時間點讀出各水箱所對應的水位計的刻度值,利用差值法求出水位計高度與對應時間的線性關系,再取其平均值來降低讀數(shù)過程中的人為因素造成的誤差,即可得到為水箱內液面上升的速度,再與水箱面積的乘積就是對應管道內的流量,以此法計算各頻率時的主管道與分支管道內流量關系。
[0023]通過實驗測量的曲線關系得出不同截面比對應不用符合下流量之間的比例關系。利用實驗結論,在現(xiàn)場對大直徑管道加裝對應比例的小直徑管道,在小直徑管道上加裝測量精度較高的流量計進行測量,測量的流量值,結合上述曲線關系,計算出現(xiàn)場大直徑管道在不同負荷下的流量值。
【主權項】
1.利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,所述裝置包括吸水管、水栗、調節(jié)閥、主管道、分支管道和水箱,其特征在于吸水管(I)從地下水槽吸水經水栗(2)輸出送到主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7),第一閥門(3)和第二閥門(4)分別控制流入第一分支管道(5)和第二分支管道(7)的流量,主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)流出的液體分別流入第一水箱(8)、第二水箱(9)、第三水箱(10),利用主管道與分支管道實驗測得實際流體流量,結合主管道與分支管道截面積關系,得出不同截面比下、不同負荷下,大直徑與小直徑管道流量關系曲線,從而可以通過小直徑管道的流量計算出大直徑管道的液體流量。2.根據權利要求1所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,其特征在于,水栗(2)分別與管道外徑D219mm,管道內徑d213mm,管長L4000mm,管壁厚度b3mm,無縫鋼管的主管道(6)、管道外徑D108mm,管道內徑dlOOmm,管長L4000mm,管壁厚度b4mm,無縫鋼管的第一分支管道(5)及管道外徑D76mm,管壁內徑d68mm,管長L4000mm,管壁厚度b4mm,無縫鋼管的第二分支管道(6)三根管道相連,且主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)相互并聯(lián)。3.根據權利要求1所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,其特征在于,吸水管(I)垂直于地面與地下水槽相接,并且吸水管吸水口位置距離地下水槽底部1cm,并且吸水口采用過濾網對進水進行過濾。4.根據權利要求1所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,其特征在于,水栗出口垂直向上1.5米后水平輸出至主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7),主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)均為水平布置,其中心線在同一水平面上,長度均為4m,確保出口水平流動過程足夠長,并且三根管道的出口在同一水平面上,以此保證主、分支管道內流體處于滿水的均勻流動。5.根據權利要求1所述的利用小直徑管道流量計算大直徑管道流量的實驗裝置,其特征在于,第一水箱(8)、第二水箱(9)、第三水箱(10)均為圓筒形水箱,保證承受水壓時各點受力均勻,從而保證體積測量的準確性,測量水箱均采用可移動式,兩水箱下部分別安裝放水閥,且距底部5cm處分別開有連接水位計的小孔,水箱水位可以通過連通管水位讀出,出水管道下降段分別置于測量水箱內,并且緊貼水箱底部,以減少水位從高處落下時對水箱液面造成的大幅度波動,影響讀數(shù)精確度。
【文檔編號】G01F5/00GK205607469SQ201620346071
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】沈陽工程學院