一种低阻力大流量节流流量计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低阻力大流量节流流量计，包括上游直管段、第一密封环、外管、前取压环、后取压环、前支撑、阻力体、后支撑、第二密封环和下游管段，外管内为圆形管道，外管一端通过第一密封环及法兰与上游直管段相连，外管另一端通过第二密封环及法兰与下游管段相连，外管上设置有前取压环、后取压环，阻力体通过前支撑和后支撑固定在圆形管道内；所述的后支撑与第二密封环为一体式设计，所述的第一密封环和第二密封环均为金属密封结构。本实用新型专利技术可以实现流体的节流并在下游实现流体压力的恢复，从而实现节流流量测量的目的，以及低的压力损失；一体化支撑结构，可以实现可靠的支撑，并把对取压的影响降到最低。

A low resistance and large flow throttling flowmeter

【技术实现步骤摘要】
一种低阻力大流量节流流量计
本技术涉及的是一种节流流量计，具体涉及一种低阻力大流量节流流量计。
技术介绍
采用以节流为原理的流量计，在节流元件的特定位置会产生压差，这种压差与流量的平方存在单一函数关系。通过测量压差，就可以建立流量和压差之间的关系，从而可以对管道内的流体进行流量测量。节流流量计中最为广泛使用的是孔板流量计。自20世纪20年代起，美国和欧洲进行了大规模的节流装置试验研究，并在30年代实现了标准化。1980年ISO(国际标准化组织)正式通过国际标准ISO5167，产生了流量测量节流装置的第一个国际标准。孔板虽然制造简单，占用管道长度小。但作为标准节流装置使用时，其测量范围较窄，一般只能实现1:3的流量比。同时，孔板还存在着压力损失大，容易出现振动及磨蚀等问题。文丘里流量计采用了很长的锥段作为流体流速改变时的过渡段，从而使流体的流动变得有序平稳。相较于孔板流量计，文丘里流量计压降小、测量范围大、磨蚀小。但是由于文丘里流量计需要加工精密的喉口及与之相邻的上下游锥段，从而极大的增加机械加工的难度及成本。美国McCrometer公司二十世纪八十年代提出了一种内置V型锥体的节流流量计，当流体通过锥体和管道之间的流道时，流体加速，并在V型锥体后部形成一个回流区。V锥流量计的取压点设置在锥体上游和锥形体后部中央。V锥相比孔板流量计而言，具有更大的流量测量范围，比例可以到1:10。同时，由于采用环形结构，对于杂质脏污的容纳能力强，可以适用于较差的流体环境。V锥流量计本身具有结构简单，加工制造较为容易的特点。但是在大流量使用环境下，由于V锥体后部的突然扩大，流体在此会产生较大的损失，相比文丘里流量计，压降仍然偏大。其次，由于需要在锥体后部取压，这就要求取压管深入到管道内部，这对锥体的固定提出了较高的要求。国内在该技术的基础上，提出多种专利。中国专利ZL2006200823620提出了一种具有不粘涂层的V形锥流量计。该专利是在传统V锥流量计的内层喷涂能防止焦油粘附的特殊不粘材料，从而实现流量计长期工作在恶劣环境的要求。另外专利ZL200620082364X中，提出了一种改单孔取压为多孔取压的结构。中国专利ZL2012104268918提出了全对称双锥流量计。该专利的特点是在将两个相对的V型锥体内置于管道中，利用对称布置的取压口，可以实现双向流动的测量。中国专利CN99257650.4提出了一种内文丘里流量计。该异型文丘里管由一圆形测量管和置于测量管内并与测量管内圆同轴的旋转体芯体所构成，芯体与测量管内圆之间形成的环形通道，其轴向过流面面积的变化规律和传统文丘里管轴向过流面面积的变化规律相同。从以上技术发展可以看出，随着V型锥节流流量计的提出及应用，其固有的优点逐渐为业界所接受。在此基础上，国内陆续提出一些基于内置锥体结构的节流流量计。这些流量计中，有些是基于国外专利技术在特征上进行了拓展性创新，有些则是在V型锥节流流量计的基础上，进行了一定的改进和提高。通过这些改进和提高，使得内置锥体形式的节流流量计获得了进一步的发展。现有技术存在着下述缺陷：1、现有的文丘里流量计在制造大直径流量计时，存在整体加工尺度大，加工难度高，以及成本高的问题；2、现有的V锥流量计由于内置结构，其加工难度小，但V锥节流原件在最小截面以后，存在流通面积突然变大，节流损失大，结构后流体的扰动大的缺点；3、V锥流量计的支撑结构难以设计，在大流量情况下，由于V锥后的流动扰动大，难以长时间不变形，影响长期使用的精度；4、V锥流量计采用的前支撑结构，会对上游取压造成影响，不利于测量精度的提高。综上所述，本技术设计了一种低阻力大流量节流流量计，实现大流量计制造的方便和低成本，同时具有良好的结构稳定性。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足，本技术目的是在于提供一种低阻力大流量节流流量计，管道内内置具有前后椎体的节流元件，可以实现流体的节流并在下游实现流体压力的恢复，从而实现节流流量测量的目的，以及低的压力损失；一体化支撑结构，所有支撑结构均在取压点下游，可以实现可靠的支撑，并把对取压的影响降到最低。为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案来实现：一种低阻力大流量节流流量计，包括上游直管段、第一密封环、外管、前取压环、后取压环、前支撑、阻力体、后支撑、第二密封环和下游管段，外管内为圆形管道，外管一端通过第一密封环及法兰与上游直管段相连，外管另一端通过第二密封环及法兰与下游管段相连，外管上设置有前取压环、后取压环，阻力体通过前支撑和后支撑固定在圆形管道内；所述的后支撑与第二密封环为一体式设计，所述的第一密封环和第二密封环均为金属密封结构。作为优选，所述的前取压环设置在阻力体的上游，距离约为圆形管道直径的一半；所述的前取压环、后取压环通过连接管与取压孔相连，所述的取压孔垂直于圆形管道直线设置，所述的取压孔设置有多个。作为优选，所述的阻力体包括凸锥体、短柱体、前支撑和长椎体，短柱体的前后端分别为凸锥体和长椎体，前支撑焊接在长椎体上。作为优选，所述的前支撑为叶片状，叶片设置有3-4个，叶片与取压环上的取压孔形成一定的错位，从而降低支撑对上游流场的影响。作为优选，所述的后支撑通过四个辐条结构分别连接第二密封环和阻力体后端。作为优选，所述的后取压环设置在短柱体的中心位置。本技术的流量计采用在圆形管道内设置一种特定形式的阻力件，通过流体的加速和减速，从而可以产生不同的壁面静压。通过建立差压与流体流量之间的函数关系，从而可以通过测量差压的方式，实现对流体流量的在线连续测量。本技术的节流流量计测量的压差为阻力体上游和流道最窄处，V锥流量计的取压位置在锥体上游和锥体尾部，与V锥流量计及内文丘里流量计相比，在相同的环隙流速比的情况下，由于本流量计的取压位于最大流速的位置，所以其静压较低，从而可以获得更大的差压，这对测量更为有利；本技术的节流流量计采用内置阻力体改变流体通过时的流速，与传统文丘里流量计的通过改变管道直径的方式改变流速具有明显的区别；节流流量计具有较长的长椎体，可以实现压力的恢复，从而实现仪表的大压差及低的压降损失；当本流量计应用于大管道时，可以采用钢管加工，因此可以显著降低流量计的成本；本技术的流量计的环形流道结构，不易堵塞脏污，具有一定的自清洁作用，可以适用于一些含有少量杂质的场合。本技术的有益效果：本技术通过采用内置阻力体的方式实现流道内流体流速的改变，并进而实现流体流量的测量。相较于孔板及文丘里流量计，在大直径管道条件下，具有结构简单，制造容易的特点。同时，由于采用的阻力体具有良好的压力恢复效果，因此在实现测量的大压差时，实际压差只有测量值的1/7，可以降低流量计的压力损失。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本技术；图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的阻力体的结构示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低阻力大流量节流流量计，其特征在于，包括上游直管段(1)、第一密封环(2)、外管(3)、前取压环(4)、后取压环(5)、前支撑(6)、阻力体(7)、后支撑、第二密封环(8)和下游管段(9)，外管(3)内为圆形管道，外管(3)一端通过第一密封环(2)及法兰与上游直管段(1)相连，外管(3)另一端通过第二密封环(8)及法兰与下游管段(9)相连，外管(3)上设置有前取压环 (4)、后取压环(5)，阻力体(7)通过前支撑(6)和后支撑固定在圆形管道内；所述的后支撑与第二密封环(8)为一体式设计，所述的第一密封环(2)和第二密封环(8)均为金属密封结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种低阻力大流量节流流量计，其特征在于，包括上游直管段(1)、第一密封环(2)、外管(3)、前取压环(4)、后取压环(5)、前支撑(6)、阻力体(7)、后支撑、第二密封环(8)和下游管段(9)，外管(3)内为圆形管道，外管(3)一端通过第一密封环(2)及法兰与上游直管段(1)相连，外管(3)另一端通过第二密封环(8)及法兰与下游管段(9)相连，外管(3)上设置有前取压环(4)、后取压环(5)，阻力体(7)通过前支撑(6)和后支撑固定在圆形管道内；所述的后支撑与第二密封环(8)为一体式设计，所述的第一密封环(2)和第二密封环(8)均为金属密封结构。


2.根据权利要求1所述的一种低阻力大流量节流流量计，其特征在于，所述的前取压环(4)设置在阻力体(7)的上游；所述的前取压环(4)、后取压环(5)通过连接管与取压孔相连，所述的取压孔垂直于圆形管道直线设置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，周媛莉，
申请(专利权)人：上海雷奎流体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31