本實用新型涉及管道傳輸技術領域,更具體地,涉及一種用于傳輸管道的流動調整器。
背景技術:
在實際工業(yè)過程中,大管徑液體管道傳輸過程十分常見,其流量測量通常采用孔板、文丘里等壓差式流量計測量,這類流量計要求測量截面要具有如下特性:軸對稱的速度分布、等靜壓分布、無裝置引起的漩渦。但流量計上游不可避免的存在閥門、彎頭、三通、變徑等結構,會產生流態(tài)畸變(速度分布剖面不對稱和漩渦流),流態(tài)畸變對流量計的測量精度有很大影響且不易消除,往往會傳播百倍管徑的直管段距離才會完全消失,這對管道布置空間是一個巨大的挑戰(zhàn)。
在流量計上游加裝流動調整器,可以在較短的直管段距離內消除不正常流態(tài)畸變,它能用較低的成本,有效的減少流量計的測量誤差。ISO 5167-2003新標準中明確建議應在節(jié)流裝置上游安裝流動調整器,能縮短所要求的直管段長度。從近年來的公開資料可知,目前已出現(xiàn)多種流動調整器。專利CN 2583642 Y公開了一種用于氣體流量測量的蜂窩隔板式流動調整器;專利CN 2760423 A公開了一種可以避免堵塞的流體輸送管道的流動調整器;專利CN 102435253公開了一種多孔介質材料和整流葉片組合使用的流動調整器;專利CN 102735297 A公開了一種整流孔板和整流格柵組合式流動調整器。
綜上所述,現(xiàn)有流動調整器多是以氣流流量測量為背景,性能評測實驗也多用氣體為工質進行,而專門用于液體流量測量的流動調整器較少;其次,多數(shù)流動調整器的設計只考慮了整流效果的好壞,而忽略了流動調整器對系統(tǒng)的影響,以至于壓損過大;同時,部分流動調整器存在結構過于復雜、易堵塞、加工難度大、成本高、拆裝困難等問題,在實際大管徑液體管道傳輸中并不適用。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。
為此,本實用新型提出一種用于傳輸管道的流動調整器,該流動調整器結構簡單,通流率大,壓降小,不易堵塞。
根據本實用新型的用于傳輸管道的流動調整器,包括:殼體,所述殼體形成為適于安裝在所述傳輸管道內的柱狀,所述殼體的外徑與所述傳輸管道的內徑相等;中心管,所述中心管形成為中空管狀,所述中心管沿所述殼體的軸向延伸地設在所述殼體內,所述中心管與所述殼體同軸設置;整流葉片,所述整流葉片設在所述中心管的外壁面與所述殼體的內壁面之間且分別與所述中心管和所述殼體相連以連接所述中心管和所述殼體。
根據本實用新型的用于傳輸管道的流動調整器,通過在殼體內設置中空的中心管結構,并且在中心管與殼體之間設置整流葉片,增大了流動調整器的通流率,不易造成堵塞,并且該結構的流通調整器安裝在傳輸管道內,能夠在較小的壓降下,有效消除傳輸管道內流場中的漩渦、旋流等流態(tài)畸變,使流體在較短的直管段內形成一個穩(wěn)定、且充分發(fā)展的速度分布,從而提高測量精度。
另外,根據本實用新型的用于傳輸管道的流動調整器,還可以具有如下附加的技術特征:
根據本實用新型的一個實施例,所述整流葉片包括第一葉片組和第二葉片組,所述第一葉片組包括多個間隔開設在所述中心管和所述殼體的一端的第一葉片,所述第二葉片組包括多個間隔開設在所述中心管和所述殼體的另一端的第二葉片,所述第一葉片和所述第二葉片在所述中心管的軸向和周向上分別間隔開布置。
根據本實用新型的一個實施例,所述第一葉片包括四個,每個所述第一葉片分別沿所述中心管的徑向延伸,相鄰兩個所述第一葉片之間限定出的夾角為直角;所述第二葉片包括四個,每個所述第二葉片分別沿所述中心管的徑向延伸,相鄰兩個所述第二葉片之間限定出的夾角為直角,所述第一葉片與所述第二葉片交錯布置。
根據本實用新型的一個實施例,所述第一葉片與相鄰的所述第二葉片之間限定出的夾角為45°。
根據本實用新型的一個實施例,所述殼體的徑向尺寸為D,長度為L,L=1.1D。
根據本實用新型的一個實施例,所述中心管的徑向尺寸為d,d=0.4D。
根據本實用新型的一個實施例,所述第一葉片和所述第二葉片的長度分別為B,B=0.45D。
根據本實用新型的一個實施例,所述中心管的軸向長度與所述殼體的軸向長度相等。
根據本實用新型的一個實施例,所述中心管的軸向兩端分別設有適于與所述傳輸管道相連的連接法蘭。
根據本實用新型的一個實施例,所述殼體與所述中心管和所述整流葉片一體成型。
本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據本實用新型實施例的用于傳輸管道的流動調整器的側視圖;
圖2是根據本實用新型實施例的用于傳輸管道的流動調整器的剖視圖;
圖3是根據本實用新型實施例的用于傳輸管道的流通調整器的使用狀態(tài)圖。
附圖標記:
流動調整器100;傳輸管道200;
殼體10;
中心管20;
整流葉片30;第一葉片組31;第一葉片311;第二葉片組32;第二葉片321;
連接法蘭40。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
下面結合附圖具體描述根據本實用新型實施例的用于傳輸管道的流動調整器100。
如圖1和圖2所示,根據本實用新型實施例的用于傳輸管道的流動調整器100包括殼體10、中心管20和整流葉片30。
具體而言,殼體10形成為適于安裝在傳輸管道內的柱狀,殼體10的外徑與傳輸管道的內徑相等,中心管20形成為中空管狀,中心管20沿殼體10的軸向延伸地設在殼體10內,中心管20與殼體10同軸設置,整流葉片30設在中心管20的外壁面與殼體10的內壁面之間且分別與中心管20和殼體10相連以連接中心管20和殼體10。
換言之,根據本實用新型實施例的流動調整器100適用于傳輸管道,尤其適用于大管徑的傳輸管道,該流動調整器100主要由殼體10、中心管20和整流葉片30三部分組成,殼體10形成為與傳輸管道形狀相對應的柱狀,殼體10的外圈的徑向尺寸與傳輸管道的內圈的徑向尺寸相等,以便于流動調整器100在傳輸管道內的裝配。
中心管20形成為空心柱狀結構,中心管20與殼體10同軸設置且位于殼體10內,中心管20與殼體10之間通過多個設在中心管20的外壁面與殼體10的內壁面之間的整流葉片30相連。
由此,根據本實用新型實施例的用于傳輸管道的流動調整器100,通過在殼體10內設置中空的中心管20結構,并且在中心管20與殼體10之間設置整流葉片30,增大了流動調整器的通流率,不易造成堵塞。該結構的流通調整器100安裝在傳輸管道內并且可以位于大管徑式壓差流量計的上游,能夠在較小的壓降下,有效消除傳輸管道內流場中的漩渦、旋流等流態(tài)畸變,使流體在較短的直管段內形成一個穩(wěn)定、且充分發(fā)展的速度分布,從而提高流量計的測量精度。
根據本實用新型的一個實施例,整流葉片30包括第一葉片組31和第二葉片組32,第一葉片組31包括多個間隔開設在中心管20和殼體10的一端的第一葉片311,第二葉片組32包括多個間隔開設在中心管20和殼體10的另一端的第二葉片321,第一葉片311和第二葉片321在中心管20的軸向和周向上分別間隔開布置。
也就是說,如圖1和圖2所示,在本申請中,整流葉片30包括第一葉片組31和第二葉片組32兩個葉片組,第一葉片組31設在中心管20和殼體30的一端之間,第二葉片組32設在中心管20和殼體30的另一端之間,第一葉片組31的多個第一葉片311和第二葉片組32的多個第二葉片321在中心管20的軸向上間隔開,并且在中心管20的周向上也間隔開分布。
由此,通過設置兩個葉片組,在保證流動調整器100通流率的基礎上,可以增大中心管20與殼體10的連接強度,提高整體結構穩(wěn)定性。
優(yōu)選地,在本實用新型的一些具體實施方式中,第一葉片311包括四個,每個第一葉片311分別沿中心管20的徑向延伸,相鄰兩個第一葉片311之間限定出的夾角為直角。第二葉片321包括四個,每個第二葉片321分別沿中心管20的徑向延伸,相鄰兩個第二葉片321之間限定出的夾角為直角,第一葉片311與第二葉片321交錯布置。進一步地,第一葉片311與相鄰的第二葉片321之間限定出的夾角為45°。
具體地,參照圖1和圖2,在本實施例中,第一葉片組31由四個第一葉片311組成,每個第一葉片311分別沿中心管10的徑向方向延伸地設在中心管20與外殼10之間,四個第一葉片311相對于中心管20呈中心對稱,四個第一葉片311所在平面的延長線分別經過中心管20的中心軸線組合成十字型葉片組。
相應地,第二葉片組32由四個第二葉片321組成,每個第二葉片321分別沿中心管10的徑向方向延伸地設在中心管20與外殼10之間,四個第二葉片321相對于中心管20呈中心對稱,四個第二葉片321所在平面的延長線分別經過中心管20的中心軸線組合成十字型葉片組。
進一步地,每個第一葉片311與每個第二葉片321交錯分布,并且每個第一葉片311與相鄰的第二葉片321之間限定出的夾角為45°,每個第二葉片321與相鄰的第一葉片311之間限定出的夾角也為45°。
也就是說,在本申請中,流動調整器100的整流葉片30由兩組交錯布置的葉片組組成,每組葉片由沿中心管20的管道截面徑向分布的多個葉片構成,同組葉片之間的夾角為90°,兩組葉片中相鄰兩個不同組的葉片交錯45°角布置。每組葉片的外側分別與殼體10的內壁面固定,每個葉片的內側分別與中心管20的外壁面固定,每組葉片中的迎流面形成為經過圓角處理的弧形面。
由此,該結構的流動調整器100使得經過其的流體能夠在較短的直管段內形成穩(wěn)定、對稱且充分發(fā)展的速度分布,從而有利于下游的流量計的精確測量。
根據本實用新型的一個實施例,殼體10的徑向尺寸為D,長度為L,L=1.1D??蛇x地,中心管20的軸向長度與殼體10的軸向長度相等。優(yōu)選地,中心管20的徑向尺寸為d,d=0.4D。進一步地,第一葉片311和第二葉片321的長度分別為B,B=0.45D。
換言之,根據本實用新型實施例的流動調整器100的殼體10的外徑尺寸為D,與傳輸管道的內徑相同,殼體10的長度為L,其中,L=1.1D,中心管20與殼體10同軸,中心管20的內徑尺寸為d,d=0.4D。中心管20的軸向長度接近殼體10的軸向長度L,壁厚要求在保證其強度的情況下盡可能薄,中心管20的迎流面形成為經過圓角處理的圓弧面以降低流動阻力。
第一葉片組31的多個第一葉片311和第二葉片組32的多個第二葉片321在中心管20的軸向上延伸的長度為B,B=0.45D,每個葉片的厚度在保證強度的情況下盡可能薄,葉片的迎流面也形成為經過圓角處理的圓弧面。
由此,該流動調整器的100的結構更為合理,在保證強度的基礎上,可以盡可能降低流動阻力,在較小的壓降損失下,明顯的消除漩渦和不對稱分布;同時,由于中心管20形成為中空管,本實用新型的葉片可以在一定程度上減少流體的沖擊,從而增強了結構穩(wěn)定性,且兼具結構簡單、易于加工的特點。
圖3示出了根據本實用新型實施例的流動調整器100的使用狀態(tài),流動調整器100在用于傳輸管道200時,傳輸管道200內流體如經過閥門、彎頭、三通等結構時,產生流態(tài)畸變,流場為不穩(wěn)定、有漩渦、速度分布不對稱的狀態(tài)(如圖3中左側箭頭所示);在經過根據本實用新型實施例的流動調整器100后,可在較短的直管段內變?yōu)闉榉€(wěn)定、無漩渦、速度分布對稱的流動狀態(tài),從而提高下游流量計的測量精度。
在本實用新型的一些具體實施方式中,中心管20的軸向兩端分別設有適于與傳輸管道相連的連接法蘭40。具體地,連接法蘭40固定于殼體10的兩端,由此可以實現(xiàn)流動調整器100與傳輸管道200相連。
根據本實用新型的一些實施例,殼體10與中心管20和整流葉片30一體成型。也就是說,流動調整器100為一體成型件。由此,該結構的流動調整器100不僅保證了整體結構穩(wěn)定性,而且加工方便,成本低廉。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本實用新型的限制,本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。