大口径调速运行泵的旁路管流量测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大口径调速运行泵的旁路管流量测量装置及测量方法，包括旁路管，旁路管进口处设置有节流阀，旁路管上还设置有整流束和流量计，整流束设置在流量计和节流阀之间。流量测量方法为：首先采用旁路管上的流量计测量出旁路管中的流量q，然后根据公式Q＝K·q计算出主管道中的流量Q。本发明专利技术流量测量装置，适用于主管道中阀门开度不调节，主管道阻力特性不变，且泵按照调节转速的方式在相似工况下运行的情况下。其不受泵和主管道口径的限制，其制造和使用成本与泵和主管道的口径没有关系，应用于大口径泵和管道时，可大大地降低成本；本发明专利技术装置对主管道中的流动几乎没有影响，不会有压力损失；原理和结构简单，使用和维护很方便。

Bypass Pipe Flow Measuring Device and Measuring Method for Large Caliber Speed Regulating Operating Pump

The invention discloses a bypass pipe flow measuring device and a measuring method for a large caliber speed regulating operation pump, including a bypass pipe, a throttle valve is arranged at the inlet of the bypass pipe, a rectifying beam and a flowmeter are also arranged on the bypass pipe, and the rectifying beam is arranged between the flowmeter and the throttle valve. The flow measurement method is as follows: firstly, the flow Q in the bypass pipe is measured by the flowmeter on the bypass pipe, and then the flow Q in the main pipe is calculated according to the formula Q=K.q. The flow measurement device of the invention is suitable for the case that the opening of the valve in the main pipe is not regulated, the resistance characteristics of the main pipe remain unchanged, and the pump operates under similar conditions according to the way of regulating the speed. It is not limited by the caliber of pump and main pipe, and its manufacturing and use cost has nothing to do with the caliber of pump and main pipe. When applied to large-caliber pump and pipeline, it can greatly reduce the cost; the device of the invention has little effect on the flow in main pipe and no pressure loss; its principle and structure are simple, and its use and maintenance are very good. Convenient.

【技术实现步骤摘要】
大口径调速运行泵的旁路管流量测量装置及测量方法
本专利技术涉及一种流量测量装置，具体地说，涉及一种大口径调速运行泵的旁路管流量测量装置及测量方法。
技术介绍
流量测量在冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护等行业中都有非常重要的作用。目前用于直接测量流量的流量计种类较多，主要有电磁流量计、超声波流量计、涡街流量计、差压式流量计、涡轮式流量计、容积式流量计、浮子式流量计等。当这些流量计直接用于大口径泵和管道(如口径超过800mm)流量测量时，存在着各自的局限性。如流量计体积和重量较大，造价较高；大口径流量计标定困难，标定成本高昂；大口径流量计受到使用条件的限制，安装和检修存在多方面问题；部分流量计对被测管道的流场有干扰，造成压损。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有常规流量计用于大口径泵和管道流量测量时存在缺陷的问题，提供了一种大口径调速运行泵的旁路管流量测量装置，以及流量测量方法。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种大口径调速运行泵的旁路管流量测量装置，包括旁路管，旁路管进口处设置有节流阀，旁路管上还设置有整流束和流量计，整流束设置在流量计和节流阀之间。进一步地，流量计为电磁流量计或超声波流量计或涡街流量计或差压式流量计。本专利技术公开了一种大口径泵的流量测量方法，其中所用的旁路管流量测量装置结构为：包括旁路管，旁路管进口处设置有节流阀，旁路管上还设置有整流束和流量计，整流束设置在流量计和节流阀之间；具体测量方法为：首先采用旁路管上的流量计测量出旁路管中的流量q，然后根据如下公式计算出大口径管道中的流量Q，Q＝K·q其中K为旁路系数。进一步地，旁路系数其中K0为泵的特性参数，K1为主管道上泵出口至旁路管安装处之间的形状尺寸和水头损失系数的函数，当旁路管安装位置和泵出口位置较近时K1忽略不计，K2为旁路管各过流部件的形状尺寸和水头损失系数的函数。进一步地，其中为λ为旁路管的沿程阻力系数，l为旁路管总长度，d为旁路管直径；ζj为旁路管上5个过流部件，即进口、弯管、整流束、流量计和出口的局部阻力系数，dj为上述5个过流部件的当量直径。进一步地，节流阀不同的开度，对应着不同的旁路系数K值。可通过调整旁路管中节流阀的开度，来调整旁路系数K值的大小。进一步地，若需要旁路系数K值为常数时，通过调节节流阀的开度大小，使得旁路管中的液体流动的雷诺数满足Re≥1.5×105。与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：1)本专利技术的流量测量装置适用于主管道中阀门开度不调节，主管道阻力特性不变，且泵按照调节转速的方式在相似工况下运行的情况下。2)本专利技术的流量测量装置不受泵和主管道尺寸的限制，流量测量装置的制造和使用成本与泵和管道的口径没有关系，因此应用于大口径泵和管道时，可以大大的降低成本。3)本专利技术流量测量装置对于工业生产中，流量计不能直接安装在管道上的情况下也非常适用。4)本专利技术流量测量装置对于主管道中的流动几乎没有影响，不会有压力损失。5)本专利技术流量测量装置的原理和结构都很简单，使用和维护都很方便。6)当调节旁路管上节流阀的开度，使得旁路管中的流体流动满足Re≥1.5×105时，旁路系数K为一固定常数，旁路管中流量q和主管道中流量Q成线性关系，计算方便。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术大口径调速运行泵的旁路管流量测量装置结构示意图。图中，1—液池，2—泵进口法兰，3—泵，4—泵出口法兰，5—主管道，6—节流阀，7—整流束，8—旁路管，9—流量计。具体实施方式以下将配合实施例来详细说明本专利技术的实施方式，藉此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。本专利技术大口径管道中调速运行泵的旁路管流量测量装置的布置如图1所示。液池1内有待输送的液体介质。泵3将液体抽送到大口径主管道5中，2为泵的进口法兰，4为泵的出口法兰。泵抽送到主管道5中的液体流量为Q。为了测量流量Q的大小，在主管道上靠近泵出口法兰处开一小孔，并连接上旁路管8。主管道中液体有一小部分通过所开的小孔，进入旁路管8内，在旁路管中形成流量q。旁路管进口附近设置有节流阀6，可对流量q进行调节控制。在旁路管上设置流量计9，用于测量旁路管中的流量q的大小。在旁路管上设置有整流束7且位于节流阀6和流量计9之间，其目的是使旁路管中流量计9的测量段液体流动平顺。旁路管8中的流体，最终回流到液池1内。由节流阀6、整流束7、旁路管8、流量计9共同组成了旁路管流量测量装置，该装置的作用是测量主管道5中流量Q的大小。旁路管流量测量装置在使用时，通过流量计9测量出旁路管中的流量q的大小，通过换算来获得主管道中的流量Q。旁路管道尺寸相对于主管道而言很小，测量q较容易，所需的流量计9口径很小，成本较低。流量计9可以是但不限于采用常规的电磁流量计，也可以为超声波流量计、涡街流量计、差压式流量计。本专利技术旁路管流量测量装置对主管道的液体流动也几乎没有影响，不会造成额外的压力损失。该流量测量装置会造成主管道中少量的流量损失，可通过节流阀6对进入旁路管中的流量进行调节控制，结构简单，使用方便。本专利技术大口径调速运行泵的旁路管流量测量装置的工作原理：如图1所示，以E0、E1、E2和E3来分别表示液池内、泵进口断面1-1、泵出口断面2-2、旁路管安装断面3-3的单位重量液体的能量(即水头，以m表示)。泵扬程H指液体从泵进口处到出口处单位重量液体的能量增值，即：E2-E1＝H(1)由断面0-0和1-1的液体能量方程可知：E0-E1＝Δh0-1(2)式中Δh0-1为液池到泵进口断面的水头损失。由2-2和3-3的液体能量方程可知：E2-E3＝Δh2-3(3)式中Δh2-3为泵出口到旁路管安装断面的水头损失。由式(1)、(2)、(3)可知：E3-E0＝H-Δh0-1-Δh2-3(4)液体从旁路管进口流入，流经旁路管流入到液池内。由3-3断面和液池间的能量方程可知：E3-E0＝Δh3-0(5)式中，Δh3-0为液体在旁路管中流动产生的水头损失，包含了从旁路管出口流出时剩余的动能。则由式(4)和式(5)可知H＝Δh0-1+Δh2-3+Δh3-0(6)上述式(2)—(6)中的水头损失Δh，包含沿程水头损失和局部水头损失两部分，即式中，n表示管道中计算沿程损失的管段数，λi为各段的沿程损失系数，li为各段的长度，di为各段的直径，Vi为各段内液体流动速度，g为重力加速度；m表示管道中计算局部水头损失的过流部件数，ζj为各部件的局部阻力系数，Vj为各部件内液体流动速度。根据管道内流速和流量的关系：其中，Q为流量，A为横截面积。将式(8)带入式(7)中可得：因在主管道内，管道的流量在各段均为泵的流量Q，则其中：同理可得：其中：针对本专利技术中的旁路管，因其长度较小，计算沿程损失可将整个旁路管看着一段来计算；造成局部水头损失的主要有5个过流部件，即进口、弯管、整流束、流量计和出口。因此，式(13)可变为其中为λ为旁路管的沿程阻力系数，l为旁路管总长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大口径调速运行泵的旁路管流量测量装置，其特征在于，包括旁路管，所述旁路管进口处设置有节流阀，所述旁路管上还设置有整流束和流量计，所述整流束设置在所述流量计和所述节流阀之间。

【技术特征摘要】
1.一种大口径调速运行泵的旁路管流量测量装置，其特征在于，包括旁路管，所述旁路管进口处设置有节流阀，所述旁路管上还设置有整流束和流量计，所述整流束设置在所述流量计和所述节流阀之间。2.如权利要求1所述的旁路管流量测量装置，其特征在于，流量计为电磁流量计或超声波流量计或涡街流量计或差压式流量计。3.一种大口径调速运行泵的旁路管流量测量方法，其特征在于，其中所用的旁路管流量测量装置结构为：包括旁路管，所述旁路管进口处设置有节流阀，所述旁路管上还设置有整流束和流量计，所述整流束设置在所述流量计和所述节流阀之间；具体测量方法为：首先采用旁路管上的流量计测量出旁路管中的流量q，然后根据如下公式计算出大口径主管道中的流量Q，Q＝K·q其中K为旁路系数。4.如权利要求3所述的流量测量方法，其特征在于，所述旁路系数其中K0为泵的特性参...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，黄宗柳，邹明伟，任娟侠，曾永忠，余志顺，刘小兵，
申请(专利权)人：重庆川仪自动化股份有限公司，西华大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50