孔板的制作方法
【專利摘要】提供了用于調(diào)節(jié)穿過導(dǎo)管的流的孔板的實施方式。在一些實施方式中，提供了構(gòu)造成最大化壓力損失的平衡限流孔(BRO)板。在一些實施方式中，BRO板可構(gòu)造成限制管和板的噪音、侵蝕、氣蝕、剪切應(yīng)力等，同時最大化壓力損失，且將流限于所需值。在一些實施方式中，穿過BRO板的開口可構(gòu)造成滿足速度頭壓力損失方程。作為備選，在一些實施方式中，孔板的孔圖案可通過使用提供的雷諾匹配(RM)方程來優(yōu)化。在一些實施方式中，孔板可使用本文提供的方程優(yōu)化來改善過程變量測量、最小化系統(tǒng)壓降、恢復(fù)壓力和減小噪音和系統(tǒng)內(nèi)的其它低效。
【專利說明】孔板 相關(guān)申請的交叉引用
[0001] 本申請請求享有2014年2月10日提交的美國臨時申請第61/937,693號和2013年9 月26日提交的美國臨時申請第61 /883，069號的權(quán)益;兩個臨時申請在此通過引用W其整體 并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本公開內(nèi)容設(shè)及孔板的實施方式。
【背景技術(shù)】
[0003] 通過引用W其整體并入本文中的美國專利第7,051，765號公開了一種用于導(dǎo)管中 的孔板，流體流過所述導(dǎo)管。
[0004] 如'765專利中公開那樣，大體上，穿過孔板的表面可變的過程變量引入了流體流 中的低效。例如，現(xiàn)有技術(shù)的孔板大體上在流體從板的一側(cè)流至另一側(cè)時經(jīng)歷相當(dāng)大的壓 力損失。令人遺憾的是，為了處理此較大的壓力損失，使用了較大且更昂貴的流體累。另外， 現(xiàn)有技術(shù)的孔板中的壓力勢大體上由隨機(jī)且混亂的滿流端流消耗。圍繞孔板的運(yùn)些滿流形 成減小了任何過程變量測量的線性和可重復(fù)性，從而引起測量準(zhǔn)確性的降低。降低的測量 準(zhǔn)確性導(dǎo)致了高度可變的過程，其繼而又由于必須保持的較大設(shè)備操作裕度而增加了過程 成本。如果壓力可穿過孔板的表面區(qū)域均等或平衡，則隨機(jī)和混亂的滿流形成可極大減少。 因此，通過相對于測量的過程變量平衡流，過程變量測量的準(zhǔn)確性可改善，同時可降低進(jìn)行 此測量的成本。
[0005] 根據(jù)'765專利的孔板解決了運(yùn)些問題。更具體而言，根據(jù)'765專利的孔板可平衡 穿過孔板的表面的與穿過孔板的流體流相關(guān)聯(lián)的一個或多個過程變量。因此，根據(jù)'765專 利的孔板可改善可重復(fù)性、線性和壓力損失的減少。
[0006] 然而，'765專利并未教導(dǎo)如何構(gòu)建構(gòu)造成限制管和板的噪音、侵蝕、氣蝕、剪切應(yīng) 力等，同時最大化壓力損失且將流限于所需的值的孔板。此外，'765專利并未教導(dǎo)如何制造 構(gòu)造成使用通過使用雷諾匹配(RM)方程優(yōu)化的孔板來優(yōu)化過程變量測量、最小化系統(tǒng)壓 降、恢復(fù)壓力、回收能量和減小噪音和系統(tǒng)內(nèi)的其它低效的孔板。
【附圖說明】
[0007] 圖1A為根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性平衡限流孔(BR0)板。
[000引圖1B示出了沿線A-A截取的圖1A中所示的平衡限流孔(BR0)板的截面視圖。
[0009] 圖2A-2G示出了根據(jù)本公開內(nèi)容構(gòu)成的其它示例性BR0板。
[0010] 圖3A示出了具有單個限流孔口（R0)的現(xiàn)有技術(shù)的限流板。
[001。 圖38-30示出了示例性BR0板和示例性孔圖案可如何調(diào)節(jié)穿過給定壓力損失的流。
[0012] 圖4A-4E示出了入口和/或出口形狀的實施方式。
[0013]圖5A-5B示出了連續(xù)地裝固在一起的多個BR0板。
[0014] 圖6A示出了具有使用雷諾匹配(Μ)方程優(yōu)化的示例性孔圖案的示例性孔板。
[0015] 圖6Β示出了圖6Α中所示的孔板的截面視圖。
[0016] 圖7Α示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個示例性孔板。
[0017] 圖7Β示出了沿線Α-Α截取的圖7Α中所示的孔板的截面視圖。
[001引圖8Α-8Ε示出了入口和/或出口形狀的實施方式。
[0019] 圖9Α示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的構(gòu)造成允許雙向流動的孔板的實施方式。
[0020] 圖9Β示出了沿線Α-Α截取的圖9Α中所示的孔板的截面視圖。
[0021] 圖10示出了裝固在兩個凸緣之間的示例性孔板。
[0022] 圖11示出了根據(jù)本公開內(nèi)容構(gòu)成的孔板上的示例性通孔位置。
【具體實施方式】
[0023] 提供了孔板的實施方式。在一些實施方式中，提供了構(gòu)造成有助于最大化壓力損 失的平衡限流孔(BR0)板。在一些實施方式中，BR0板可構(gòu)造成限制管和板的噪音、侵蝕、氣 蝕、剪切應(yīng)力等，同時最大化壓力損失，且將流限于所需值。W此方式，BR0板的使用壽命可 延長。在一些實施方式中，穿過BR0板的開口可構(gòu)造成滿足W下速度頭壓力損失方程：Δ Ρ = kpV72Gc〇
[0024] 在一些實施方式中，BR0板可具有穿過其間的兩個或多個開口。在一些實施方式 中，BR0板的開口可具有各種入口和/或出口形狀。運(yùn)些形狀包括但不限于刃口邊緣、純/直 角邊緣、錐形/斜邊緣，或仿形邊緣。在一些實施方式中，多個BR0板可連續(xù)地使用，W例如延 長使用壽命。
[0025] 作為備選，在一些實施方式中，孔板的孔圖案可構(gòu)造成通過使用提供的雷諾匹配 (RM)方程，W使用本文提供的方程有助于改善過程變量測量、最小化系統(tǒng)壓降、恢復(fù)壓力 和/或減小噪音和系統(tǒng)內(nèi)的其它低效。在一些實施方式中，通過使用提供的雷諾匹配(M)方 程構(gòu)造的孔板可包括由具有預(yù)定半徑的環(huán)限定的中屯、圓形區(qū)域。在一些實施方式中，中屯、 圓形區(qū)域限定位于板中屯、處的孔，其具有預(yù)定半徑和預(yù)定直徑。在一些實施方式中，孔板還 包括圍繞具有預(yù)定半徑的假想環(huán)分布的相等直徑的多個孔，其中環(huán)穿過孔的中屯、。在一些 實施方式中，孔圍繞環(huán)相等地分布。在優(yōu)選實施方式中，孔的數(shù)目為六個。
[0026] 在一些實施方式中，通過使用提供的雷諾匹配(RM)方程構(gòu)成的孔板的孔可具有入 口和/或出口形狀，其可用于優(yōu)化單相或多相流體的性能。孔的運(yùn)些形狀可包括但不限于刃 口邊緣、純/直角邊緣、錐形/斜邊緣，或仿形邊緣。
[0027] 在一些實施方式中，各個孔入口的曲率或倒圓可在孔半徑的百分之0.003到百分 之15.0的大小中，提供了如測試的最佳流動性能。
[00%]在一些實施方式中，鐵十字（iron cross)或其它孔口設(shè)計可取決于流動性質(zhì)使 用，如，雷諾數(shù)、密度、粘性、剪切應(yīng)力極限、壓力脈沖極限（如，在液體炸藥（liquid 6邱1〇3；[￥6)的情況下）、牛頓流體(化￥1：0]11曰]1)、非牛頓流體等、單相或多相流體。
[0029] 在一些實施方式中，通孔（即，放出口（tap))可定位成測量穿過孔板的流的壓降。 在一些實施方式中，通孔可為用于測量孔板下游和/或上游的壓力場的開口。在一些實施方 式中，通孔可包括小管放出孔，其從通孔延伸。W此方式，放出口位于與穿過孔板的流連通。
[0030] 圖1，2A-2G，3B-3G，5A和5B示出了BR0板的示例性實施方式。在本公開內(nèi)容的一些 實施方式中，'765專利的方程擴(kuò)展至在有和/或沒有流的測量的情況下來有助于最大化壓 力損失。更具體而言，W下速度頭壓力損失方程連同'765專利闡釋的方程使用，W設(shè)計平衡 限流孔(BRO)板(例如，見圖1，24-26,38-36,54和58)，其可限制管和板的噪音、侵蝕、氣蝕、 剪切應(yīng)力等，同時最大化壓力損失，且將流限于所需的值：
[0031] Δ P =kpV72Gc；
[0032] 其中；
[0033] Δ P =穿過板的壓力損失；
[0034] n =速度指數(shù)；
[00對 k =速度頭損失；
[0036] p =流體密度；
[0037] V =流體速度；W及
[0038] Gc =牛頓換算常數(shù)。
[0039] 在一些實施方式中，η的值范圍通常在1.8到2之間。在一些實施方式中，η的值可大 于2。在一些實施方式中，η的值可小于1.8。
[0040] 在一些實施方式中，Δ Ρ可表示永久壓力損失。在一些實施方式中，Δ Ρ可不表示 永久壓力損失。
[0041] 圖1Α示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的具有多個孔102的示例性BR0板100。在一些實施方 式中，孔102可為延伸穿過BR0板的開口。在一些實施方式中，延伸穿過BR0板的各個孔102的 直徑可變化。在一些實施方式中，對于較大的管，可能需要許多孔102,有時幾百個，帶有許 多孔環(huán)(例如，見圖2Α)。在一些實施方式中，孔102的數(shù)目可取決于孔的尺寸和板的尺寸范 圍從兩個到幾千個。圖2Α示出了可用于較大的管的示例性BR0板200曰。圖2B-2G分別各自示 出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性BR0板20化-g。
[0042] 圖3A示出了具有單個限流孔口（孔)的現(xiàn)有技術(shù)的限流板。此設(shè)計可生成有害的滿 流、振動和板噪音。
[0043] 如圖3B-3D中所示，在一些實施方式中，BR0板300b-d分別可調(diào)節(jié)穿過給定壓力損 失的流和/或速度分布。
[0044] 在一些實施方式中，W下平衡流動計量方程可單獨(dú)使用或連同本文所述的其它公 式使用，W設(shè)計平衡限流孔(BR0)板，其限制管和板的噪音、侵蝕、氣蝕、剪切應(yīng)力等，同時最 大化壓力損失，且將流限于所需的值：
[0045] KpAVN=常數(shù)
[0046] 其中；
[0047] Κ =常數(shù)；
[004引ρ =流體的密度；
[0049] A =孔面積；
[0050] V =流體速度；W及
[0051] N=速度指數(shù)；
[0化2] 在一些實施方式中，N的值可在到+W范圍之間。
[0053] 在一些實施方式中，K的值可在延伸穿過示例性BR0板的孔102之間變化。
[0054] 在一些實施方式中，如圖3B中所示，中屯、孔可用于調(diào)節(jié)穿過給定壓力損失的流，該 中屯、孔具有直徑小于附近的延伸穿過BRO板3(K)b或其它多孔的孔板的孔的開口。W此方式， N<0。在一些實施方式中，如圖3C中所示，延伸穿過BR0板300c或其它多孔的孔板的所有孔 可具有相同或相似的直徑，且可用于調(diào)節(jié)穿過給定壓力損失的流。W此方式，N = 0。在一些 實施方式中，如圖3D中所示，中屯、孔可用于調(diào)節(jié)穿過給定壓力損失的流，所述中屯、孔具有直 徑大于附近的延伸穿過BR0板300d或其它多孔的孔板的孔的開口。W此方式，N>0。
[0化5] 如圖4A-4E中所示，在一些實施方式中，延伸穿過BR0板的孔102的各種入口和/或 出口形狀可用于優(yōu)化流中的單相或多相流體的性能。在一些實施方式中，入口和/或出口形 狀可包括但不限于刃口邊緣450(例如，見圖4A)、純/直角邊緣454(例如，見圖4C)、錐形/斜 邊緣456(例如，見圖1B和圖4D)、仿形452(例如，見圖4B)或雙向仿形邊緣458(例如，見圖 4E)。
[0化6] 在一些實施方式中，刃口邊緣450入口和/或出口形狀可具有高k( > 1)。在一些實 施方式中，純/直角邊緣454入口和/或出口形狀可具有中到高的k。在一些實施方式中，錐 形/斜邊緣456入口和/或出口形狀可具有中到低的k。在一些實施方式中，仿形452入口和/ 或出口形狀可具有低到很低的k(<<l)。在一些實施方式中，孔102的獨(dú)立和/或組合的入 口和/或出口形狀可用于調(diào)整Δ P =kpV72Gc方程中的k值。
[0057] 在一些實施方式中，板入口和/或出口形狀可影響壓力損失、噪音、侵蝕、氣蝕、準(zhǔn) 確性等。在一些實施方式中，低k值形狀對于測量是優(yōu)選的，而高k值形狀對于限流板是優(yōu)選 的。在一些實施方式中，對于需要低噪音、氣蝕、侵蝕等的系統(tǒng)，中等的k值形狀是優(yōu)選的。
[0058] 在一些實施方式中，各種板入口和/或出口形狀用于單相流體(氣體或液體)和多 相流體系統(tǒng)(例如，氣體、液體、固體）。在一些實施方式中，錐形入口和/或出口形狀在多相 流體系統(tǒng)中是優(yōu)選的。
[0059] 在一些實施方式中，鐵十字或其它孔口設(shè)計可取決于流動性質(zhì)使用，如，雷諾數(shù)、 密度、粘性、剪切應(yīng)力極限、壓力脈沖極限（如，在液體炸藥的情況下）、牛頓流體、非牛頓流 體等、單相或多相流體。
[0060] 如圖5A和5B中所示，在一些實施方式中，連續(xù)的多個BR0板500a，500b(-體或獨(dú)立 的分開的板)可用于限制噪音、侵蝕等，W延長使用壽命。在一些實施方式中，如圖5A和5B中 所示，兩個或多個孔板500a，500b可分別焊接和/或螺接在一起。在一些實施方式中，當(dāng)一個 或多個BR0板連續(xù)地放置時，各個BR0板可旋轉(zhuǎn)，W便其孔102與可能剛好在其前方或其后方 的BR0板的孔102成90° (度)異相(例如，見圖5B)。^此方式，一個BR0板的孔并未與置于其前 方和/或其后方的BR0板的孔對準(zhǔn)。在一些實施方式中，當(dāng)一個或多個BR0板連續(xù)地放置時， 各個BR0板可旋轉(zhuǎn)，W便其孔與可能剛好在其前方或其后方的BR0板的孔成大于90° (度)或 小于90° (度）異相。在一些實施方式中，當(dāng)一個或多個BR0板連續(xù)地放置時，各個BR0板可旋 轉(zhuǎn)，W便其孔與可能剛好在其前方和/或其后方的BR0板的孔對準(zhǔn)。
[0061] 在一些實施方式中，根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)內(nèi)容構(gòu)成的BR0板可允許導(dǎo)管、管等內(nèi) 的雙向流動?？赡苄枰厥庑?zhǔn)和修正因數(shù)來滿足要求。在一些實施方式中，例如，設(shè)計成 允許雙向流動的BR0板的孔102可具有刃口邊緣、純/直角邊緣、錐形/斜邊緣和/或仿形入口 和/出口形狀。當(dāng)前的流動設(shè)備限于一個方向的流動應(yīng)用。
[0062] 在一些實施方式中，如圖3C中所示，BR0板可引起流穿過導(dǎo)管W具有一致的速度 和/或壓力分布(即，用作流動調(diào)節(jié)板）。
[0063] 在一些實施方式中，BRO板可減小或消除導(dǎo)管內(nèi)的有害滿流和/或振動。在一些實 施方式中，BR0板可基于孔圖案和/或設(shè)計(例如，見圖1B)來生成小于82地的板噪音。在一些 實施方式中，由于延伸穿過BR0板的孔的分布和/或數(shù)目，滿流的旋流從流中消除。W此方 式，滿流應(yīng)力和/或振動消除。
[0064] 在一些實施方式中，BR0板可結(jié)合單相、雙相和/或Ξ相流體流使用。
[0065] 在一些實施方式中，BR0板可為足夠的厚度，W抵抗壓力和動量應(yīng)力，且因此具有 較長的使用壽命。在一些實施方式中，BR0板可具有持續(xù)僅具有單個開口（孔)的標(biāo)準(zhǔn)孔板的 10倍或更多更長的使用壽命。
[0066] 在一些實施方式中，由于延伸穿過其間的孔102和/或其入口和/或出口形狀，故 BR0板可較好抵抗氣蝕和/或侵蝕。W此方式，延長了使用壽命。
[0067] 在一些實施方式中，BR0板可減少和/或消除管侵蝕。
[0068] 在一些實施方式中，BR0板可自動排液（self-draining)和/或自動排氣（self- venting)。在一些實施方式中，BRO板可構(gòu)造成控制液壓鍵。
[0069] 如圖6A和6B中所示，在本公開內(nèi)容的一些實施方式中，具有示例性孔圖案的孔板 600可使用雷諾匹配(RM)方程來優(yōu)化。在一些實施方式中，孔板600包括由具有半徑Ri的環(huán) 607A限定的中屯、圓形區(qū)域607。在一些實施方式中，中屯、圓形區(qū)域607限定位于板中屯、處的 具有半徑和直徑化的孔603。在一些實施方式中，孔板600還包括圍繞具有板半徑R2的假想環(huán) 609分布的相等直徑化的多個孔605，其中環(huán)609穿過孔605的中屯、。在一些實施方式中，孔 605圍繞環(huán)相等分布。在優(yōu)選實施方式中，孔605的數(shù)目為六個。在一些實施方式中，孔605的 數(shù)目大于或小于六個。
[0070] 在一些實施方式中，中屯、圓形區(qū)域607可為延伸穿過孔板600的開口。在一些實施 方式中，可存在位于中屯、圓形區(qū)域607內(nèi)的一個W上的孔603。在一些實施方式中，中屯、圓形 區(qū)域607中可不存在孔。在一些實施方式中，多個孔605可為延伸穿過孔板600的開口。在一 些實施方式中，多個孔605可為圓形。在一些實施方式中，孔板600的一個或多個孔（即，孔 605和/或孔603)可為任何適合的形狀。
[0071] 根據(jù)本公開內(nèi)容，雷諾匹配(RM)方程可用于優(yōu)化'765專利中公開的孔板的一些實 施方式。更具體而言，W下方程可連同'765專利闡釋的方程使用，W使用具有參照圖6A所述 的孔分布圖案的孔板有助于優(yōu)化過程變量測量、最小化系統(tǒng)壓降、恢復(fù)壓力、回收能量，W 及減小噪音和系統(tǒng)內(nèi)的其它低效：
[0079] Pi/4(Di2+ND22)=Pi/4(護(hù)瞻2) (5)
[0080] 其中；
[0081 ] NRE,l，NRE,2分別為孔605,603的雷諾數(shù)；
[0082]檐二管或?qū)Ч艿膬?nèi)徑；
[00削 P =流體的密度；
[0084] V =流的速度；
[00化]μ =流體的粘性；
[00化]化=中屯、圓形區(qū)域607內(nèi)的孔603的直徑；
[0087] 化=位于假想環(huán)609上的孔605的直徑；
[0088] Vi =穿過中屯、圓形區(qū)域607內(nèi)的孔603的中屯、的流的速度；
[0089] V2 =穿過具有直徑化的孔605的中屯、的流的速度，孔605在具有板半徑R2的假想環(huán) 609上定屯、；
[0090] 贈=管或?qū)Ч艿陌霃剑?br>[0091] R2 =從板的中屯、到假想環(huán)609的距離；
[0092] RCo =孔603輪廓的半徑；
[0093] b = NRE的函數(shù)。在一些實施方式中，b的值在端流中范圍從1/7到1/10。在一些實施 方式中，b的值對于層流為1/2;
[0094] N=圍繞具有板半徑R2的假想環(huán)609分布的孔605的數(shù)目，其中環(huán)609穿過孔605的 中屯、。在一些實施方式中，孔的最佳數(shù)目為六個，如同"苯環(huán)"。
[00M] β =孔板Beta比。在一些實施方式中，β為單孔的孔板的直徑與管的直徑之比(D稱L/ 檐)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將知道如何計算β。
[0096] W上方程迭代求解。使用W上方程，孔603,605和管之間的對稱空隙可優(yōu)化。使用 W上方程，孔板600的實施方式可優(yōu)化多個孔605的直徑，W改善過程變量測量、最小化系統(tǒng) 壓降、恢復(fù)壓力和減小噪音和系統(tǒng)內(nèi)的其它低效。
[0097] 圖7Α和7Β示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個示例性孔板700。在一些實施方式中，孔 板700可與圖6Α的孔板600相同，但還包括多個槽口710和/或通孔715(即，放出口）。
[0098] 在一些實施方式中，孔板600,700可為圓形。在一些實施方式中，用語孔板可包括 具有形成為穿過其間的孔圖案的任何結(jié)構(gòu)元件。
[0099] 在一些實施方式中，中屯、圓形區(qū)域607可為任何適合的形狀。在一些實施方式中， 中屯、圓形區(qū)域607可為延伸穿過孔板600,700的開口（例如，見圖6Α和7Α)。
[0100] 在一些實施方式中，孔板600,700可具有穿過其間的圓形孔605。在一些實施方式 中，孔605可為任何適合的形狀。
[0101] 如圖8Α-Ε中所示，在一些實施方式中，延伸穿過孔板600,700的孔603,605的各種 入口和/或出口形狀可用于優(yōu)化單相或多相流體的性能。在一些實施方式中，入口和/或出 口形狀可包括但不限于刃口邊緣850(例如，見圖8Α)、純/直角邊緣854(例如，見圖8C)、錐 形/斜邊緣856 (例如，見圖8D)、仿形852 (例如，見圖8Β)或雙向仿形邊緣858 (例如，見圖8Ε)。
[0102] 在一些實施方式中，刃口邊緣850入口和/或出口形狀可具有高k( > 1)。在一些實 施方式中，純/直角邊緣854入口和/或出口形狀可具有中到高的k。在一些實施方式中，錐 形/斜邊緣856入口和/或出口形狀可具有中到低的k。在一些實施方式中，仿形852入口和/ 或出口形狀可具有低到很低的k( << 1)。
[0103] 在一些實施方式中，板入口和/或出口形狀可影響壓力損失、噪音、侵蝕、氣蝕、準(zhǔn) 確性等。在一些實施方式中，低k值形狀對于測量是優(yōu)選的，而高k值形狀對于限流板是優(yōu)選 的。在一些實施方式中，對于需要低噪音、氣蝕、侵蝕等的系統(tǒng)，中等的k值形狀是優(yōu)選的。
[0104] 在一些實施方式中，如圖6B中所示，孔板600可具有孔603,605,其具有仿形的入口 形狀。
[0105] 在一些實施方式中，提供各個孔605，603入口的曲率或倒圓在孔605，603半徑的百 分之0.003到百分之15.0的大小可提供如測試的最佳流動性能。在一些實施方式中，提供各 個孔605，603入口的曲率或倒圓在孔205，203半徑的百分之0.003到百分之50.0的大小可提 供最佳流動性能。
[0106] 在一些實施方式中，鐵十字或其它孔口設(shè)計可取決于流動性質(zhì)使用，如，雷諾數(shù)、 密度、粘性、剪切應(yīng)力極限、壓力脈沖極限（如，在液體炸藥的情況下）、牛頓流體、非牛頓流 體等、單相或多相流體。
[0107] 在一些實施方式中，由上文列出的雷諾匹配方程優(yōu)化的孔板可基于孔圖案和/或 分布(例如，見圖6A和6B)來生成小于80地的板噪音。在一些實施方式中，由雷諾匹配方程優(yōu) 化的孔板可基于延伸穿過其間的孔的入口和/或出口形狀來生成小于80地的板噪音(例如， 見圖6A和她）。
[0108] 在一些實施方式中，由上文列出的雷諾匹配方程優(yōu)化的孔板(例如，見圖6A)可引 起穿過導(dǎo)管的流具有一致的速度和/或壓力分布(即，用作流動調(diào)節(jié)板）。
[0109] 在一些實施方式中，可沒有延伸穿過孔板(例如，見圖6A)的槽口 710。在一些實施 方式中，可存在延伸穿過孔板700(例如，見圖7A)的四個槽口 710。在一些實施方式中，孔板 中可存在四個W上或少于四個的槽口。在一些實施方式中，槽口710可用于關(guān)于用于裝固在 兩個凸緣之間的孔板的螺栓來對準(zhǔn)孔板。在一些實施方式中，槽口710可允許相對于用于裝 固在兩個凸緣之間的孔板的螺栓旋轉(zhuǎn)達(dá)到45度。在一些實施方式中，孔板的槽口710不用于 流。
[0110] 如圖7B和10中所示，在一些實施方式中，通孔(即，放出口）可定位成測量穿過孔板 的流的壓降和/或壓升(例如，見圖7B，元件715, W及圖10,元件1019)。在一些實施方式中， 通孔715,1019可為用于從孔板的表面測量下游和/或上游的壓力場的開口。在一些實施方 式中，一個或多個通孔可用于測量穿過孔板的流的上游和/或下游速度。
[0111] 如圖11中所示，在一些實施方式中，放出口 1115C(即，環(huán)形孔放出口）可延伸到孔 605的內(nèi)部中，孔605在孔板600的環(huán)609上定屯、?？?05的內(nèi)部為位于孔的入口側(cè)與出口側(cè)之 間的孔的區(qū)域。如圖11中所示，在一些實施方式中，通孔11154，11158，1115(：可定位在上游 (例如，通孔1115A )、下游(例如，通孔1115B)和/或經(jīng)過孔板600的孔205的內(nèi)部(例如，通孔 11150。^此方式，可進(jìn)行高流動和低流動工作的準(zhǔn)確流動測量。此構(gòu)造可僅使用兩個通孔 來用于給定測量。
[0112] 在一些實施方式中，通孔715(即，放出口）可包括從放出口715延伸的較小的管放 出孔717。W此方式，放出口 715置于與穿過孔板700的流連通(例如，見圖7B)。
[0113] 在一些實施方式中，一個或多個通孔715的放置不影響凸緣設(shè)計應(yīng)力。在一些實施 方式中，一個或多個通孔可置于離孔板的表面0.5"或更遠(yuǎn)。W此方式，測量的流動的最佳準(zhǔn) 確性可通過避免流動停滯（stagnation)來獲得。在一些實施方式中，一個或多個通孔可置 于孔板的上游側(cè)和/或下游側(cè)上的流動流內(nèi)的流動停滯點(diǎn)處。在一些實施方式中，一個或多 個通孔可置于離孔板的表面0.0"到1.0"之間，包括0.0"和1.0"。在一些實施方式中，通孔 和/或管放出孔的直徑可在0.125"到0.5"之間的范圍。在一些實施方式中，通孔和/或管放 出孔的直徑可大于0.5"或小于0.125"。
[0114] 在一些實施方式中，一個或多個通孔可構(gòu)造成設(shè)置壓差傳感器放出口接頭。在一 些實施方式中，壓差傳感器放出口接頭可直接地連接至孔板。在一些實施方式中，壓差傳感 器接頭可間接地連接到孔板上。在一些實施方式中，一個或多個通孔可構(gòu)造成設(shè)置傳感器 接頭來用于其它流動測量裝置。
[0115] 如圖9A和9B中所示，由W上方程優(yōu)化的本公開內(nèi)容的孔板900的實施方式可允許 導(dǎo)管、管等內(nèi)的雙向流動。可能需要特殊校準(zhǔn)和修正因數(shù)來滿足要求。在一些實施方式中， 針對雙向流動優(yōu)化的孔板900可具有關(guān)于孔905,903的雙向仿形邊緣958(例如，見圖98)。^ 此方式，孔可為仿形的，W便于雙向流動。
[0116] 在一些實施方式中，孔板的最佳性能可限于一個方向的流動應(yīng)用。在一些實施方 式中，孔板的優(yōu)選性能可不限于一個方向的流動應(yīng)用。
[0117] 在一些實施方式中，由W上方程優(yōu)化的孔板100，200a-200g，300b-300d，500a- 50化，600,700,900可使用兩個凸緣1014,1016裝固到導(dǎo)管上。W此方式，裝固到凸緣1014， 1016之間的孔板可用于控制和/或調(diào)節(jié)穿過導(dǎo)管的流(例如，見圖10,元件600)。此導(dǎo)管和其 連結(jié)是本領(lǐng)域中公知的，且不限于本發(fā)明。
[0118] 本說明書各處提到的"實施例"或"實施方式"或類似意思詞語是指具體所述的特 征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，短語"在一些實施方式中"或本說 明書各處的多處類似意思的短語不一定表示同一實施例。
[0119] 本文所述的本發(fā)明的許多改型和其它實施例將由受益于前述描述和相關(guān)聯(lián)的附 圖中提出的教導(dǎo)內(nèi)容的本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員想到。
[0120] 所述特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)可在一個或多個實施例中W任何適合的方式組合。在W上 描述中，提供了許多具體細(xì)節(jié)來用于徹底理解本發(fā)明的實施例。然而，相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)人 員將認(rèn)識到，本發(fā)明的實施例可在沒有一個或多個特定細(xì)節(jié)的情況下實施，或W其它方法、 構(gòu)件、材料等實施。在其它情況中，公知的結(jié)構(gòu)、材料或操作可不詳細(xì)示出或描述。
[0121] 盡管W特定順序在附圖中繪出了操作，但運(yùn)不應(yīng)當(dāng)理解為需要此操作W所示特定 順序或連續(xù)順序執(zhí)行，或執(zhí)行所有所示操作來實現(xiàn)期望結(jié)果。
【主權(quán)項】
1. 一種限流孔板，包括： 構(gòu)造成定位在導(dǎo)管中的板，流體穿過所述導(dǎo)管，其中所述板包括穿過其間的兩個或多 個開口； 其中所述板的兩個或多個開口構(gòu)造成滿足以下關(guān)系A(chǔ) F=kpVn/2Gc，其中， Δ F =穿過所述板的壓力損失； η =速度指數(shù)； k =速度頭損失； P =流體密度； V =流體速度；以及 Gc =牛頓換算常數(shù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板，其特征在于，η的值范圍在1.8到2之間，包括1.8和 2〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的 入口具有鈍邊緣。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的 入口具有刃口邊緣。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的 入口具有錐形邊緣。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的 入口具有仿形邊緣。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的 出口具有鈍邊緣。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的 出口具有刃口邊緣。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的 出口具有錐形邊緣。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口 的出口具有仿形邊緣。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口 的入口具有仿形邊緣，以及其中所述兩個或多個開口中的各個開口的出口具有仿形邊緣。12. -種使用多個根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流孔板的方法，所述方法包括： 將至少根據(jù)權(quán)利要求1所述的第一孔板和根據(jù)權(quán)利要求1所述的第二孔板連續(xù)地放置； 旋轉(zhuǎn)至少所述第一孔板，以便所述第一孔板的兩個或多個開口與所述第二孔板的兩個 或多個開口異相；以及 將連續(xù)的所述孔板安裝在導(dǎo)管的兩個部分之間。13. -種孔板，包括： 構(gòu)造成定位在導(dǎo)管中的孔板，所述導(dǎo)管具有直徑_， 所述孔板具有中心開口和環(huán)形區(qū)域，其中所述中心開口具有直徑〇:，且所述環(huán)形區(qū)域位 于離所述孔板的中心有半徑R2處，且圍繞所述中心開口； 所述中心開口的入口具有仿形邊緣；以及 所述環(huán)形區(qū)域包括穿過所述孔板形成的兩個或多個開口，其中各個開口的中心在所述 半徑R2上定心，其中所述半徑R2滿足關(guān)系1^2=(1)^+(002(1^0)))/4),其中RCo為所述中心開 口的輪廓的半徑。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口具有直徑D2，其等于 所述中心開口的直徑Di，所述兩個或多個開口中的各個開口均滿足以下速度分布關(guān)系，所述兩個或多個開口中的各個開口的直徑出和所述中心開口的直徑0:均滿足雷諾匹配 關(guān)系， Nre，i = Nre，2 其中：Nre,i為所述中心開口的直徑Di的雷諾數(shù)； Nre,2為所述兩個或多個開口中的各個開口的直徑D2的雷諾數(shù)； Vi =穿過所述中心開口的流的速度； V2 =穿過所述兩個或多個開口中的各個開口的中心的流的速度； P =流體的密度； μ=所述流體的粘性；以及 R管=所述導(dǎo)管的半徑。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述環(huán)形區(qū)域包括穿過所述孔板形成的 六個開口，其中各個開口的中心在所述半徑R 2上定心。16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述中心開口和所述兩個或多個開口分 別具有入口，各個入口均具有所述孔半徑的百分之〇. 003到百分之50.0的大小的曲率。17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的入 口具有鈍邊緣。18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的入 口具有刃口邊緣。19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的入 口具有錐形邊緣。20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的入 口具有仿形邊緣。21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的出 口具有鈍邊緣。22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的出 口具有刃口邊緣。23. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的出 口具有錐形邊緣。24. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的出 口具有仿形邊緣。25. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述兩個或多個開口中的各個開口的入 口具有仿形邊緣，以及其中所述兩個或多個開口中的各個開口的出口具有仿形邊緣。26. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述中心開口和所述兩個或多個開口為 圓形。27. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述孔板還包括延伸到所述環(huán)形區(qū)域的 兩個或多個開口中的一個開口的內(nèi)部中的放出口。28. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述孔板還包括第一放出口和第二放出 口，其中所述第一放出口位于所述孔板的上游，且所述第二放出口位于所述孔板的下游。29. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的孔板，其特征在于，所述孔板還包括第一放出口、第二放出 口和第三放出口，其中所述第一放出口位于所述孔板的上游，所述第二放出口位于所述孔 板的下游，以及所述第三放出口延伸到所述環(huán)形區(qū)域的兩個或多個開口中的一個開口的內(nèi) 部中。
【文檔編號】G01F1/42GK105829836SQ201480061461
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年9月23日
【發(fā)明人】保羅·范巴斯科克
【申請人】保羅·范巴斯科克