一种方管测风装置的制作方法 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本发明属于流体流量检测技术领域，具体涉及一种易于加工，成本低，安装方便，压力损失小，对前、后直管段要求低的方管测风装置。背景技术：2.矩形截面的管道在工程上有较多应用(如锅炉送风管道，通风系统等)，管径一般相对较大，而且现场往往直管段不充足，目前适用于此条件的流量计种类并不多，而且往往成本高，加工难，加工质量难以保证，对前后直管段的要求高。因此，市场迫切需要一种易于加工，成本低，安装方便，对前、后直管段要求低的流量检测装置。技术实现要素：3.本发明就是针对上述问题，提供一种易于加工，成本低，安装方便，压力损失小，对前、后直管段要求低的方管测风装置。4.本发明所采用的技术方案是：该方管测风装置包括截面为方形的测量管道，其特征在于：所述测量管道的内部设置有两排方管组，其中，位于迎流侧的一排为正压侧方管组，位于背流侧的一排为负压侧方管组；所述正压侧方管组和负压侧方管组均由若干个方管构成，正压侧方管组的方管上设置有正压侧取压孔，正压侧方管组的方管分别通过正压侧分引压管组与管道外部的正压侧均压管相连，所述正压侧均压管则通过设置在其上的正压侧总引压管与差压变送器的高压侧相连；所述负压侧方管组的方管上设置有负压侧取压孔，负压侧方管组的方管分别通过负压侧分引压管组与管道外部的负压侧均压管相连，所述负压侧均压管通过设置在其上的负压侧总引压管与差压变送器的低压侧相连。5.所述正压侧方管组和负压侧方管组的方管相互平行布置，且各个方管均垂直于管道内壁、同向布置；所述正压侧方管组的各方管与负压侧方管组的各方管采用交错布置的形式。以利用相互平行布置的正压侧方管组和负压侧方管组形成节流结构，并通过正压侧方管组与负压侧方管组之间交错排列布置的方管形式，来起到均流的作用，进而减小对前直管段的要求。6.所述方管横截面的一条对角线与测量管道的轴线相平行，所述正压侧取压孔位于正压侧方管组的迎流侧，所述负压侧取压孔则位于负压侧方管组的背流侧。以将方管测风装置正压侧的流体汇总后、传至测量管道外的正压侧总引压管，并接入差压变送器的高压端；同时，将方管测风装置负压侧的流体汇总后、传至测量管道外的负压侧总引压管，且接入差压变送器的低压端；并通过方管一角对准来流的形式，来使流体的流动得到平滑过渡。7.所述方管的方管管体中部设置有竖向布置的中空流道，且方管管体外侧的四个边沿均为圆弧边。以利用方管管体上的各个圆弧边来有效减小永久压力损失。8.所述正压侧方管组的各方管上的正压侧取压孔的数量，以及负压侧方管组的各方管上的负压侧取压孔的数量，均至少为五组。9.所述正压侧方管组和负压侧方管组之间的距离为h，所述正压侧方管组和负压侧方管组中的各个方管均等间距布置，且两个相邻的方管之间的间距为l2，h＝l2。以通过正压侧方管组和负压侧方管组之间的距离h，来根据具体需求影响差压产生的大小。10.所述正压侧方管组中、位于测量管道两侧内壁的位置，分别设置有导流角铁，且导流角铁与相邻的方管之间的间距也为l2。以增加方管测风装置导流的稳定性。11.所述方管的截面尺寸可根据测量管道的尺寸来确定；s为方管横截面的对角线长度；l2为正压侧方管组或负压侧方管组两相邻方管之间的距离，l2＝l/m，m为负压测方管数量，l1＝l2/2；d为测量管道沿方管延伸方向的宽度，l为测量管道垂直于方管延伸方向的宽度。12.所述正压侧方管组和负压侧方管组中的方管数量m由具体条件确定，综合考虑各项因素，如：强度，阻塞比，差压大小等；[0013][0014]若对最大差压有要求，需要迭代进行计算，m越少，差压越低，逐渐减小m数值，直到满足最大压差需求。[0015]本发明的有益效果：由于本发明采用截面为方形的测量管道，测量管道的内部设置有两排方管组，且位于迎流侧的一排为正压侧方管组，位于背流侧的一排为负压侧方管组；正压侧方管组和负压侧方管组均由若干个方管构成，正压侧方管组的方管上设置有正压侧取压孔，正压侧方管组通过正压侧分引压管组与正压侧均压管相连，正压侧均压管则通过正压侧总引压管与差压变送器的高压侧相连；负压侧方管组的方管上设置有负压侧取压孔，负压侧方管组通过负压侧分引压管组与负压侧均压管相连，负压侧均压管通过负压侧总引压管与差压变送器低压侧相连的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，高压取压管与低压取压管分别布置在不同的位置，优点是方便加工，结构上有均流效果，减少直管段要求；并且，方管的截面近似为菱形截面，相对于存在阻力危机现象的圆形截面，边界层分离点固定，流量系数较稳定。正压侧方管组的方管一角对准来流方向的结构形式，能够使流动稍微平滑过渡，减少压力损失；同时，方管具有大的取压腔，可以起到一定的稳压和均压的作用，减小流量的波动。该方管测风装置的加工成本低，质量易于保障，适用于矩形管，压力损失小，系列化标准化容易，安装方便，且测量范围大，一般量程为1:4，扩展后可以达到1:10；适用于电力、冶金、化工、轻工等工业部门的矩形管道的风量测量。附图说明[0016]图1是本发明的一种结构示意图。[0017]图2是图1的a向视图(侧视图)。[0018]图3是图2沿c-c线的剖视图。[0019]图4是图2沿d-d线的剖视图。[0020]图5是图2沿e-e线的剖视图。[0021]图6是图2的俯视图。[0022]图7是图6沿f-f线的剖视图。[0023]图8是图1的b向视图。[0024]图中序号说明：1测量管道、2正压侧方管组、3正压侧分引压管组、4正压侧均压管、5正压侧总引压管、6负压侧均压管、7负压侧分引压管组、8负压侧方管组、9负压侧总引压管、10负压侧取压孔、11正压侧取压孔、12方管管体、13中空流道、14圆弧边、15导流角铁。具体实施方式[0025]根据图1～8详细说明本发明的具体结构。该方管测风装置包括截面为方形的测量管道1，测量管道1的内部设置有两排方管组；其中，位于迎流侧的一排为正压侧方管组2，位于背流侧的一排为负压侧方管组8。正压侧方管组2和负压侧方管组8均由若干个方管构成，正压侧方管组2和负压侧方管组8的方管相互平行布置，且各个方管均垂直于管道内壁、同向布置(如图3和图4所示)；且正压侧方管组2的各方管与负压侧方管组8的各方管采用交错布置的形式(如图5所示)。从而，利用相互平行布置的正压侧方管组2和负压侧方管组8形成节流结构，并通过正压侧方管组2与负压侧方管组8之间交错排列布置的方管形式，来起到均流的作用，以减小对前直管段的要求。[0026]正压侧方管组2的方管上设置有正压侧取压孔11，正压侧取压孔11的数量至少为五组，并位于同一竖直线上。正压侧方管组2的各个方管分别通过正压侧分引压管组3，与管道外部的正压侧均压管4相连，且正压侧均压管4通过设置在其上的正压侧总引压管5与差压变送器的高压侧相连。同时，负压侧方管组8的方管上设置有负压侧取压孔10，负压侧取压孔10的数量也至少为五组，并位于同一竖直线上。负压侧方管组8的各个方管分别通过负压侧分引压管组7与管道外部的负压侧均压管6相连，且负压侧均压管6通过设置在其上的负压侧总引压管9与差压变送器的低压侧相连。[0027]流量的计算公式为：[0028][0029]式中：qv：容积流量，m3/s；[0030]ρ：流体密度，kg/m3；[0031]δp：输出差压，pa；[0032]α：流量系数；[0033]b：阻塞比，b＝a2/a1；[0034]a2：流量计喉部最小通道面积，m2；[0035]a1：管道截面积，m2。[0036]正压侧方管组2以及负压侧方管组8的方管横截面的一条对角线，与测量管道1的轴线相平行，正压侧取压孔11位于正压侧方管组2的迎流侧，负压侧取压孔10则位于负压侧方管组8的背流侧(如图5所示)。进而，将方管测风装置正压侧的流体汇总后、传至测量管道1外的正压侧总引压管5，并接入差压变送器的高压端；同时，将方管测风装置负压侧的流体汇总后、传至测量管道1外的负压侧总引压管9，且接入差压变送器的低压端。而且，通过方管一角对准来流的形式，来使流体的流动得到平滑过渡。方管的方管管体12中部设置有竖向布置的中空流道13，且方管管体12外侧的四个边沿均为圆弧边14。以利用方管管体12上的各个圆弧边14来有效减小永久压力损失。[0037]前后布置的正压侧方管组2和负压侧方管组8之间的距离为h，且正压侧方管组2和负压侧方管组8中的各个方管均等间距布置，两个相邻的方管之间的间距为l2，一般取h＝l2；以通过正压侧方管组2和负压侧方管组8之间的距离h，来根据具体需求影响差压产生的大小。正压侧方管组2中、位于测量管道1两侧内壁的位置，分别设置有一组导流角铁15(导流角铁15的结构类似于一个从中间劈开的方管)，且导流角铁15与相邻的方管之间的间距也为l2；以增加方管测风装置导流的稳定性。[0038]方管的截面尺寸可以根据测量管道1的尺寸来确定。s为方管横截面的对角线长度；由于可采用标准型材制作，因此有一系列的值可供选择。l2为正压侧方管组2或负压侧方管组8两相邻方管之间的距离，l2＝l/m，m为负压测方管数量；l1＝l2/2。d为测量管道1沿方管延伸方向的宽度(如图7所示)，l为测量管道1垂直于方管延伸方向的宽度(如图5所示)。[0039]正压侧方管组2和负压侧方管组8中的方管数量m由具体条件确定，综合考虑各项因素，如：强度，阻塞比，差压大小等；[0040][0041]若对最大差压有要求，需要迭代进行计算，m越少，差压越低，逐渐减小m数值，直到满足最大压差需求。[0042]正压侧取压孔11：每个正压侧方管组2的方管的前缘(除去贴近测量管道1内壁的两个导流角铁15)正对流体向有一组正压侧取压孔11，每根方管上设置的取压孔数n按表1进行。每根方管按取压孔数n、均分成n段，取压孔在每一段的正中心，取压孔的孔径为4～8mm，汇总后传至测量管道1外的正压侧总引压管5，接入差压变送器的高压端。[0043]表1每根方管上设置的测点数[0044][0045]负压侧取压孔10：在每个负压侧方管组8的方管的后缘、背对流体流向侧，有一组负压侧取压孔10，负压侧取压孔10的设置与正压侧取压孔11的设置要求相同；汇总后传至测量管道1外的负压侧总引压管9，并接入差压变送器的低压端。[0046]该方管测风装置设置前、后两排方管组的优势在于：压力引出方便，方管内不用设置隔腔，加工简便，且可增大均流的效果，减少前方直管段的要求，同时，后方流体恢复更快。









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