КОРИОЛИСОВЫЙ МАССОВЫЙ РАСХОДОМЕР С НЕКРУГЛЫМ СЕЧЕНИЕМ Российский патент 2025 года по МПК G01F1/84 G01F15/00 G01F15/18 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к кориолисовому массовому расходомеру и, в частности, к кориолисовому массовому расходомеру с некруглым сечением.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Традиционный датчик кориолисового массового расходомера в основном состоит из фланца, делителя потока, расходомерной трубки, кожуха и принадлежностей расходомерной трубки (например узловых пластин, катушки в сборе и т.д.). Деталями датчика, контактирующими с жидкостью, являются фланец, делитель потока и измерительная трубка. Фланец выполнен с возможностью подключения внешнего трубопровода, делитель потока выполнен с возможностью равномерного распределения среды по двум или более расходомерным трубкам. Для некоторых специальных сред, таких как агрессивные среды, детали, контактирующие с жидкостью, должны быть изготовлены из специальных материалов, таких как хастеллой (Хастеллой C22). Если для изготовления фланца и делителя потока используются такие специальные материалы, то стоимость будет выше, особенно для расходомеров большого калибра, вес будет больше, а стоимость - выше.

[0003] Для решения вышеуказанных проблем предлагается новая конструктивная идея, которая отказывается от традиционной конструкции фланца и делителя потока и упрощает конструктивные формы фланца и делителя потока, так что фланец и делитель потока больше не функционируют как детали, контактирующие с жидкостью, а только играют роль обеспечения жесткости. Что касается расходомерной трубки, то здесь используется инновационная конструктивная схема расходомерной трубки с некруглым поперечным сечением на конце трубки, расходомерная трубка проходит до торцевой поверхности фланца для соединения с фланцевым уплотнительным диском, и, таким образом, расходомерная трубка обеспечивает поверхность контакта с жидкостью.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] В настоящем изобретении предложен кориолисовый массовый расходомер с некруглым сечением. Массовый расходомер включает в себя устройство впуска потока и устройство выпуска потока. Каждое из устройств впуска потока и выпуска потока включает в себя фланцевый соединительный диск, фланцевый уплотнительный диск, соединитель и расходомерную трубку. Фланцевый уплотнительный диск прикреплен к внешней поверхности фланцевого соединительного диска. Соединитель соединен с фланцевым соединительным диском. Корпус расходомерной трубки расположен в соединителе, и выпускное отверстие расходомерной трубки соединено с фланцевым уплотнительным диском. Поперечное сечение измерительного корпуса расходомерной трубки представляет собой круглое поперечное сечение, и поперечное сечение выпускного отверстия расходомерной трубки представляет собой некруглое поперечное сечение.

[0005] Предпочтительно кориолисовый массовый расходомер дополнительно включает в себя перемычку, причем перемычка выполнена с возможностью соединения соединителя устройства впуска потока и соединителя устройства выпуска потока.

[0006] Предпочтительно расходомерная трубка включает в себя первую расходомерную трубку и вторую расходомерную трубку, жесткость каждой из указанных расходомерных трубок является асимметричной в двух ортогональных направлениях поперечного сечения первой расходомерной трубки и второй расходомерной трубки соответственно.

[0007] Предпочтительно внешняя поверхность фланцевого уплотнительного диска включает в себя уплотнение линии подачи жидкости.

[0008] Предпочтительно фланцевый уплотнительный диск и расходомерная трубка изготовлены из коррозионностойких материалов.

[0009] Некоторые варианты осуществления имеют следующие полезные эффекты: при условии, что функционирование и рабочие характеристики кориолисового массового расходомера не нарушаются, конструкция и процесс изготовления датчика кориолисового массового расходомера значительно упрощаются, а затраты на производство и изготовление датчика эффективно снижаются. Некоторые варианты осуществления имеют заметное стоимостное преимущество, особенно для датчиков, изготовленных из специальных материалов (таких как хастеллой, двухфазная сталь и т.д.) и имеющих высокие значения. Кроме того, для датчиков большого калибра (особенно калибра выше DN100) стоимостное преимущество некоторых вариантов осуществления также является значительным.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] ФИГ. 1 - первый вид в разрезе кориолисового массового расходомера.

[0011] ФИГ. 2 - второй вид в разрезе массового кориолисового расходомера.

[0012] ФИГ. 3 - схема расходомерной трубки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0013] Чтобы более ясно показать цели, технические решения и преимущества настоящего изобретения, ниже четко и полно описаны технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения.

[0014] Кориолисовый массовый расходомер с некруглым сечением предусмотрен в варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на ФИГ. 1, ФИГ. 2 и ФИГ. 3, массовый расходомер включает в себя устройство впуска потока и устройство выпуска потока (поскольку устройство впуска потока и устройство выпуска потока имеют одинаковую конструкцию, на фигуре показано только устройство впуска потока или устройство выпуска потока). Каждое из устройств впуска потока и выпуска потока включает в себя фланцевый соединительный диск (1), фланцевый уплотнительный диск (2), соединитель (3) и расходомерные трубки (5a, 5b), а также такие детали, как кожух, катушка в сборе и узловая пластина, которые не показаны на фигуре. Следует понимать, что хотя количество расходомерных трубок на фигуре равно двум, настоящее изобретение не ограничивается двухтрубными массовыми расходомерами, и к настоящему изобретению также применимы однотрубные или многотрубные массовые расходомеры. Описанные выше детали, как правило, соединяются аргонодуговой сваркой или пайкой, но, конечно, детали могут быть соединены и другими способами соединения в соответствии с их характеристиками, например, фланцевая соединительная пластина (1) навинчивается на соединитель (3). Согласно настоящему изобретению, отказываются от традиционной конструкции фланца и делителя потока, и конструктивные режимы фланца и делителя потока упрощаются, так что фланец и делитель потока больше не функционируют как детали, контактирующие с жидкостью, а только играют роль поддержки жесткости. Что касается расходомерной трубки, то здесь используется инновационная конструктивная схема расходомерной трубки с некруглым поперечным сечением на конце трубки, расходомерная трубка проходит до торцевой поверхности фланца для соединения с фланцевым уплотнительным диском, и, таким образом, расходомерная трубка обеспечивает поверхность контакта с жидкостью.

[0015] Фланцевый соединительный диск (1) выполнен с возможностью соединения фланца внешнего трубопровода, фланцевый уплотнительный диск (2) прикреплен к внешней поверхности фланцевого соединительного диска (1), и фланцевый уплотнительный диск (2) играет роль уплотнителя. Внешняя поверхность фланцевого уплотнительного диска включает в себя уплотнение линии подачи жидкости. Соединитель (3) соединен с фланцевым соединительным диском, который заменяет оригинальную конструкцию делителя потока, а также играет роль опоры расходомерной трубки (5а, 5b). Корпус расходомерной трубки расположен в соединителе, и выпускное отверстие расходомерной трубки соединено с фланцевым уплотнительным диском.

[0016] Все традиционные расходомерные трубки имеют конструктивную схему с круглым поперечным сечением расходомерной трубки, хотя существуют различные формы изогнутых трубок. Кроме того, в традиционном датчике происходит резкое изменение общей площади поперечного сечения двух или более расходомерных трубок и площади поперечного сечения внешнего трубопровода, это изменение может привести к неравномерному течению жидкости и потере давления. В настоящем варианте осуществления на входе и выходе расходомерной трубки используется метод проектирования сечения специальной формы.

[0017] Как показано на ФИГ. 3, средний сегмент расходомерной трубки представляет собой часть измерительного корпуса, которая имеет круглое сечение в зоне измерения, а некруглое сечение используется в зоне входа/выхода на обоих концах расходомерной трубки для разделения потока и подключения внешнего трубопровода, такая конструкция может обеспечить использование расходомерной трубки в качестве детали, контактирующей с жидкостью, с максимальной эффективностью, например, для достижения функции специальных трубок для противостояния коррозии. Таким образом, расходомерная трубка может быть более эффективно интегрирована во внутреннее отверстие внешнего трубопровода, чтобы эффективно выполнять роль разделения потока, делая линию тока более плавной, уменьшая потери давления и улучшая условия измерения.

[0018] Изготовление расходомерной трубки, показанной на ФИГ. 3, может быть осуществлено с помощью различных процессов, например, включая, но не ограничиваясь ими, процессы 3D-печати, развертки, внутренней формовки под высоким давлением и т.п.

[0019] Поперечные сечения специальной формы впускного отверстия расходомерной трубки и выпускного отверстия расходомерной трубки настоящего изобретения не ограничиваются формой и размерами, показанными на фигуре, и другие некруглые поперечные сечения, такие как эллипс, многоугольник и другие некруглые поперечные сечения, также применимы к настоящему изобретению.

[0020] В одном примере кориолисовый массовый расходомер дополнительно включает в себя перемычку (4), причем перемычка выполнена с возможностью соединения соединителя устройства впуска потока и соединителя устройства выпуска потока.

[0021] В одном примере расходомерная трубка включает в себя первую расходомерную трубку и вторую расходомерную трубку. За счет изменения и регулировки размеров поперечного сечения специальной формы первой расходомерной трубки и второй расходомерной трубки жесткость каждой из указанных расходомерных трубок является асимметричной в двух ортогональных направлениях поперечного сечения первой расходомерной трубки и второй расходомерной трубки соответственно. Таким образом, можно гибко обеспечить разделение мод в двух ортогональных направлениях и избежать неблагоприятных эффектов, таких как помехи от внешних условий, при работе расходомера.

[0022] В примере различные детали настоящего изобретения могут быть изготовлены из одного и того же материала, например, нержавеющей стали 316L или других заменяемых материалов. Однако в зависимости от фактических требований к изделию могут использоваться различные материалы. Детали, контактирующие с жидкостью, такие как фланцевый уплотнительный диск (2) и расходомерная трубка (5a, 5b), изготавливаются из дорогостоящих материалов, таких как хастеллой и супердуплексная сталь, чтобы повысить коррозионную стойкость изделия, в то время как другие детали, не контактирующие с жидкостью, могут быть изготовлены из нержавеющей стали 304 или других альтернативных материалов по общей цене.

[0023] Настоящее изобретение не ограничивается V-образной трубкой, показанной на фигуре, и к настоящему изобретению применимы общеизвестные U-образная трубка, Т-образная трубка, Ω-образная трубка или прямая трубка.

[0024] Следует отметить, что специалистам в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается деталями вышеприведенных примеров осуществления и может быть реализовано в других конкретных формах без отклонения от сущности или основных характеристик настоящего изобретения. Таким образом, варианты осуществления следует рассматривать как иллюстративные и неограничивающие во всех аспектах, и объем настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, а не приведенным выше описанием, поэтому оно охватывает все изменения, которые попадают под значение и диапазон эквивалентов формулы изобретения в настоящей заявке. Любые ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие соответствующие пункты формулы.

Предлагается кориолисовый массовый расходомер с некруглым сечением. Массовый расходомер включает в себя устройство впуска потока и устройство выпуска потока. Каждое из устройств впуска потока и выпуска потока включает в себя фланцевый соединительный диск (1), фланцевый уплотнительный диск (2), соединитель (3) и расходомерную трубку (5a, 5b). Фланцевый уплотнительный диск (2) прикреплен к внешней поверхности фланцевого соединительного диска (1). Соединитель (3) соединен с фланцевым соединительным диском (1). Корпус расходомерной трубки (5a, 5b) расположен в соединителе (3), и выпускное отверстие расходомерной трубки (5a, 5b) соединено с фланцевым уплотнительным диском (2). Поперечное сечение измерительного корпуса расходомерной трубки (5a, 5b) представляет собой круглое поперечное сечение, и поперечное сечение выпускного отверстия расходомерной трубки (5a, 5b) представляет собой некруглое поперечное сечение. Технический результат - упрощение конструктивной формы фланца и делителя потока, так что фланец и делитель потока больше не функционируют как детали, контактирующие с жидкостью, а только играют роль обеспечения жесткости. 4 з.п. ф-ы, 3 ил.

1. Кориолисовый массовый расходомер с некруглым сечением, содержащий устройство впуска потока и устройство выпуска потока, отличающийся тем, что каждое из устройств впуска потока и выпуска потока содержит фланцевый соединительный диск, фланцевый уплотнительный диск, соединитель и расходомерную трубку;

фланцевый уплотнительный диск прикреплен к внешней поверхности фланцевого соединительного диска;

соединитель соединен с фланцевым соединительным диском;

корпус расходомерной трубки расположен в соединителе, и выпускное отверстие расходомерной трубки соединено с фланцевым уплотнительным диском; и

поперечное сечение измерительного корпуса расходомерной трубки представляет собой круглое поперечное сечение, и поперечное сечение выпускной части расходомерной трубки представляет собой некруглое поперечное сечение.

2. Кориолисовый массовый расходомер с некруглым сечением по п. 1, отличающийся тем, что кориолисовый массовый расходомер дополнительно содержит перемычку, причем перемычка выполнена с возможностью соединения соединителя устройства впуска потока и соединителя устройства выпуска потока.

3. Кориолисовый массовый расходомер с некруглым сечением по п. 1, отличающийся тем, что расходомерная трубка содержит первую расходомерную трубку и вторую расходомерную трубку, жесткость каждой из указанных расходомерных трубок является асимметричной в двух ортогональных направлениях поперечного сечения первой расходомерной трубки и второй расходомерной трубки соответственно.

4. Кориолисовый массовый расходомер с некруглым сечением по п. 1, отличающийся тем, что внешняя поверхность фланцевого уплотнительного диска содержит уплотнение линии подачи жидкости.

5. Кориолисовый массовый расходомер с некруглым сечением по п. 4, отличающийся тем, что фланцевый уплотнительный диск и расходомерная трубка изготовлены из коррозионностойких материалов.