[发明专利]双曲面平衡流量计

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，特别是管道中测量流体流量的装置。

背景技术

现有的标准孔板流量计是将标准孔板与差压变送器配套组成的节流式差 压流量测量装置，可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量，广泛应用于石 油、化工、冶金、电力、供热、供水、供汽等领域的过程控制和流量测量， 使用数量最大。

孔板流量计工作原理，是在充满管道的流体流经管道内增设孔板节流装 置，在孔板节流元件附近造成边缘收缩，使流速增加，在其上、下游两侧产 生静压力差。在已知工况参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程 可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。

目前使用传统孔板节流装置，其结构虽然简单，但由于边缘节流对流体 的突然收缩，带来了不可克服的死区效应：

1.测量量程比非常有限，约为4：1；

2.差压信号噪声大，导致测量精度和重复性低；

3.孔板节流会使流场不规则，需要很长的直管段整流；

4.水平设置管道时，孔板下端杂质流不过去，易堆积改变管道截面积， 不适合测脏污、含杂质和黏稠介质；

5.孔板上、下游涡流导致动能损失，永久压力损失大，浪费能源；

6.孔板节流件锐角内缘很薄，容易磨损，产生测量误差，缩短使用寿 命；

7.工程安装现场容易出现装配偏差，方向错误，增加维护量；

8.对于体积容易受温度和压力影响的流体，孔板突然收缩节流会带来 死区里流动截面积不稳定，对差压信号产生很大的叠加误差，对与临界状态 附近流体，很容易引起相变，造成测量紊乱。

有一种锥形流量计，在流体管道中央放置一节流圆形锥体测量流量，也 能较好解决黏稠介质和杂质阻塞问题，并有对称结构，可以缩小直管段，但 锥体尾部的紊流很多，相对压损较大，并有结构上的安全隐患的缺陷。

因此，管道流量测量工程需要这样的双曲面环状结构、平衡流线收缩和 释放的节流式流量计。双曲面平衡流量计与传统孔板流量计及锥形流量计相 比，流体流场分布最稳定、使流体受内部构件的影响产生流通面积和温度、 压力的变化降到最低，不会产生两相分离变化，既能很好地节流，又能很好 地整流，较大幅度提高了测量精度和重复性，降低了永久压力损失，缩短了 直管段要求，扩大了测量量程比，杂质脏污可轻松通过。将孔板流量计和楔 式流量计、锥形流量计的优点整合起来，缺点基本克服掉，是很大的技术革 新。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种流量计，所述的流量计可以使流体温度和压 力的变化对流量计内部构件的影响尽量降到最小程度，使流体碰撞流量计产 生的动量损失减小，从而提供更精确更有效的测量数据。

本发明的目的是这样实现的，采用一种流量计，包括管道件01，管内节流 件02，管内节流件02安装在管道件01的内壁上，管内节流件02与管道件 01同轴设置，其特征在于，管内节流件02的导流面03是弧面，是圆弧面， 是双曲面，导流面03是沿自身的轴对称的。

本发明的优点是，由于流量计的管内节流件02的导流面03采用了弧面， 特别是采用了双曲面，管内节流件02起内部节流环的作用，导流弧面极大的 降低了目前孔板或对接楔形面流量计对流体碰撞而产生的动量损失，大大的 减小了流量计对流体的阻力，使整个流量计能更精确更有效的测量数据。本 发明的流量计，根据其结构，也可以称为双曲面平衡流量计，与传统孔板流 量计相比，是很大的技术革新，它可以保持管道中流动介质在流动时不产生 两相分离变化，较大幅度提高了测量精度。

附图说明

图1是本发明的流量计的结构说明图，

图2是本发明的流量计的结构又一说明图，

图3是本发明的流量计的一实施例，称为整体焊接式实施例说明图。

图4是本发明的流量计的另一实施例，带法兰盘端口的实施例说明图。

图5是本发明的流量计的第三个实施例，是管道内嵌式的实施例说明图。

图6是本发明的流量计的第四个实施例，是法兰对夹式的实施例说明图。

具体实施方式

本发明的流量计根据结构可称为一种双曲面平衡流量计，所述流量计安 装到流体通过的通道内以便横截所述管道，或安装到连接两相临管道的两个 法兰中，通过法兰中孔，与管道相通。