对夹式锥管流量计的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——石油天然气用对夹式锥管流量计。该专利由重庆市正华钻采设备有限公司申请，并于2016年8月31日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及一种气体测量设备，具体为一种石油天然气用对夹式锥管流量计。

发明背景

在石油天然气采输作业中，锥管流量计被广泛应用于燃气的计量。现有的锥管流量计主要包括管体和设在管体内的导流锥体，如CN201110127584 .5所公开的气体流量计，其工作原理是通过采集导流锥体前后的压力差从而计算得到气体的流量，具有测量精度高、测量范围宽的优点。

但是，现有的锥管流量计中的导流锥体都是呈悬臂式的固定在管体内，这样的流量计存在以下不足：首先，其使得现有的流量计的装配十分困难，导流锥体需要借助一专用工装从管体的一端伸入，工人从另一端伸进焊接工具将导流锥体与负压取压管焊接固定，操作空间狭小，装配十分复杂，效率低，导流锥体容易偏离管体轴线，难以保证装配精度。其次，当流量计工作时，悬臂式结构受力不均，结构稳定性差，在流体作用下，在悬臂结构处会产生极大的振动和噪音。另外，现有流量计的维修十分不便，当需要更换导流锥体时，由于采输现场没有专用工装，且操作难度大，不能快捷地将导流锥体从管体上拆卸下来，故只能进行整体更换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油天然气用对夹式锥管流量计，其装配简单、工作时振动和噪音小。

本发明所述的石油天然气用对夹式锥管流量计，包括管体、导流锥体、正压取压管和负压取压管，所述导流锥体安装在管体内，轴线与管体轴线重合，其小端朝向管体进口，大端朝向管体出口，且大端与管壁间留有气流通道，所述正压取压管连接在导流锥体小端与管体进口之间的管壁上，所述负压取压管与导流锥体内的取压孔连通；所述管体分为两段，两段管体对接固定，在两段管体的对接端口之间密封夹装有安装支架，导流锥体固定在安装支架上；所述安装支架上具有透气部，使管体内的气体可经透气部轴向流过安装支架，在所述安装支架上还开设有取压通道，所述导流锥体的取压孔通过安装支架的取压通道与负压取压管连通；所述安装支架的外周面被所述管体的对接端口所对夹，所述对接端口为管体的管口处对接处的沉台。

进一步的，所述安装支架呈轮状，其包括中心部、外缘部和连接中心部与外缘部的至少两根辐条，相邻两辐条与外缘部和中心部所围成的空间构成所述安装支架的透气部，所述导流锥体固定在所述安装支架的中心部上。所述安装支架的轴向厚度大于两段管体的对接端口的高度之和，使对接的两段管体间留有间隙，在所述安装支架的外缘部上沿径向开设有螺纹孔，所述负压取压管穿过两段管体间的间隙旋接在所述外缘部的螺纹孔上，所述两段管体通过螺栓对接固定。

所述取压通道开设在安装支架的其中一根辐条内，取压通道的一端与连接在螺纹孔上的负压取压管连通，另一端与固定在安装支架中心部上的导流锥体的取压孔连通。在安装支架与两段管体的对接端口之间设有密封圈，管体的进口端和出口端设有连接法兰，在正压取压管和负压取压管上设有截止阀螺母。

本发明所述的石油天然气用对夹式锥管流量计采用分段对接式管体，通过安装支架实现导流锥体的固定，其组装拆卸方便，不需专用工装，极大的提高了装配效率；并可以先精确地将导流锥体安装在安装支架中心后，再装进管体内，通过控制管体与安装支架的夹装精度，就可以控制导流锥体与管体的同轴度，有效保证装配精度；另外，通过安装支架来固定导流锥体，使得其结构强度更高，解决了现有悬臂式锥管流量计的振动和噪音的问题。

本流量计的测量原理同现有的流量计相同，都是将压差测量仪连接在正压取压管和负压取压管上，通过感应管体内流体的差压来计算流体的流量。

上述流量计的装配十分简捷，预先将导流锥体3固定在安装支架4中心构成锥体总成，再将两段管体1对接将安装支架4夹紧在对接端口间并用螺栓2固定，最后将正压取压管5安装在管体1上，将负压取压管6旋接在安装支架4上即可。整个装配过程不需使用专用工装，省时省力，避免在狭窄的管道内进行焊接操作，简单有效的保证了导流锥体与两段管体的同心度。并且，当需要维修更换导流锥体时，只需要拆卸对接螺栓，打开两段管体，便能将取出锥体总成，进行相应维修。另外，上述流量计在工作时，所述安装支架的受力均匀，结构强度高、稳定性好，大大降低了工作时的振动和噪音。