悬堤流量计制造技术

本发明专利技术涉及一种悬堤流量计，所述悬堤流量计包括：管道，待测量的流体通过所述管道流动；悬堤形节流部，所述悬堤形节流部具有平坦的节流平面，所述节流平面与所述管道的轴向大致平行，并且所述节流平面设有开口；第一测量管，所述第一测量管延伸穿过所述管道从而与所述管道流体连通；以及第二测量管，所述第二测量管延伸穿过所述悬堤形节流部直到所述节流平面，并且通过所述节流平面上的所述开口与所述管道流体连通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种悬堤流量计，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，需要高压的流量测量元件，测量元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。一般流量测量元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元件之一。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。为解决这个问题，流量计领域的专家一直在探索新的测量手段以用于含催化剂的油浆，煤浆、黑水、灰水、油砂输送以及其他含固体颗粒流体输送中流量的长期精确测量。目前对高粘度和含固体颗粒的介质流量的测量采用的是以上所提及的楔形流量计，参见附图1。楔形流量计通常包括楔式节流块，以及分别布置在该楔式节流块上下游的两个取压管。这种流量计靠楔式节流块的棱角处产生节流效果，从而产生差压，达到测量流量的效果，楔形流量计由于其上部节流下部直筒的结构，可以用于粘稠和含固体颗粒的介质流量测量，相比较圆缺孔板流量计，楔形流量计耐磨蚀的能力和使用寿命大大提高，从而得到了广泛的应用。其缺点是：1.楔块的棱角(图1中A处)是保持测量精度的关键点，但是又有该棱角采用90度直角，长期工作极易磨损，用过一段时间就会磨损，从而使流通面积变大，流动状态改变，直接影响流量测量精度和重复性。从流体流动状态来看，流体经过楔形节流装置时在棱角处急速缩流，而后又急速恢复压力，在棱角处会产生强烈的涡流，这种涡流不但强烈的冲刷楔棱的背面，也反冲节流棱角，产生强烈的磨损，即使堆焊了司太莱和喷镀了碳化物进行了硬化，仍阻止不了对节流棱角的冲蚀。和孔板流量计的节流锐孔板锐角一样，楔形流量计的棱角直接决定着楔形流量计的测量精度。在含有固体煤粉的工况下，楔块棱角会很快磨损掉，测量精度会从0.5％恶化为5％左右。这种磨损一般在2～3个月内就会达到，因此需要定期更换楔块，而在正常生产中，这种定期更换是不可能的。因此被磨损的楔式节流块只好将就继续使用，其测量误差会越来越大，甚至引起工艺操作的误判断。2.用于粘稠介质流量测量时，棱角处容易结焦或粘结脏物，影响流量测量精度。3.用于含固体颗粒的介质(例如炼油中的催化渣油、煤制化肥和煤化工煤气化部分的黑水、灰水、油砂炼油中的中间过程流体，等等)流量测量时，流体会很快将棱角磨损，影响流量测量。4.流体流过节流块时流动状态如图所示，流体首先产生涡流冲击楔块棱角后下方的管道(图1中B处)，然后向上旋流，冲击楔块后上方管道(图1中C处)。经过很多现场调查，半年时间内就可以将这两处管道内壁喷镀的碳化钨镀层冲刷掉，并开始冲蚀管壁，在一年左右的时间内就会将这两处管道磨蚀穿孔，从而使流量计报废。5.流量测量精度差。楔形流量计制造测量精度±5％～±2％，标定后可达到±2％～±0.5％。使用过一段时间后，由于上述原因，流量测量精度就会降到±5％～±10％左右。6.压头损失大。压头损失是指流体经过流量计楔块时，由于楔块的节流作用，流体压力下降、流速变快，流过节流孔后，压力仅能够拻复一部分，在节流块上能量损耗的部分就是节流产生的不可恢复压力降，又叫压头损失，楔形流量计的压头损失是测量压差的30％～50％。7.为保证测量精度，楔形流量计一般要求长度为上游10倍测量管径、下游5倍测量管径的直管段，在有些情况下，这些要求限制了流量计的安装使用。目前还存在有文丘里流量计。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。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提出了一种悬堤流量计，所述悬堤流量计包括：管道，待测量的流体通过所述管道流动；悬堤形节流部，所述悬堤形节流部具有平坦的节流平面，所述节流平面与所述管道的轴向大致平行，并且所述节流平面设有开口；第一测量管，所述第一测量管延伸穿过所述管道从而与所述管道流体连通；以及第二测量管，所述第二测量管延伸穿过所述悬堤形节流部直到所述节流平面，并且通过所述节流平面上的所述开口与所述管道流体连通。优选地，所述第二测量管的接近管道中心的近侧段的横截面的面积可以比远离管道中心的远侧段的横截面的面积小。优选地，所述第二测量管的接近管道中心的近侧段的横截面可以呈椭圆形，并且所述第二测量管的远离管道中心的远侧段的横截面可以呈圆形。优选地，所述椭圆形的短轴可以平行于所述管道的轴向。优选地，所述悬堤形节流部可以包括处于所述节流平面的上游侧的上游段和处于所述节流平面的下游侧的下游段，并且其中所述上游段和所述下游段与所述节流平面的夹角均为钝角。优选地，所述下游段的尾部可以被截断。优选地，所述悬堤形节流部的节流平面的轴向长度可以大于或等于所述节流平面与面对所述节流平面的所述管道内壁的顶部之间的距离的一半，并且小于或等于所述管道的内径。优选地，所述悬堤形节流部的上游段可以具有50°-60°的流体入射角。优选地，所述悬堤形节流部的下游段可以具有10°-20°的流体出射角。优选地，所述第二测量管的中心到所述悬堤形节流部的节流平面的前沿的距离可以是所述节流平面的轴向长度的65％-75％。优选地，所述上游段和所述下游段与所述节流平面相交处的棱边可以被倒圆。优选地，所述上游段的上游端与所述管道的入口之间的距离可以为所述管道的一倍以上。优选地，所述下游段的下游端可以靠近所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬堤流量计，所述悬堤流量计包括：管道，待测量的流体通过所述管道流动；悬堤形节流部，所述悬堤形节流部具有平坦的节流平面，所述节流平面与所述管道的轴向大致平行，并且所述节流平面设有开口；第一测量管，所述第一测量管延伸穿过所述管道从而与所述管道流体连通；以及第二测量管，所述第二测量管延伸穿过所述悬堤形节流部直到所述节流平面，并且通过所述节流平面上的所述开口与所述管道流体连通。

【技术特征摘要】
2014.12.22 CN 20141080698191.一种悬堤流量计，所述悬堤流量计包括：
管道，待测量的流体通过所述管道流动；
悬堤形节流部，所述悬堤形节流部具有平坦的节流平面，所述节流平面与所述管道的
轴向大致平行，并且所述节流平面设有开口；
第一测量管，所述第一测量管延伸穿过所述管道从而与所述管道流体连通；以及
第二测量管，所述第二测量管延伸穿过所述悬堤形节流部直到所述节流平面，并且通
过所述节流平面上的所述开口与所述管道流体连通。
2.根据权利要求1所述的悬堤流量计，其中所述第二测量管的接近管道中心的近侧段
的横截面的面积比远离管道中心的远侧段的横截面的面积小。
3.根据权利要求1或2所述的悬堤流量计，其中所述第二测量管的接近管道中心的近侧
段的横截面呈椭圆形，并且所述第二测量管的远离管道中心的远侧段的横截面呈圆形。
4.根据权利要求3所述的悬堤流量计，其中所述椭圆形的短轴平行于所述管道的轴向。
5.根据前述权利要求中任一项所述的悬堤流量计，其中所述悬堤形节流部包括处于所
述节流平面的上游侧的上游段和处于所述节流平面的下游侧的下游段，并且其中所述上游
段和所述下游段与所述节流平面的夹角均为钝角。
6.根据前述权利要求中任一项所述的悬堤流量计，其中所述下游段的尾部被截断。
7.根据前述权利要求中任一项所述的悬堤流量计，其中所述悬堤形节流部的节流平面
的...

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