УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ И МОНТАЖА ДИАФРАГМ РАСХОДОМЕРА Российский патент 2000 года по МПК G01F15/16 G01F1/42 

Изобретение относится к средствам измерения расхода газообразных и жидких сред и может найти применение на трубопроводах в энергетике, в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для размещения и монтажа диафрагмы расходомера [1].

Устройство содержит корпус в виде двух параллельных пластин с расположенным между ними держателем диафрагм, соединенным через поворотную рукоятку с механизмом передвижения. В одной из пластин имеется съемная крышка. При необходимости смены диафрагмы или измерения диаметра ее отверстия механизм передвижения через поворотную рукоятку поднимает диафрагму до уровня съемной крышки.

Недостатком известного устройства является длительность времени смены диафрагмы.

Известен также расходомер с устройством демонтажа диафрагмы [2], содержащий корпус, внутри которого расположен держатель диафрагмы увязанный с механизмом подъема и поворотным механизмом для вывода диафрагмы из корпуса.

Недостатком этого устройства является длительность времени смены диафрагмы и необходимость сбросе давления в трубопроводе во время вывода диафрагмы из корпуса.

Известно также устройство для монтажа диафрагмы расходомера [3], содержащее основной корпус, в котором находятся держатель диска диафрагмы, и вспомогательный корпус с отверстием, обеспечивающим доступ для замены диска, закрываемым поворотной крышкой, и механизм подъема диска диафрагмы.

Недостатком устройства также является длительность времени смены диафрагмы и необходимость сброса давления в трубопроводе во время вывода диафрагмы из вспомогательного корпуса.

Из известных устройств наиболее близким является устройство для размещения и монтажа диафрагм расходомера [4], содержащее корпус с проходным отверстием, два фланца, стационарные направляющие, держатели диафрагм, связанные с механизмом перемещения и расположенные в основной проходной полости и во вспомогательной камере, имеющей отверстие и съемную крышку.

Недостатком устройства является низкая надежность в работе и сложность конструкции.

Техническим результатом, на который направлено изобретение, является повышение надежности в работе и упрощение конструкции.

Технический результат достигается тем, что устройство для размещения и монтажа диафрагм расходомера, содержащее корпус с основной проходной полостью, соединенной с трубопроводом, два фланца, стационарные направляющие, держатель диафрагмы, расположенной в основной проходной полости, и держатель диафрагмы, расположенный во вспомогательной камере, имеющей отверстие и съемную крышку, связанные с механизмом перемещения, содержит дополнительную вспомогательную камеру с отверстием и съемной крышкой, расположенную по другую сторону от основной проходной полости и примыкающую к ней, подвижную направляющую и нажимные винты, установленные с возможностью фиксации держателей диафрагм, выполненных в форме клина, при этом фланцы установлены на противоположных основной проходной полости сторонах вспомогательных камер, вдоль которых расположены стационарные и подвижная направляющие.

Технический результат достигается также тем, что механизм перемещения устройства выполнен в виде двух механических приводов, установленных на фланцах.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит пять нажимных винтов, причем три верхних винта установлены в корпусе с возможностью фиксации держателей диафрагм непосредственно, а два нижних - через подвижную направляющую.

Технический результат достигается также тем, что устройство содержит два запорно-сбросных элемента, а вспомогательные камеры выполнены с дополнительными отверстиями, причем запорно-сбросные элементы подключены к дополнительным отверстиям.

На фиг. 1 приведен общий вид устройства для размещения и монтажа диафрагм расходомера.

На фиг. 2 приведен разрез по А-А устройства.

На фиг. 3 - приведен разрез по Б-Б устройства.

Устройство для размещения и монтажа диафрагм расходомера содержит корпус 1 с основной проходной полостью 2, образованной двумя патрубками, которые подсоединяются к трубопроводу (на фигурах не показан) и полостью 3 в корпусе, в который размещен держатель 4 диафрагмы 5, выполненный в форме клина.

Держатель 6 второй аналогичной диафрагмы также выполнен в форме клина и расположен во вспомогательной камере 7, расположенной с правой стороны от основной проходной полости. Вспомогательная камера имеет отверстие 8 и съемную крышку 9 (фиг.3), предназначенные для монтажа и демонтажа диафрагм. При этом диаметр отверстия 8 выполнен не менее наружного диаметра диафрагм. Вторая вспомогательная камера 10 расположена по другую сторону от основной проходной полости. Форма камеры показана на фиг. 3. Камеры и основная проходная полость расположены перпендикулярно относительно потока. На противоположных к основной проходной полости сторонах вспомогательных камер установлены фланцы 11 и 12. Внутри камер и основной проходной полости, вдоль них расположены стационарные направляющие 13 и 14 и подвижная направляющая 15.

Механизм перемещения держателей диафрагм выполнен в виде - двух механических приводов 16 и 17, находящихся в зацеплении с держателями 3 и 4, соответственно, и установленных на фланцах. Устройство содержит пять нажимных винтов 18, 19, 20, 21 и 22, причем три верхних винта установлены с возможностью фиксации держателей диафрагмы непосредственно, а два нижних - через подвижную направляющую 16. Устройство содержит также два запорно-сбросных вентиля 23, которые подключены к дополнительным камерам через дополнительные отверстия 24.

В основной проходной полости и в каждой камере выполнены выступающие кольцевые уплотнительные поверхности 25 и 26, соответственно. В основной проходной полости выполнены отверстия 27 и 28, позволяющие измерять перепад давления с двух сторон зауженного отверстия 29 диафрагмы 5, закрепленной в держателе втулкой 30.

Работа устройства для размещения и монтажа диафрагм расходомера осуществляется следующим образом.

В рабочем положении клиновидный держатель диафрагмы 4 прижат винтом 21 к уплотнительным поверхностям 25 основной проходной камеры 3. При этом обеспечивается установка диафрагмы 5 по центру основной проходной полости (отверстия) 2 и предотвращается неконтролируемый переток среды в обход диафрагмы. По перепаду давления на диафрагме, измеряемому расходомером через отверстия 27 и 28, в соответствии с установленной методикой определяется расход среды по трубопроводу. Второй держатель диафрагмы расположен во вспомогательной камере 7. Диаметр отверстия 29 второй диафрагмы может быть одинаков с диаметром отверстия первой диафрагмы, если производится только замена диафрагмы в связи с ее износом, однако может быть и отличным, если требуется попеременно измерять расход среды в другом диапазоне.

При необходимости замены диафрагмы в связи с ее износом или по другой причине выполняют следующие операции. Отжимают винты 21 держателя диафрагмы, расположенной в основной проходной полости и винт 22 держателя диафрагмы, расположенной в камере 7. Винтами 18 и 19 поднимают подвижную направляющую 15 до упора в держатели диафрагм и далее вместе с ними. Тем самым обеспечивают разуплотнение держателей диафрагм по кольцевым уплотнительным поверхностям 25 и 26, а затем полностью устраняют фиксированный контакт держателей диафрагм с корпусом, оставляя подвижный контакт с направляющими 13 и 14. Перемещают приводом 16 держатель 4 диафрагмы в крайнее левое положение до упора во фланец 12. Перемещают приводом 17 держатель 6 диафрагмы влево до упора в держатель 4 диафрагмы. Винтами 18 и 19 опускают подвижную направляющую 15 в нижнее положение. Затем винтами 21 и 20 дожимают держатели диафрагм до упора в кольцевые уплотнительные поверхности 25 и 26, соответственно.

Таким образом обеспечивается необходимое соосное расположение держателей с отверстием основной проходной полости 2 (фиг.2) и отверстием 8 вспомогательной камеры 10 (фиг.3),
Для безопасности дальнейших операций открывают запорно-сбросный вентиль 23, чем обеспечивается сброс давления в камере 10. Снимают крышку 9 и, сняв втулку 30, демонтируют диафрагму 5 через отверстие 8. Взамен демонтированной диафрагмы устанавливают новую диафрагму и закрывают крышку 9. Закрывают запорно-сбросный вентиль 23. Устройство готово для замены при необходимости диафрагмы 5, которая сейчас установлена в основной проходной полости 2. Однако измерение диафрагмой, введенной в основную проходную полость 2, может осуществляться сразу же за операцией передвижения держателей диафрагмы и их закрепления, т. е. обеспечения уплотнения, чем сводится к минимуму время перерыва в измерении расхода.

Описанные выше технические решения позволяют существенно уменьшить перерыв в проведении измерений расхода, так как после проведения операций перемещения держателей и обеспечения уплотнения замененная диафрагма уже готова к работе. Операции по демонтажу диафрагмы, которая требует замену, могут осуществляться из вспомогательной камеры одновременно с проведением измерений в основной проходной полости.

Кроме того, эти решения позволяют существенно уменьшить мощность грузоподъемных механизмов (либо исключить их вовсе для диафрагмы с небольшими диаметрами) т.к. держатель диафрагм остается внутри камеры, а из устройства демонтируется (или монтируется) только сама диафрагма и удерживающая ее втулка.

Источники информации
1. Патент США N 4380936, кл. G 01 F 1/42, 1983.

2. Патент Великобритании N 2049953, G 01 F 1/42, 1981.

3. Европейский патент N 0092910, G 01 F 1/42, 1983.

4. Европейский патент N 0242825, G 01 F 1/42, 1987.

Изобретение может быть использовано в средствах измерения расхода газообразных и жидких сред. Устройство содержит корпус с основной проходной полостью и двумя примыкающими к ней с разных сторон вспомогательными камерами. В проходной полости, соединенной с трубопроводом, и в одной из вспомогательных камер расположены держатели диафрагм, выполненные в форме клина и связанные с механическими приводами механизма перемещения. Приводы установлены на фланцах вспомогательных камер, снабженных съемными крышками для монтажа и демонтажа диафрагм. Внутри камер и проходной полости расположены стационарные и подвижная направляющие. В корпусе установлены нажимные винты для фиксации держателей. Устройство имеет простую конструкцию и обеспечивает быструю замену диафрагмы. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для размещения и монтажа диафрагм расходомера, содержащее корпус с основной проходной полостью, соединенной с трубопроводом, два фланца, стационарные направляющие, держатель диафрагмы, расположенный во вспомогательной камере, имеющей отверстие и съемную крышку, связанные с механизмом перемещения, отличающееся тем, что содержит дополнительную вспомогательную камеру с отверстием и съемной крышкой, расположенную по другую сторону от основной проходной полости и примыкающую к ней, подвижную направляющую и нажимные винты, установленные с возможностью фиксации держателей диафрагм, выполненных в форме клина, при этом фланцы установлены на противоположных основной проходной полости сторонах вспомогательных камер, вдоль которых расположены стационарные и подвижная направляющие. 2. Устройство для размещения и монтажа диафрагм расходомера по п.1, отличающееся тем, что механизм перемещения выполнен в виде двух механических приводов, установленных на фланцах. 3. Устройство для размещения и монтажа диафрагм расходомера по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит пять нажимных винтов, причем три верхних винта установлены в корпусе с возможностью фиксации держателей диафрагм непосредственно, а два нижних - через подвижную направляющую. 4. Устройство для размещения и монтажа диафрагм расходомера по любому из пп. 1 - 3, отличающееся тем, что содержит два запорно-сбросных элемента, подключенных к вспомогательным камерам через дополнительные отверстия, выполненные в камерах.