[实用新型]矩形截面管均速管流量计无效
申请号: | 90207365.6 | 申请日: | 1990-06-23 |
公开(公告)号: | CN2076668U | 公开(公告)日: | 1991-05-08 |
发明(设计)人: | 吴国纷;王关松 | 申请(专利权)人: | 上海机械学院 |
主分类号: | G01F1/34 | 分类号: | G01F1/34 |
代理公司: | 机械电子工业部上海专利事务所 | 代理人: | 郭海,欧阳坚 |
地址: | 20009*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 矩形 截面 管均速管 流量计 | ||
本实用新型涉及一种用于矩形截面管道内测量流体流量的均速管流量计,特别是一种适用于测量气体流量的均速管流量计。
目前应用于矩形截面管道的流量测量的方法主要有:采用节流装置(矩形孔板、矩形文丘利管等);利用测速计或流速计(毕托管、各类插入式流速计等)测出管道截面上多点(包括一点)处的流速,然后将点速与给定面积相乘并求和(速度——面积法)得到流量;示踪法等方法。第一种方法压力损失大,对于安装条件(如前后直管段)和输送介质的要求较高。但由于大多数矩形管道输送压力较低,现场安装条件亦不易满足,因而限制了其使用范围。尤其当介质含有粉尘、烟雾和腐蚀性物质时,更无法使用。第二种方法操作不便,耗费时间长,很少在工业生产中应用。第三种方法需要添加示踪物质,附属设备多,成本高,一般只能用于一次性的现场校验。
本实用新型的目的是:设计一种压力损失小,能低压下使用,普遍遍适用于各种矩形截面管道,尤其是输气管道的流量计。它具有结构简单、操作方便、造价低廉,安装维修方便,特别适用于废气,烟气等恶劣介质条件的场合,可在环保工程,采矿、冶金、电站等领域内广泛应用。此外,它还具有压力损失小(即能耗低),精度较高且长期稳定性好以及使用寿命长等优良性能。
为了达到上述目的而提出的设计方案为:一种用矩型截面管道的均速管流量计,它具有检测计、差压计,检测计插入矩形截面管道,检测计逆流面设一个或一个以上的总压孔,检测杆逆流面矩型截面管道壁上设一个或一个以上的静压孔。其特征在于检测杆为一个或一个以上多个组成,检测杆分布按对数一线性法,或对数一切比彐夫法或彐夫法沿管截面布置,检测杆上的总压孔的分布按对数--线性法或对数一切比彐夫法设置。通过设置的总压孔测得矩形管横截面上的平均总压,同时由静压孔测得静压,通过压差计得到总压、与静压、之差即为动压,然后根据体积流量正比于动压平方根的关系式求得流量。其基本原理与目前应用于园管的均速管流量计类似,但由于矩形管道内流速分布比园管内的更为复杂,(不仅与雷诺数有关,还与矩形截面的形状尺寸有关),故每根检测杆上总压孔的布置,及检测杆的数量布置不同,为了从二度光间上复盖矩形截面,必须按一定的规律布置数根检测杆组合使用。检测杆上的的总压孔位置和检测杆沿管戴面的倾向布置,在原则上有两种确定方法,即对数——线性法及对数——切比彐夫法,其方法是将矩形截面等分为m-n个面积单元。在每一面积单元的平均流速点处布置一个总压孔,若m为插入管截面的检测杆数,则n为每根检测杆上的总压孔数,即在管截面上一共布置m×n个总压孔,由于平均流速点位置与管内流速分布有关。故对于速度较大的各个紧靠壁面的周缘面积单元,按对数规律确定其总压孔位置,对于其余各内部单元,则按对数线性规律(对数——线性法)或切比雪夫数值积分的插值点(对数——切比雪夫法)确定其总压孔位置。每一总压孔的插座标(检测杆的插入位置)与纵座标(检测杆上的总压孔位置),可分别应用上述方法独立求得。切比雪夫积分的插值点与被积函数形式无关,在插值点数不多的情况下,积分精度较高,故一般宜采用对数——切比雪夫法,在确切知道内流速分布的条件下,可用对数——线性法。
总压孔数太少或过多均会影响流量测量的精度标一般说来,对于大口径管道、安装条件较好及精度要求较高的场合,总压孔数应适当增加;反之,则可减少,插入的检测杆数m不宜太多,且宜从长边插入以有利于减轻检测杆本身对流场的干扰。因为检测杆的开孔位置与插入位置是分开确定的,且m不必等于n,故且组合较为灵活,适用范围广,m≤3,可完全采用切比雪夫法定位;n一般取偶数,且不小于4。推荐的常用组合方式为3×4,2×4等在小口径,大雷诺数、正方形截面管道且精安要求不高的特殊场合,可以采用1根检测杆。
检测杆外形可分即检测杆的横截面可知圆形、菱形、和扁圆形,结构形式可分为分离型,悬壁型、支撑型。按工作条可分类为普通型、高温型、耐腐型等,差压计可根据具体情况配置各种不同类型的差压计,其区别在于当测量精度要求高时,每根检测杆应各自配一台差压计,并取得各压差值的平方根的算术平均值计算流量。也可将所有检测杆的总、静压孔分别连通而使用一台差压计。静压孔可为一个或数个,视管道截面尺寸大小而定。检测杆截面尺寸和总、静压孔孔径大小等均参照圆管均速管流量计的有关规定。下面根据图详细说明:
图1矩形截面管均速管流量计结构示意。
图2是3×4组合的总压孔布置图。
图3是检测杆的横截面示意图。
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