用于测量气体流量的矩形流量计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于测量气体流量的矩形流量计，该矩形流量计包括：测量管道、节流块、正压取压管和负压取压管。其中，节流块的顶部与测量管道的顶壁紧固连接，节流块的底部为与测量管道顺流轴线方向平行的矩形的节流面，所述节流块还包括前立面、恢复面和后立面，所述节流块将所述测量管道分隔为依次相通的直管段、节流段和恢复段。节流块的前表面与节流面垂直连接。根据本实用新型专利技术提供的矩形流量计，提高了气体测量中的测量精度和最大量程比。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种用于测量气体流量的矩形流量计，属于流量测量领域。
技术介绍
在煤裂解气化工艺工程中，主要用煤和水合成水煤浆(黑水)进入气化炉进行裂解反应，生成一氧化碳，反应气出气化炉后经洗涤塔水洗分成气相和液相。气相反应气作为进一步处理反应的原料直接冷却后进入下一道工序，洗涤塔出来的液相再进入高压闪蒸槽分离将反应生成液与未反应的煤粉和水分离开来，经过水洗、分离、再水洗将煤粉和水分离开来。高压闪蒸槽底部出来的就是黑水，洗涤塔回流的洗涤水就是灰水。这种洗涤和闪蒸分离过程往往要经过几级才能将反应生成物与反应残余物分离开来。这个过程中产生的黑水和灰水等都含坚硬固体颗粒(煤粉)。在这个过程中，进出气化炉和闪蒸釜的黑水介质、洗涤塔减压回流的灰水介质等均需要精确监控计量，从而达到精确控制反应和洗涤温度，优化反应过程，提高反应生成率。在这种环境下，需要测量组件需要具有较强的耐磨损性能、防固体粉尘积聚堵塞的功能和耐强腐蚀功能。一般流量测量组件难以使用在这种场合，目前一般会选用电磁流量计，但是电磁流量计电磁头却难以满足耐磨蚀的要求。电磁流量计更换频率高，购买价格昂贵、使用成本高。楔形流量计由于其成本大大低于电磁流量计，具有防固体积聚堵塞的功能，从而成为是最有吸引力的测量组件之一。但是楔形流量计的测量精度也仅能保持几个月的时间。楔形流量计在几个月内测量精度就会由于楔块棱角磨损而大大降低，一年左右时间管壁就会严重磨损而不得不更换。而文丘里流量计要求安装直管段上游最少具有相当于节流部处两倍的直径。另外，文丘里流量计还具有缺点，例如只能用于清洁介质和低粘度介质的测量。由此，现有技术提出了一种矩形流量计，该矩形流量计是一种用来产生差压的节流装置，其构成有：(1)入口直管段(此处顶部开孔引出正压)、(2)收缩过渡段、(3)喉部(由矩形顶面和圆弧底面构成的流道，顶面中心向上在节流快上开孔引出负压)、(4)压力恢复段、(5)完全扩展段组成。采用上述结构的矩形流量计，能够在一定程度上解决流量计容易损坏的问题。但当将上述结构的矩形流量计用于气体流量的测量时，这种结构的矩形流量计存在以下技术问题：测量精度较差，流量测量范围狭窄，测量数据的非线性严重且跳跃性很大。
技术实现思路
为了解决至少一个上述的技术问题，本申请提供了一种用于测量气体流量的矩形流量计，该矩形流量计包括：测量管道，待测量的气体能通过所述测量管道流动；节流块，节流块的顶部与测量管道的顶壁紧固连接，所述节流块的底部为与测量管道顺流轴线方向平行的矩形的节流面，所述节流块还包括前立面、恢复面和后立面，所述恢复面自节流面的尾端向测量管道顶壁方向延伸并与后立面相连，所述节流块将所述测量管道分隔为依次相通的直管段、节流段、和恢复段；在测量管道直管段的顶壁处开设用于引出正压的正压取压孔；自节流块的节流面向上，穿过测量管道顶壁开设用于引出负压的负压取压孔；正压取压管与正压取压孔连接；负压取压管与负压取压孔连接；其中，所述节流块的前立面与所述节流面垂直连接。优选地，所述测量管道的节流段的长度为Lt，所述恢复段的长度为Lr，所述测量管道的直径为D，并且0.2D≤Lt≤1D，1.5D≤Lr≤3D。优选地，所述正压取压孔的中心位置至所述节流块的前立面的距离等于所述正压取压管的壁厚。优选地，所述负压取压孔的中心位置与所述节流块的前立面的距离为x，且x＝0.65Lt±0.05Lt，其中Lt为测量管道的节流段的长度。优选地，所述正压取压管和负压取压管的横截面均为圆形。优选地，所述负压取压孔自下而上分为椭圆孔段和圆形孔段两部分，其中所述圆形孔段的横截面为圆形，所述椭圆孔段的横截面为椭圆形；其中椭圆形横截面的长轴和短轴的长度满足如下关系式：0.5z<e<z19mm<z<51mm]]>e为椭圆形的短轴的长度，z为椭圆形的长轴的长度，椭圆孔段的椭圆形长轴的长度与圆形孔段的圆形直径的长度相等。优选地，所述负压取压管与正压取压管之间通过螺纹或法兰方式连接差压变送器。优选地，所述负压取压管的数量为多个，各所述负压取压管共享一个所述负压取压孔，与负压取压管的数量相对应，负压取压孔自节流面向上至合适位置处，沿负压取压管的轴线方向分支开设连通到负压取压管的支路。优选地，所述节流块整体呈圆周面闭合的圆筒状，圆筒状的所述节流块中间是由所述节流面限定而成的、供气体通过的节流段，圆筒状的所述节流块的外周面与所述管道的管壁紧固连接。优选地，所述恢复段以所述测量管道的中心轴线对称。在测量气体介质对象时，根据本申请结构的矩形流量计解决了以上所提及的现有技术中的至少一个缺点，并且具有多种优点，例如：1、提高测量精度2、提高了流量测量的最大量程比。附图说明图1示出了根据本申请的第一实施例的矩形流量计100的示意性轴向截面图；图2示出了根据本申请的第二实施例的矩形流量计200的示意性透视图；图3示出了根据本申请的第二实施例的矩形流量计200的节流块的示意性俯视图；图4示出了根据本申请的第三实施例的矩形流量计300的示意性径向横截面视图；图5示出了根据本申请的第四实施例的矩形流量计400的示意性轴向截面图。部件和附图标记：在图1中，100-矩形流量计，10-测量管道，12-节流块，13-正压取压孔，14-正压取压管，15-负压取压孔，16-负压取压管，C1-前立面，C2-节流面，C3-恢复面，C4-后立面，C5-顶壁，D11-直管段，D12-节流段，D13-恢复段；在图2和图3中，200-矩形流量计，20-测量管道，22-节流块，23-正压取压孔，24-正压取压管，25-负压取压孔，25a-椭圆孔段，25b-圆形孔段，26-负压取压管，C1-前立面，C2-节流面，D21-直管段，D22-节流段，D23-恢复段；在图4中，300-矩形流量计，30-测量管道，32-节流块，35-负压取压孔，35c、35d-支路，36-负压取压管，C2-节流面；在图5中，400-矩形流量计，40-测量管道，42-节流块，43-正压取压孔，44-正压取压管，45-负压取压孔，46-负压取压管，C2-节流面，D41-直管段，D42-节流段，D43-恢复段。具体实施方式下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。如无特别说明，本申请的实施例中所述的方向性指示“前”和“后”均是以图1作为基准叙述的。其中，“前”是指图1中纸面方向的左侧、“后”是指图1中纸面方向的右侧。实施例1参见图1，其示出了根据本申请的第一实施例的矩形流量计100的示意性轴向截面图。矩形流量计100包括测量管道10、节流块12、在前的正压取压管14和在后的负压取压管16。其中，测量管道10整体为直管形，待测量的气体能通过测量管道10自前向后流动。其中，节流块12的顶部与测量管道10的顶壁C5紧固连接，节流块12的底部为与测量管道顺流轴线方向平行的矩形的节流面C2，节流块12还包括前立面C1、恢复面C3和后立面C4。恢复面C3自节流面C2的尾端向测量管道顶壁方向延伸并与后立面C4相连。节流块12将测量管道10分隔为依此相通的直管段D11、节流段D12(也可称为喉部)、恢复段D13。具体地，位于节流块12的前立面之前的测量管道部分为直管段D11，位于节流块12的节流面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量气体流量的矩形流量计，其特征在于，包括：测量管道，待测量的气体能通过所述测量管道流动；节流块，节流块的顶部与测量管道的顶壁紧固连接，所述节流块的底部为与测量管道顺流轴线方向平行的矩形的节流面，所述节流块还包括前立面、恢复面和后立面，所述恢复面自节流面的尾端向测量管道顶壁方向延伸并与后立面相连，所述节流块将所述测量管道分隔为依次相通的直管段、节流段、和恢复段；在测量管道直管段的顶壁处开设用于引出正压的正压取压孔；自节流块的节流面向上，穿过测量管道顶壁开设用于引出负压的负压取压孔；正压取压管与正压取压孔连接；负压取压管与负压取压孔连接；其中，所述节流块的前立面与所述节流面垂直连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于测量气体流量的矩形流量计，其特征在于，包括：测量管道，待测量的气体能通过所述测量管道流动；节流块，节流块的顶部与测量管道的顶壁紧固连接，所述节流块的底部为与测量管道顺流轴线方向平行的矩形的节流面，所述节流块还包括前立面、恢复面和后立面，所述恢复面自节流面的尾端向测量管道顶壁方向延伸并与后立面相连，所述节流块将所述测量管道分隔为依次相通的直管段、节流段、和恢复段；在测量管道直管段的顶壁处开设用于引出正压的正压取压孔；自节流块的节流面向上，穿过测量管道顶壁开设用于引出负压的负压取压孔；正压取压管与正压取压孔连接；负压取压管与负压取压孔连接；其中，所述节流块的前立面与所述节流面垂直连接。2.根据权利要求1所述的矩形流量计，其特征在于，所述测量管道的节流段的长度为Lt，所述恢复段的长度为Lr，所述测量管道的直径为D，并且0.2D≤Lt≤1D，1.5D≤Lr≤3D。3.根据权利要求2所述的矩形流量计，其特征在于，所述正压取压孔的中心位置至所述节流块的前立面的距离等于所述正压取压管的壁厚。4.根据权利要求3所述的矩形流量计，其特征在于，所述负压取压孔的中心位置与所述节流块的前立面的距离为x，且x＝0.65Lt±0.05Lt，其中Lt为测量管道的节流段的长度。5.根据权利要求1所述的矩形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子平，王文君，
申请(专利权)人：王子平，
类型：新型
国别省市：北京;11