利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，涉及一種大直徑流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置。由吸水管、水泵、調(diào)節(jié)閥、主管道、分支管道和水箱組成。吸水管（1）從地下水槽吸水經(jīng)水泵（2）輸出送到主管道（6）、第一分支管道（5）和第二分支管道（7），第一閥門（3）和第二閥門（4）分別控制流入第一分支管道（5）和第二分支管道（7）的流量，主管道（6）、第一分支管道（5）和第二分支管道（7）流出的液體分別流入第一水箱（8）、第二水箱（9）、第三水箱（10），實(shí)驗(yàn)測(cè)得各管道流體流量，得出不同截面比下、不同負(fù)荷下，大直徑與小直徑管道流量關(guān)系曲線，實(shí)現(xiàn)通過小直徑管道的流量計(jì)算出大直徑管道的液體流量。
【專利說明】
利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種流量測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置，特別是利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]火力發(fā)電廠中存在很多大直徑的流體管道，例如循環(huán)水管道的直徑達(dá)到2米以上。通常情況下大直徑管道的流量測(cè)量采用超聲波流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，但是超聲波流量計(jì)不僅造價(jià)高，當(dāng)測(cè)量大直徑管道流量時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)往往偏差很大。然而，國(guó)內(nèi)外針對(duì)大直徑流量測(cè)量的要求還處于比較粗糙結(jié)果要求下，往往通過運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷操作。該專利利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，采用主管道(大直徑)與分支管道(小直徑)在不同流量負(fù)荷下測(cè)量出流量值，繪制出不同管徑之間的流量曲線關(guān)系?？梢栽诂F(xiàn)場(chǎng)主管道旁加裝小直徑旁路管道進(jìn)行流量測(cè)量，從而通過計(jì)算的方法算出主管道(大直徑)的流量值。該專利可以減少流量計(jì)的采購(gòu)成本(超聲波流量計(jì)測(cè)量直徑越大，采購(gòu)成本越高)，提高全廠的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)可以大大的提高大直徑管道流量測(cè)量的準(zhǔn)確性。同時(shí)，該專利可以適用于各種情況下的大直徑管道流體的測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量，解決火力發(fā)電廠等大型能源動(dòng)力廠測(cè)量大直徑管道流量不準(zhǔn)的問題，同時(shí)為流量傳感器的選取降低成本。該實(shí)驗(yàn)裝置利用主管道(大直徑)與分支管道(小直徑)在不同流量負(fù)荷下測(cè)量出流量值，繪制出不同管徑之間的流量曲線關(guān)系的方法，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論在現(xiàn)場(chǎng)大直徑管道旁加裝旁路系統(tǒng)，對(duì)小直徑的旁路系統(tǒng)進(jìn)行流量測(cè)量，根據(jù)上述的曲線關(guān)系計(jì)算出大直徑管道的流量值。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，所述裝置包括吸水管、水栗、調(diào)節(jié)閥、主管道、分支管道和水箱，其特征在于吸水管(I)從地下水槽吸水經(jīng)水栗(2)輸出送到主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)，第一閥門(3)和第二閥門(4)分別控制流入第一分支管道(5)和第二分支管道(7)的流量，主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)流出的液體分別流入第一水箱(8)、第二水箱(9)、第三水箱(10)，利用主管道與分支管道實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)際流體流量，結(jié)合主管道與分支管道截面積關(guān)系，得出不同截面比下、不同負(fù)荷下，大直徑與小直徑管道流量關(guān)系曲線，從而可以通過小直徑管道的流量計(jì)算出大直徑管道的液體流量。
[0006]所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，所述水栗(2)分別與主管道(6)(管道外徑D219mm，管道內(nèi)徑d213mm，管長(zhǎng)L4000mm，管壁厚度b3mm，無縫鋼管)、第一分支管道(5)(管道外徑D108mm，管道內(nèi)徑dlOOmm，管長(zhǎng)L4000mm，管壁厚度b4mm，無縫鋼管)及第二分支管道(6)(管道外徑D76mm，管壁內(nèi)徑d68mm，管長(zhǎng)L4000mm，管壁厚度b4mm，無縫鋼管)三根管道相連，且主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)相互并聯(lián)。
[0007]所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，所述吸水管(I)垂直于地面與地下水槽相接，并且吸水管吸水口位置距離地下水槽底部1cm，并且吸水口采用過濾網(wǎng)對(duì)進(jìn)水進(jìn)行過濾。
[0008]所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，所述水栗出口垂直向上1.5米后水平輸出至主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)，主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)均為水平布置，其中心線在同一水平面上，長(zhǎng)度均為4m，確保出口水平流動(dòng)過程足夠長(zhǎng)，并且三根管道的出口在同一水平面上，以此保證主、分支管道內(nèi)流體處于滿水的均勻流動(dòng)。
[0009]所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，所述第一水箱(8)、第二水箱(9)、第三水箱(10)均為圓筒形水箱，保證承受水壓時(shí)各點(diǎn)受力均勻，從而保證體積測(cè)量的準(zhǔn)確性，測(cè)量水箱均采用可移動(dòng)式，兩水箱下部分別安裝放水閥，且距底部5cm處分別開有連接水位計(jì)的小孔，水箱水位可以通過連通管水位讀出，出水管道下降段分別置于測(cè)量水箱內(nèi)，并且緊貼水箱底部，以減少水位從高處落下時(shí)對(duì)水箱液面造成的大幅度波動(dòng)，影響讀數(shù)精確度。
[0010]所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，所述實(shí)驗(yàn)過程利用體積法測(cè)量各管道的流量，在不同的時(shí)間點(diǎn)讀出各水箱所對(duì)應(yīng)的水位計(jì)的刻度值，利用差值法求出水位計(jì)高度與對(duì)應(yīng)時(shí)間的線性關(guān)系，再取其平均值來降低讀數(shù)過程中的人為因素造成的誤差，即可得到為水箱內(nèi)液面上升的速度，再與水箱面積的乘積得出對(duì)應(yīng)管道內(nèi)的流量。
[0011]所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，所述利用測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出的關(guān)系曲線得出隨著主管道水流量從高負(fù)荷到低負(fù)荷變化時(shí)，主管道與分支管道之間的流量特性曲線間的距離呈先平行后減小的趨勢(shì)。
[0012]所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，所述主管道(6)與第一分支管道(5)同時(shí)啟動(dòng)，關(guān)閉第二分支管道(7)，通過變頻調(diào)速的方式來改變主管道內(nèi)的流量，通過調(diào)節(jié)變頻器控制主管道(6 )內(nèi)的流量變化值100%、90%、80%、70%、60%、50%，利用計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，測(cè)量出在不同工況和不同頻率下主管道(6)與第一分支管道(5)中的液體流量，繪制出主管道(6)與第一分支管道(5)的流量曲線關(guān)系。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
[0014]該專利在火力發(fā)電廠大直徑管道流量測(cè)量過程中，可以減少流量計(jì)的采購(gòu)成本，提高全廠的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)可以大大的提高大直徑管道流量測(cè)量的準(zhǔn)確性，為現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組運(yùn)行的準(zhǔn)確、可靠運(yùn)行提供保障。該專利同時(shí)可以適用于各種情況下的大直徑管道流體的測(cè)量。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]圖中標(biāo)號(hào)為:1.吸水管2.水栗3.第一調(diào)節(jié)閥4.第二調(diào)節(jié)閥5.第一分支管道6.主管道7.第二分支管道8.第一水箱9.第二水箱I 0.第三水箱。
[0018]其結(jié)構(gòu)及組成為:吸水管、水栗、調(diào)節(jié)閥、主管道、分支管道和水箱，吸水管(I)從地下水槽吸水經(jīng)水栗(2)輸出送到主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)，第一閥門(3)和第二閥門(4)分別控制流入第一分支管道(5)和第二分支管道(7)的流量，主管道
(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)流出的液體分別流入第一水箱(8)、第二水箱
(9)、第三水箱(10)，利用主管道與分支管道實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)際流體流量，結(jié)合主管道與分支管道截面積關(guān)系，得出不同截面比下、不同負(fù)荷下，大直徑與小直徑管道流量關(guān)系曲線，從而可以通過小直徑管道的流量計(jì)算出大直徑管道的液體流量。
[0019]本實(shí)用新型的使用方法如下:
[0020]本實(shí)用新型主要測(cè)量主管道與分支管道在不同流量負(fù)荷情況下，主管道與分支管道之間的流量關(guān)系問題。流量測(cè)量采取的方法:在兩個(gè)水箱引出水位計(jì)，旁邊放一時(shí)鐘，在設(shè)定的工況情況下，通過相機(jī)記錄下不同時(shí)間的水位高度，利用水箱截面積*高度差/時(shí)間差=體積流量的方法確定流量，并且采用多點(diǎn)計(jì)算取平均值的方法保證精確度。主管道與第一分支管道同時(shí)啟動(dòng)，關(guān)閉第二分支管道的測(cè)量數(shù)據(jù)。主管道與第二分支管道同時(shí)啟動(dòng)，關(guān)閉第一分支管道的測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0021]本實(shí)用新型通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備中變頻調(diào)速器改變主管道內(nèi)的流量，電動(dòng)機(jī)的頻率與栗的轉(zhuǎn)速成正比，則主管道內(nèi)的流量變化值100%、90%、80%、70%、60%、50%所對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)的頻率分別為50Hz、45 Hz,40 Hz,35 Hz,30 Hz,25 Hz，以此為基準(zhǔn)點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)變頻器來實(shí)現(xiàn)對(duì)主管道流量的控制。
[0022]利用體積法測(cè)量各管道的流量，即在不同的時(shí)間點(diǎn)讀出各水箱所對(duì)應(yīng)的水位計(jì)的刻度值，利用差值法求出水位計(jì)高度與對(duì)應(yīng)時(shí)間的線性關(guān)系，再取其平均值來降低讀數(shù)過程中的人為因素造成的誤差，即可得到為水箱內(nèi)液面上升的速度，再與水箱面積的乘積就是對(duì)應(yīng)管道內(nèi)的流量，以此法計(jì)算各頻率時(shí)的主管道與分支管道內(nèi)流量關(guān)系。
[0023]通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量的曲線關(guān)系得出不同截面比對(duì)應(yīng)不用符合下流量之間的比例關(guān)系。利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大直徑管道加裝對(duì)應(yīng)比例的小直徑管道，在小直徑管道上加裝測(cè)量精度較高的流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的流量值，結(jié)合上述曲線關(guān)系，計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)大直徑管道在不同負(fù)荷下的流量值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，所述裝置包括吸水管、水栗、調(diào)節(jié)閥、主管道、分支管道和水箱，其特征在于吸水管(I)從地下水槽吸水經(jīng)水栗(2)輸出送到主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)，第一閥門(3)和第二閥門(4)分別控制流入第一分支管道(5)和第二分支管道(7)的流量，主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)流出的液體分別流入第一水箱(8)、第二水箱(9)、第三水箱(10)，利用主管道與分支管道實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)際流體流量，結(jié)合主管道與分支管道截面積關(guān)系，得出不同截面比下、不同負(fù)荷下，大直徑與小直徑管道流量關(guān)系曲線，從而可以通過小直徑管道的流量計(jì)算出大直徑管道的液體流量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，水栗(2)分別與管道外徑D219mm，管道內(nèi)徑d213mm，管長(zhǎng)L4000mm，管壁厚度b3mm，無縫鋼管的主管道(6)、管道外徑D108mm，管道內(nèi)徑dlOOmm，管長(zhǎng)L4000mm，管壁厚度b4mm，無縫鋼管的第一分支管道(5)及管道外徑D76mm，管壁內(nèi)徑d68mm，管長(zhǎng)L4000mm，管壁厚度b4mm，無縫鋼管的第二分支管道(6)三根管道相連，且主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)相互并聯(lián)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，吸水管(I)垂直于地面與地下水槽相接，并且吸水管吸水口位置距離地下水槽底部1cm，并且吸水口采用過濾網(wǎng)對(duì)進(jìn)水進(jìn)行過濾。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，水栗出口垂直向上1.5米后水平輸出至主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)，主管道(6)、第一分支管道(5)和第二分支管道(7)均為水平布置，其中心線在同一水平面上，長(zhǎng)度均為4m，確保出口水平流動(dòng)過程足夠長(zhǎng)，并且三根管道的出口在同一水平面上，以此保證主、分支管道內(nèi)流體處于滿水的均勻流動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用小直徑管道流量計(jì)算大直徑管道流量的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，第一水箱(8)、第二水箱(9)、第三水箱(10)均為圓筒形水箱，保證承受水壓時(shí)各點(diǎn)受力均勻，從而保證體積測(cè)量的準(zhǔn)確性，測(cè)量水箱均采用可移動(dòng)式，兩水箱下部分別安裝放水閥，且距底部5cm處分別開有連接水位計(jì)的小孔，水箱水位可以通過連通管水位讀出，出水管道下降段分別置于測(cè)量水箱內(nèi)，并且緊貼水箱底部，以減少水位從高處落下時(shí)對(duì)水箱液面造成的大幅度波動(dòng)，影響讀數(shù)精確度。
【文檔編號(hào)】G01F5/00GK205607469SQ201620346071
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】沈陽工程學(xué)院