Устройство для измерения расхода газа

 

Изобретение относится к измерительной технике. Устройство содержит корпус с верхней камерой, нижней камерой 3, отверстиями для отбора давления газа и расположенным ниже нижней камеры каналом 4 для присоединения к трубопроводу, имеющими общий щелевидный паз 8. В пазу 8 установлен держатель 9 с диафрагмой 10, имеющей калиброванное отверстие 11, соосное оси канала 4 корпуса. Устройство содержит фиксирующие держатель винты, зубчато-реечные механизмы для перемещения держателя с диафрагмой, смонтированные на камерах клапаны-компенсаторы 19, 20, выпускной клапан, герметизирующую планку 41 с крышкой 42 и нажимными болтами 43. В нижней камере 3 установлено перекрывающее средство с уплотнительной планкой. Перекрывающее средство содержит установленный в подшипниковых опорах 29 вал с приводом поворота. На валу закреплены пара рычагов, на которых посредством шарнира смонтирована уплотнительная планка, снабженная эластичным шнуром по контуру щелевидного паза камеры, а также рычаг, связывающий вал с приводом поворота и несущий фиксирующий упор. Технический результат: повышение точности измерений. 1 з.п.ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения расхода газа в нефтяной и газовой промышленности, в частности на компрессорных станциях и промыслах.

Известно устройство для измерения расхода газа (см. патент ЕВП 0242825, кл. G 01 F 1/42).

Известное устройство содержит корпус с каналом и фланцами для подсоединения к трубопроводу, установленную на корпусе камеру, имеющую общий с корпусом щелевидный паз, установленный в пазу держатель с диафрагмой, имеющей калиброванное отверстие, соосное оси канала корпуса, механизм перемещения держателя с диафрагмой. В корпусе выполнены отверстия для отбора давления газа. В камере размещены сменные диафрагмы с приводом их шагового перемещения на позицию смены.

Недостатком этой конструкции устройства для измерения расхода газа является то, что при установке новой диафрагмы она скользит по установленному во втором по ходу фланце уплотнению и истирает его, что приводит к нарушению герметичности корпуса и погрешности измерения.

Недостатком этой конструкции является то, что в камере размещено ограниченное количество диафрагм, что сужает возможности измерения расхода газа в потоке, а также исключена возможность осмотра уплотнений и сменяемой диафрагмы.

Из известных устройств для измерения расхода газа наиболее близким по технической сущности является устройство, описанное в патенте США 5042531, кл. 138-44, заявл. 11.06.90, опубл. 27.08.91 г.

Это устройство содержит корпус с верхней камерой, нижней камерой, отверстиями для отбора давления газа и расположенным ниже нижней камеры каналом для подключения к трубопроводу, имеющими общий щелевидный паз, установленный в пазу держатель с диафрагмой, имеющий калиброванное отверстие, соосное оси канала корпуса, фиксирующие держатель винты, зубчато-реечные механизмы для перемещения держателя с диафрагмой, смонтированные на верхней камере клапан-компенсатор и перепускной клапан, установленное в нижней камере перекрывающее средство с уплотнительной планкой, фиксирующий упор и герметизирующую планку с крышкой и нажимными болтами.

Недостаток известной конструкции устройства для измерения расхода газа заключается в недостаточной точности измерения расхода газа за счет нарушения герметичности между корпусом и камерой из-за того, что перекрытие щелевидного паза камеры осуществляется движением клапана со скольжением поверхности уплотнительной планки по поверхности низа камеры, что приводит к истиранию трущихся поверхностей и, следовательно, к нарушению герметичности, а установка уплотнительной планки в основании клапана при помощи пружин может привести к неравномерному прижатию уплотнительной планки к поверхности низа камеры, что также нарушает герметичность между корпусом и камерой.

Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства, позволяющего повысить надежность герметизации и безопасности работ при повышенных давлениях газа, при смене измерительной диафрагмы без прекращения потока газа, а также повысить точность измерения расхода газа.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для измерения расхода газа, содержащем корпус с верхней камерой, нижней камерой, отверстиями для отбора давления газа и расположенным ниже нижней камеры каналом для присоединения к трубопроводу, имеющими общий щелевидный паз, установленный в пазу держатель с диафрагмой, имеющей калиброванное отверстие, соосное оси канала корпуса, фиксирующие держатель винты, зубчато-реечные механизмы для перемещения держателя с диафрагмой, смонтированные на камерах клапаны-компенсаторы и выпускной клапан, установленное в нижней камере перекрывающее средство с уплотнительной планкой, фиксирующий упор и герметизирующую планку с крышкой и нажимными болтами, согласно изобретению перекрывающее средство выполнено в виде установленного в подшипниковых опорах вала с приводом поворота, закрепленных на нем пары рычагов, на которых посредством шарнира смонтирована уплотнительная планка, снабженная эластичным шнуром по контуру щелевидного паза камеры, а также рычага, связывающего вал с приводом поворота и несущего фиксирующий упор. Кроме того, фиксирующие держатель с диафрагмой винты снабжены тарированными скобами.

Такое конструктивное выполнение устройства для измерения расхода газа обеспечит надежную герметизацию корпуса с камерой и безопасность извлечения держателя со старой диафрагмой и установку его с новой диафрагмой без прекращения потока газа в трубопроводе, а также позволит повысить точность измерения расхода газа.

Это достигается за счет того, что щелевидный паз надежно перекрывается уплотнительной планкой, имеющей эластичный шнур по контуру этого паза, отсекая соединенный с трубопроводом канал корпуса от паза камер.

Закрепление фиксирующего упора на рычаге, соединяющем вал с приводом поворота, позволит при повороте вала одновременно с уплотнительной планкой поворачиваться и упору, фиксируя держатель с диафрагмой в рабочем положении. За счет снабжения фиксирующих держатель с диафрагмой винтов тарированными скобами повышается точность измерения расхода газа. Кроме того, обеспечивается возможность использования диафрагм с любым калиброванным отверстием.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: на фиг.1 изображено устройство для измерения расхода газа (общий вид); на фиг.2 - то же, вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 - вид по стрелке Г на фиг.4; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.5; на фиг.7 - вид по стрелке Е на фиг.2; на фиг.8 - разрез Ж-Ж на фиг.7; на фиг.9 - место И на фиг.4;
на фиг.10 - разрез К-К на фиг.9.

Устройство для измерения расхода газа содержит корпус 1 с верхней камерой 2, нижней камерой 3, каналом 4 для транспортировки газа, расположенным ниже нижней камеры 3, и фланцами 5 для присоединения к трубопроводу. В корпусе выполнены отверстия 6, 7 для отбора давления газа. Корпус 1 и камеры 2, 3 имеют общий щелевидный паз 8. Внутри корпуса 1 в щелевидном пазу 8 установлен держатель 9 с диафрагмой 10, имеющей калиброванное отверстие 11, соосное оси канала корпуса. Уплотненные в корпусе 1 винты 12, 13 служат для фиксирования держателя 9 с диафрагмой 10. Для перемещения держателя 9 с диафрагмой 10 установлены зубчато-реечные механизмы, шестерни 14, 15 установлены на валах 16, 17, в корпусе 1 и в верхней камере 2, а рейка 18 выполнена на держателе. Устройство для измерения газа имеет клапаны-компенсаторы 19, 20, установленные на боковых стенках корпуса и камер по одну сторону щелевидного паза 8, один из которых 19 соединяет канал 4 корпуса 1 с пазом 8 нижней камеры 3, а второй 20 соединяет пазы 8 нижней и верхней камер. С другой стороны щелевидного паза 8 установлен выпускной клапан 21, соединяющий щелевидный паз нижней камеры 3 с атмосферой. В нижней части корпуса 1 в зоне щелевидного паза 8 через уплотнение 22 установлена крышка 23, в которой по оси трубопровода посредством тарированной на заводе-изготовителе скобы 24 установлен уплотненный регулировочный винт 25. В крышке 23 по обе стороны от щелевидного паза 8 выполнены сливные отверстия 26. На винтах 12, 13 установлены тарированные скобы 27, 28.

В нижней камере 3 смонтировано перекрывающее средство, выполненное в виде установленного в подшипниковых опорах 29 вала 30, закрепленных на нем пары рычагов 31 и 32, на которых посредством шарнира 33 смонтирована уплотнительная планка 34, снабженная эластичным шнуром 35 по контуру щелевидного паза камеры, а также рычага 36, связывающего вал 30 с приводом поворота и несущего фиксирующий упор 37. Привод поворота вала 30 выполнен в виде винта 38, взаимодействующего с гайкой 39, расположенных в корпусе 40. В верхней части камеры 2 смонтирована герметизирующая планка 41 с крышкой 42 и зажимными болтами 43.

Для замены диафрагмы ослабляются винты 25 и 12, 13, снимается тарированная скоба 24, открываются клапаны-компенсаторы 19, 20. Вращением винта 38 посредством шарнира 33 и рычагов 31, 32 отводится уплотнительная планка 34 от щелевидного паза 8, т.е. соединяются щелевидные пазы верхней 2 и нижней 3 камер. Ввинчиванием регулировочного винта 25 страгивается с места держатель 9 с диафрагмой 10. Затем вращением вала 16 с шестерней 14 поднимается держатель 9 с диафрагмой 10 и вводится в зацепление с шестерней 15 вала 17 и последующим вращением этого вала держатель 9 с диафрагмой 10 поднимается до упора в герметизирующую планку 41. После этого вращением винта 38 посредством шарнира 33 и рычагов 31, 32 уплотнительная планка 34 подводится к щелевидному пазу 8 камеры 2 и разъединяет пазы верхней и нижней камер, отсекая пространство корпуса от камеры. Далее закрывают клапан-компенсатор 19, открывают выпускной клапан 21 и выпускают газ из камеры. Затем снимают герметизирующую планку 41 с крышкой 42.

Вращением вала 17 с шестерней 15 поднимают держатель 9 с диафрагмой 10 из камеры 2, заменяют диафрагму 10, осматривают уплотнения.

Установка держателя 9 с новой диафрагмой 10 осуществляется в обратном порядке.

После установки держателя 9 с диафрагмой 10 уплотнительная планка 34 подводится к щелевидному пазу 8 камеры 2, отсекая соединенный с трубопроводом канал 4 корпуса от паза камер и одновременно фиксируя (запирая) держатель с диафрагмой фиксирующим упором 37. Закрываются клапаны-компенсаторы 19, 20. Открывается выпускной клапан 21. Устройство готово к дальнейшей эксплуатации.

Предложенное устройство для измерения расхода газа по сравнению с известными позволит обеспечить надежную герметизацию корпуса с камерами и безопасность работ при повышенных давлениях газа, а также повысить точность измерения расхода газа.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения расхода газа, содержащее корпус с верхней камерой, нижней камерой, отверстиями для отбора давления газа и расположенным ниже нижней камеры каналом для присоединения к трубопроводу, имеющими общий щелевидный паз, установленный в пазу держатель с диафрагмой, имеющей калиброванное отверстие, соосное оси канала корпуса, фиксирующие держатель винты, зубчато-реечные механизмы для перемещения держателя с диафрагмой, смонтированные на камерах клапаны-компенсаторы и выпускной клапан, установленное в нижней камере перекрывающее средство с уплотнительной планкой, фиксирующий упор и герметизирующую планку с крышкой и нажимными болтами, отличающееся тем, что перекрывающее средство выполнено в виде установленного в подшипниковых опорах вала с приводом поворота, закрепленных на нем пары рычагов, на которых посредством шарнира смонтирована уплотнительная планка, снабженная эластичным шнуром по контуру щелевидного паза камеры, а также рычага, связывающего вал с приводом поворота и несущего фиксирующий упор.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фиксирующие держатель с диафрагмой винты снабжены тарированными скобами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10