超大口径音速喷嘴组式气体流量计检定装置

摘要

本发明公开了一种超大口径音速喷嘴组式气体流量计检定装置。它包括位于地上的气体流量检定部分和位于地下的气体排出部分；气体流量检定部分包括U形汇管，U形汇管分为前后两段，前段U形汇管上连接有检测管线，后段U形汇管上连接有音速喷嘴；地下气体流量排出部分包括一号气体稳压罐，一号气体稳压罐具有多个出口，每个出口连接到循环排气选择通道上，循环排气选择通道具有水排出通道和气体排出通道；各个音速喷嘴均连接到一条一号喷嘴出口汇管上，喷嘴出口汇管连接到一号气体稳压罐上。其优点在于：使空间得到了有效的利用；减少了地上部分空间的噪音量，改善了工作环境；大大降低了能耗，检定结果准确。

说明书

技术领域

    本发明涉及一种气体流量计检定装置，尤其是一种适用于各类大口径流量计检定的超大口径音速喷嘴组式气体流量计检定装置。

背景技术

现有的检定装置，一般都是检定口径较小的气体流量计，随着我国“西气东输”、“俄气南下”和“液化天然气上岸”等多条跨地区、跨国界的天然气输气干线的实施和建设，城市燃气进入高速发展期，越来越多的超大口径气体流量仪表应用到天然气输送管道上；天然气输送管道的口径非常大，气体流量计的准确性对检测结果的影响非常大，小口径气体流量计使用不便，能耗浪费比较多，大口径气体流量计检定启动时间长，使得传统的小口径气体流量计不能适应大口径气体流量计的使用需要。

现有技术中因音速喷嘴准确度高、重复性好、稳定可靠等特点经常被选择为标准表，据调研国内拥有上百套以音速喷嘴作为标准表的气体流量装置，在安装方式上都不约而同的选择了大空间式；采用大空间式安装，喷嘴安装不到位导致气流不稳定，且小流量条件下温度分布不均，会导致检定结果不精确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构设置合理、使用方便、检定结果准确的超大口径音速喷嘴组式气体流量计检定装置。

为了解决上述技术问题，本发明的超大口径音速喷嘴组式气体流量计检定装置，包括位于地上的气体流量检定部分和位于地下的气体排出部分；气体流量检定部分包括U形汇管，U形汇管由中间部分分为前后两段，前段U形汇管上连接有多条口径不同的检测管线，后段U形汇管上连接有多个用于检定不同流量值的音速喷嘴；地下气体流量排出部分包括一号气体稳压罐，一号气体稳压罐具有多个出口，每个出口分别通过一号水环真空泵和一号汽水分离器连接到循环排气选择通道上，循环排气选择通道具有用于排水的水排出通道和用于排气的气体排出通道；各个音速喷嘴均连接到一条一号喷嘴出口汇管上，喷嘴出口汇管连接到一号气体稳压罐上。

所述音速喷嘴包括小型音速喷嘴、中型音速喷嘴和大型音速喷嘴，所述地下的气体排出部分还设置有一台二号气体稳压罐，所述小型音速喷嘴、中型音速喷嘴还通过一条二号喷嘴出口汇管连接到二号气体稳压罐上，所述二号气体稳压罐通过二号水环真空泵连接到循环排气选择通道上。

所述气体排出通道具有两条，其中一条气体排出通道位于地下部分，另外一条气体排出通道通向地上部分。

所述每条检测管线的前端均连接有入口消音器。

所述U形汇管的中间部分设置有截止阀，前后两段U形汇管之间连接具有标准表的中心管线；所述后段U形汇管与一号喷嘴出口汇管之间连接中心出口汇管。

本发明的优点在于：

    1、由于设置有U形汇管，缩小了汇管体积，大大减少了汇管占用的空间，使空间得到了有效的利用；

2、该气体流量计检定装置分为位于地上的气体流量检定部分和位于地下的气体流量排出部分；一方面，由于动力装置（水环真空泵）工作噪音比较大，将动力装置设置在地下，减少了地上部分空间的噪音量，改善了工作环境；另外一方面，减少地上部分的安装结构，节约了空间；

3、将音速喷嘴分为小型音速喷嘴、中型音速喷嘴和大型音速喷嘴，

小型音速喷嘴、中型音速喷嘴还连接独立的喷嘴出口汇管和独立的气体稳压罐，将其与大型音速喷嘴检测区分开来，由此可根据具体检测流量大小选择不同的音速喷嘴和气体稳压罐，大大降低了能耗；

4、由于不同温度下，气体体积变化比较大，温度不同，容易造成计量误差，特别是对于大空间检测，检测时为了保证检测准确度，需要保证相对恒定的温度，将气体排出通道设置为两条，可以选择将气体根据具体检测环境选择排到地上或地下，由此保证了流量准确度；

5、U形汇管两段上平直段之间设置有截止阀，两段之间连接具有标准表的中心管线，设置的标准表起到给定标准值的作用，标准表与喷嘴巧妙设计结合，标准表随时直接利用音速喷嘴进行检定，对于检测精度要求不高的场合，音速喷嘴关闭通过标准表检测，进一步降低了能耗；

6、其整体结构设计合理，通过多个用于检定不同流量值的音速喷嘴综合检测并根据实时状况进行排气通道的选择，使得检定结果准确。

附图说明

    图1为本发明超大口径音速喷嘴组式气体流量计检定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的超大口径音速喷嘴组式气体流量计检定装置作进一步详细说明。

如图所示，本发明的超大口径音速喷嘴组式气体流量计检定装置，包括位于地上的气体流量检定部分和位于地下的气体排出部分；气体流量检定部分包括U形汇管1，U形汇管1具有两段平行段和一段连接在平行段之间的连接段，U形汇管1由连接段的中间部分分为前后两段，前段U形汇管上连接有多条口径不同的检测管线2，每条检测管线2上均安装有夹表台位3，夹表台位3用于安装被测流量计，针对不同口径的流量计进行检测，每条检测管线2均通过波纹管18连接在前段U形汇管上，每条检测管线2的前端均连接有入口消音器15；后段U形汇管上连接有多个用于检定不同流量值的音速喷嘴；地下气体流量排出部分包括一号气体稳压罐5（大功率气体稳压罐），一号气体稳压罐5具有多个出口管路，每条出口管路上分别设置有一号水环真空泵6和汽水分离器7，每条出口管路上分别通过一号水环真空泵（大功率水环真空泵）6和一号汽水分离器7连接到循环排气选择通道8上，循环排气选择通道8具有用于排水的水排出通道9和用于排气的气体排出通道10，所说的气体排出通道10具有两条，其中一条气体排出通道位于地下部分，另外一条气体排出通道通向地上部分；各个音速喷嘴4均连接到一条一号喷嘴出口汇管11上，喷嘴出口汇管11连接到一号气体稳压罐5上。

进一步地，本发明中所说的音速喷嘴包括小型音速喷嘴4、中型音速喷嘴12和大型音速喷嘴13，地下的气体排出部分还设置有一台二号气体稳压罐14，小型音速喷嘴4、中型音速喷嘴12还通过一条二号喷嘴出口汇管15连接到二号气体稳压罐（小功率气体稳压罐）14上，二号气体稳压罐14通过二号水环真空泵（小功率水环真空泵）19和二号汽水分离器20连接到循环排气选择通道8上，其中，二号气体稳压罐具有多条出口管路，每条出口管路上均安装有一台二号水环真空泵19，二号气体稳压罐的各条出口管路均汇集到一台二号汽水分离器20。

再进一步地，所说的U形汇管1连接段的中间部分设置有截止阀16，前后两段U形汇管1之间连接具有标准表17的中心管线18；后段U形汇管与一号喷嘴出口汇管11之间连接中心出口汇管21，当需要利用标准表17检测时，所有的音速喷嘴关闭，截止阀16关闭，在动力装置作用下，空气流过消音器、检测管线、被检表、前段U型汇管、中心管线18、后段U型汇管、中心出口汇管21、一号喷嘴出口汇管、一号气体稳压罐，最后经一号水环真空泵排出；其中，设置的标准表还起到给定标准值的作用，标准表与喷嘴巧妙设计结合，标准表随时直接利用音速喷嘴进行检定，对于检测精度要求不高的场合，音速喷嘴关闭通过标准表检测，进一步降低了能耗。

其工作原理如下：

如图1所示，本发明的超大口径音速喷嘴组式气体流量计检定装置，工作时，在动力装置作用下，空气流过消音器、检测管线、被检表、U型汇管，音速喷嘴，一号喷嘴出口汇管、一号气体稳压罐，最后经一号水环真空泵排出；排出气体到循环排气选择通道8内，然后根据需要选择气体排出通道；根据检定流量值的大小，还可根据实际需要，选择不同型号的音速喷嘴组合，调定所需的检定流量点；进一步实现检定准确度的提高，同时，本发明中还具有一条辅助线路，

此条线路是小型音速喷嘴4、中型音速喷嘴12通过一条二号喷嘴出口汇管15连接到二号气体稳压罐（小功率气体稳压罐）14上，二号气体稳压罐14通过二号水环真空泵（小功率水环真空泵）19和二号汽水分离器20连接到循环排气选择通道8上，由此通过此条线路使其检定准确性更高，通过上述工作过程可见，本发明通过动力装置可保证进入装置的气体流动相对稳定并在音速喷嘴喉部形成临界流状态；在稳定的工况下，流经音速喷嘴和被检表的气体质量流量是相同的；在检定过程中，工控机系统采集和处理喷嘴前的气流压力和温度，计算出标准的气体平均质量流量或累积流量，并按有关的检定规程，将它与采集到的被检表的指示值进行比较和计算，即可得到被检表在该流量点的基本误差和重复性误差，从而实现对气体流量仪表的检定,通过计算程序自动计算，显示和输出检定结果，并打印出来。