[其他]环式离心流量计

说明书

本发明属流体流量测量仪表。

城市给排水技术和环保事业的迅速发展，给流量测量仪表提出了更高的要求，尤其对给水工程中的高浊度水处理，排水工程中的生活、工业污水处理过程和独特的污泥处理工艺。在高浊度水处理中，要求流量测量装置内部无收缩断面，无机械传递装置，以免杂物及沉积物质在收缩断面处堆积或增加传递装置的阻力，给流量测量带来误差。在特殊污泥处理工艺过程中会产生沼气，对含有沼气成分的消化污泥的流量测量带来防爆要求。

1960年美国报导一种“全圆环式离心流量计”，这种流量计具有不易堵塞，流量系数不随流量或粘度而变化的优点。1985年，我国湖南省岳阳石油化工总厂涤纶厂研制和报导的“环形管流量计”即属此种。其结构是将金属圆管弯制成旋转一圈的环形弯管，在环管距进水口下游180度处的内外侧上设二点取压孔来测量此二点的压力差再用相应的计算公式求出流过环管的平均流速和流量。由于这种流量计的断面为圆形，存在以下缺点：结构上局限于用金属圆管弯制，无法控制环形弯管断面不变形;弯制成形后的环管断面面积无法直接精确测定;当流体流经环管的圆形断面时，通过圆心的截平面（见图2-1）2-2与任一截平面1-1的流速分布有较大差别，与计算假设条件不完全吻合，环管外侧取压点的压力增量与实际流体在环管中流动时该点同一垂直切面上的压力增量平均值有差异。因此，给流量计算带来系统误差，并限制了环形管流量计的发展和使用，较难实现工业化生产。

本发明的目的旨在以离心力效应为机理，提供一个结构合理、加工方便、几何尺寸能严格控制、实际流速分布更符合于流量计算公式的假设条件，测量精度高，使用稳定可靠的流量仪表。

本发明环式离心流量计的过流断面采用矩形或正方形，当流体沿着环形导槽做圆周运动时，将产生一离心力，并作用于导槽外侧，该力是流体密度。流速和作圆周运动弯曲半径的函数。当过流断面为矩形或正方形时（见图2-2），任一截平面1′-1′与过中点的截平面2′-2′的流速分布相同，环形导槽外侧取压点的压力增量与流体在导槽中实际流动状态时该取压点同一垂直切面上的压力增量平均值相等，因此，更符合于流量计算公式的假设条件，即对于在固定环形导槽中做圆周运动的某一流体来说，其对导槽外侧作用力的大小只与流速有关。通过测定作用于环形导槽在180度处同一垂直断面上内外侧压力差，即可利用有关公式计算出流体流经环形导槽该取压点的平均流速，然后乘以断面面积，求得流量。

本发明环式离心流量计，由于过流断面为矩形或正方形，易于机械加工，能严格控制几何尺寸，保证主要参数如弯曲半径、过流断面面积等的严格要求。加工成形后，能用精密量具直接精确测定，从而提高了流量计算公式的计算精度，给工业化、系列化生产创造了条件。在设计上，流体从进口以切线方向流入，使流体平顺过渡，不干扰其流动状态。进口与出口间设有导流隔板，起进出口流体的隔离作用，又起流体的平顺导向作用，减小压力损失。

附图说明：图1是本发明环式离心流量计构造图。图2是环式离心流量计与环形管流量计截平面流速分布对比图。

本发明的结构见图1，由主体（1）压盖（2）导流隔板（3）组成，主体包括进水管（4）环形导槽（5）出水窗口（6）出水管（7）差压讯号取压孔（8）、（9）等部分组成。主体、盖板和导流隔板互相配合完成进出水系统的隔离及整体密封。其工作过程是：流体从进水管以切线方向均匀流入主体，沿环形导槽流经下游的差压取压孔，测得由于离心力所产生的内外侧压力差，流体继续沿环形导槽流过导流隔板后经出水窗口、出水管流出。整个工艺流程是在主体与压盖密封系统内进行的。

本发明的测量精度、技术性能、指标经四台样机的实测，其主要技术指标，对于液体是：平均流速为1-3米/秒;测量精度为1.5级（±1.5%）;压力损失≤流量计本体长度的等长、等过流面积的圆钢管压力损失的二倍;工作压力为16公斤·力/厘米²。刻度范围为方根刻度;量程比为31/2∶1。

本发明可测量流体流量范围在0.5米³/时至10000米³/时，过流断面由10×10毫米到1000×1000毫米形成的系列产品。

本发明环式离心流量计的优点，除具有全圆环管离心流量计所具有的优点外，还具有以下突出优点：

1、由于过流断面为矩形或正方形，易于机械加工，能严格控制加工尺寸，保证主要参数，如弯曲半径、过流断面面积等的严格要求，加工成形后能用精密量具直接精确测定，从而提高了流量计算公式的计算精度。