[發明專利]整體碳化鎢材質楔形孔板流量測量裝置

無效

• 申請號: 200910136026.8
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101532855A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 王政
• 申請（專利權）人: 天津市萬禧儀器儀表有限公司
• 主分類號: G01F1/42
• 分類號: G01F1/42
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司
• 代理人: 董一寧

技術領域：

本發明屬于一種節流裝置，特別涉及一種整體碳化鎢材質楔形 孔板流量測量裝置。

背景技術：

楔形孔板流量測量裝置(以下簡稱楔形裝置)，是八十年代開始應 用的一種新型節流裝置，與以標準孔板為節流元件等節流裝置的功能相 同，均是利用流體流經節流元件前后產生的壓差與流量的特定關系，經 與差壓變送器組合進行流量測量的。楔形裝置由測量管、取壓組件和楔 形孔板組成。其中：測量元件楔形孔板的形狀為一塊截面成三角形圓滑 頂角朝下的楔形塊，以使含懸浮顆粒的液體或粘稠液體順利通過節流 件，避免在上游側產生滯流。取壓孔設在測量管上，便于與法蘭式壓力 傳感器的連接，因此可用于如漿狀流體、污水、黑水、灰水、等高壓、 高溫介質的流量測量，在國內外石油、化工行業尤其近幾年的甲醇、醋 酸、煤煉油項目中已得到廣泛的應用。但由于工藝流體的特殊性，楔形 孔板表面及測量管內流束收縮截面前后局部往往在短期使用后就會被 破壞，導致測量截面比及流束型線發生不規則變化，從而引起流量系數 變化的不可估量，降低了流量測量的準確度，造成生產過程工藝參數的 控制不理想和使用壽命短(據用戶反映，當流速較大時有些裝置僅使用 1-2年便需更換)。

目前，國內外現有產品中，按楔形孔板與測量管的裝配結構設計分 為：焊板式和螺栓吊裝式。其中：

a)如圖3所示：焊板式，即直接在測量管上開楔口，用擋板焊接 在測量管上以形成楔形幾何形狀。其不足之處在于：

①由于該類結構的形式所限，其使用壓力僅局限在6.4MPa或更小。

[注]：楔形孔板的常用工況參數：介質：黑水、灰水等含微小固體液 體，工作壓力：9.0MPa左右，工作溫度：240℃-300℃之間。

②由于焊接變形的不可確定因素，楔形的幾何形狀不規則，一致 性差，以及楔板(擋板)與測量管焊接后組焊部位焊道的難于修正，造 成無論在標定時還是在使用中中流出系數的不穩定，測量精度只能達到 2.0％-4.0％甚至更低，無法用于較高精度要求的流量測量。

③無法實現噴涂硬質合金(碳化鎢)。

b)如圖4所示：螺栓緊固式，即在整體楔形孔板上加工螺孔，測 量管加工過孔，楔形孔板置入測量管內，在測量管外將螺栓8插入楔形 塊預先加工好的螺孔內，靠螺紋的提升將楔形塊吊起固定在測量管內， 然后焊接管外露出螺栓。該形式可實現管道內壁和楔形塊表面噴涂碳化 鎢粉。

其不足之處在于：

①由于噴涂工藝限制和后續加工的結果，涂層厚度僅為0.1-0.3mm， 各別情況下，對楔形塊噴涂前的處理缺陷還發生過在使用中涂層脫落現 象。這樣即便是選用了高耐磨材料“碳化鎢”仍然難以保證在流體長期 沖刷下涂層不被磨蝕掉的難題，無法保證流量測量的精度和裝置的使用 壽命。

②楔形塊與測量管的固定結構可靠性差，楔形塊易松動，甚至脫落。 固定楔形塊的螺栓直徑和擰入長度受楔形塊的角度制約被限制在較小 值，使用時，螺栓在管道內長期承受剪切力和螺栓自身的塑性變形(楔 形塊的重量及來自流體的沖力)使楔形塊與管壁的間隙增大而無法再緊 固。當管系有震動或操作不當時及易使螺栓斷裂，造成楔形塊脫落而無 法進行測量，更甚者楔形塊被擊碎損壞下游設備。

③該固定結構使得裝配工藝性差，無法控制和檢驗楔形塊與測量管 裝配的形位誤差，即便是規格完全相同的產品裝配后也難以達到楔塊與 測量管形成的幾何形狀的一致性，因此，楔形流量計的流出系數必須逐 臺實流標定，產品無互換性，無法實現標準化。

發明內容：

本發明的目的就在于克服上述現有技術中存在的不足，而提供 一種整體碳化鎢材質楔形孔板流量測量裝置，該裝置的測量精度高、 使用壽命長，并且可實現標準化批量生產。

本發明的技術方案是：一種整體碳化鎢材質楔形孔板流量測量裝 置，由測量管、取壓組件和楔形孔板組成，其中：楔形孔板的形狀為一 塊截面呈三角形頂角朝下的楔形塊；其特征在于：楔形孔板采用碳化鎢 材料整體燒結后磨削成形；測量管的管壁上噴涂碳化鎢層，并在測量管 上開有與楔形孔板形狀相吻合的楔口，楔形孔板通過壓緊裝置壓緊在此 楔口內。

上述壓緊裝置為壓緊螺栓，該壓緊螺栓將楔形孔板壓緊在楔口內。

上述楔形孔板上套裝有套管。

本發明具有如下的優點和積極效果：