一种宽量程自调节仪表参数的计量管控装置的制作方法

1.本发明涉及仪表领域，尤其是一种宽量程自调节仪表参数的计量管控装置。


背景技术：

2.目前工业蒸汽热用户普遍存在用热初期与几年发展后对蒸汽供给量有较大出入的现象，目前项目主要解决方案为三种。
3.第一种是供热初期采用较小口径的管道同时配套小量程的流量计量仪表，待后期热用户规模扩建后再重新改造成大口径的管道和大量程的流量计量仪表。缺点：重复施工，施工成本高，施工过程中热用户无法正常得到供热以维持自身生产。
4.第二种为同时安装大小两种口径的供气管道，配备两套流量仪表，热用户生产过程中自行切换使用对应流量的管道启闭。缺点：项目成本较高，占用空间大。
5.第三种为直接安装大口径管道配套宽量程比的流量计量仪表，热用户用热初期使用计量在一个宽量程的较低范围内应用(例如汽车时速最大120，却一直在20左右行驶，100～120区间在表盘上可能有五个格，但18～20之间可能就只有一个格)。缺点：供热前期一直处于一个宽量程的低区域使用，准确度可以保证但是数据精度较低，不便于整体管网的精细化调控管理。
6.所以，如何设计一种宽量程自调节仪表参数的计量管控装置，解决热计量仪表因流量大小测量不准的问题，成为我们当前的任务。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是提供一种宽量程自调节仪表参数的计量管控装置，可以热计量仪表因流量大小测量不准的问题。
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：
9.一种宽量程自调节仪表参数的计量管控装置，用于工业蒸汽热用户的管道计量，管道的直径为d；包括安装在管道上的电动阀门、安装在电动阀门后面管道上的可调量程的计量装置、安装在电动阀门前面管道上的前端计量装置以及控制器；所述控制器分别于所述电动阀门、计量装置以及前端计量装置信号连接。
10.进一步的，所述计量装置为差压变送器；所述前端计量装置为涡街流量计；所述差压变送器与所述电动阀门的直管段距离不小于6d，所述涡街流量计与所述电动阀门的直管段距离不小于6d。
11.进一步的，还包括设置在所述前端计量装置前面管道上的自动排液装置；所述自动排液装置与所述述前端计量装置的直管段距离不小于6d。
12.进一步的，所述自动排液装置包括与管道连通的阀体、设置在阀体内的导柱、与所述导柱固定连接的浮子；所述阀体内设有导套，所述导柱的侧壁上设有出水孔，所述导套与所述导柱之间设有密封圈，所述导柱与所述导套滑动连接；所述浮子与所述导套之间设有弹簧；所述弹簧套接在所述导柱上；所述导柱以及所述浮子材料均为轻质的塑料；所述弹簧
材料为不锈钢。
13.进一步的，在所述计量装置后边的管道上还设有稳压装置，所述稳压装置与所述计量装置之间的直管段距离不小于6d；。
14.进一步的，所述稳压装置为倒u形结构；所述倒u形结构的最高点高于所述计量装置的最高点至少一倍的被测管道直径；所述稳压装置由和被测量管道直径相同的钢管制成
15.本发明的有益效果是：
16.1.通过设置的稳压装置，避免管道内因流量不稳造成的测量误差；
17.2.通过设置的自动排液装置；可以将被测管道内因为有液体造成测量不准的情况；
18.3.通过设置的浮子以及导柱为轻质的塑料，通过浮子的浮力将导柱沿导套向上移动，使得液体通过出水孔排出，如果浮子以及导柱采用很重的材料，则浮力不能克服重力以及弹簧的弹力，则打不开出水孔，不能排液；通过所述弹簧材料采用不锈钢，避免管道内的蒸汽对弹簧腐蚀，失去弹力；通过设置的密封圈，保证导柱与导套之间没有间隙，避免蒸汽损失。
19.4.通过设置的控制器、差压变送器、电动阀门以及涡流流量计，控制器接收涡流流量计的信号，初步判断管道内的蒸汽流量，控制器先给电动阀门发出调整信号，如果流量大，则电动阀门开启的角度变大，如果流量小，则电动阀门开启的角度变小；控制器再给差压变送器发出量程调整信号，将差压变送器的量程调整为涡流流量计测得的流量的2倍，使得差压变送器更为准确；
20.5.通过所述差压变送器前后直管段距离不小于6d，所述涡街流量计前后的直管段距离不小于6d的设计，避免所述差压变送器以及所述涡街流量计因为管道变径或安装其他部件，影响流量测量的稳定性。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意图；
22.图2为自动排液装置的结构示意图；
23.图3为图2的c处放大图。
24.图中标号说明：
[0025]1‑
电动阀门、2
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计量装置、3
‑
稳压装置、4
‑
前端计量装置、5
‑
自动排液装置、50
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阀体、51
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浮子、52
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弹簧、53
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密封圈、54
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出水孔、55
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导柱。
具体实施方式
[0026]
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
[0027]
如图1
‑
3所示：
[0028]
本宽量程自调节仪表参数的计量管控装置针对上述热用户前后用气量差异化现状解决办法进行优化改进。项目现场采用宽量程流量计量装置，在管道的流量计量装置前
端(直管段要求长度外)安装一个电动调节阀，可根据实际需求调节流量大小。节流装置配套的二次表头或者差压变送器通过4
‑
20ma信号被前端设备采集。前端设备同时根据实际用气量通过hart通信协议对变送器量程上限进行调整，以实现小流量时量程上限较小，大流量时量程上限对应加大，最终使同样工况下采集的流量精度最高以方便精细化调控的目的。
[0029]
一种宽量程自调节仪表参数的计量管控装置，用于工业蒸汽热用户的管道计量，管道的直径为d；包括安装在管道上的电动阀门1、安装在电动阀门1后面管道上的可调量程的计量装置2、安装在电动阀门1前面管道上的前端计量装置4以及控制器；所述控制器分别于所述电动阀门1、计量装置2以及前端计量装置4信号连接。控制器内设有通信模块，控制器通过通信模块与控制中心进行数据传输，控制器采集的计量装置2的信号传给控制中心进行存储。
[0030]
所述计量装置2为差压变送器；所述前端计量装置4为涡街流量计；所述差压变送器与所述电动阀门1的距离为a2；所述a2长度不小于6d，所述涡街流量计与所述电动阀门1的距离为a3，所述a3长度不小于6d。
[0031]
还包括设置在所述前端计量装置4前面管道上的自动排液装置5；所述自动排液装置5与所述述前端计量装置4的距离为a4，所述a4的长度不小于6d。
[0032]
计量仪表的测量时，测得数据在最大量程的中间位置时，最准确；根据这个原理，通过设置的控制器、差压变送器、电动阀门1以及涡流流量计，控制器接收涡流流量计的信号，初步判断管道内的蒸汽流量，控制器先给电动阀门1发出调整信号，如果流量大，则电动阀门1开启的角度变大，如果流量小，则电动阀门1开启的角度变小；控制器再给差压变送器发出量程调整信号，将差压变送器的量程调整为涡流流量计测得的流量的2倍，使得差压变送器更为准确；
[0033]
本发明的差压变送器采用型号为横河eja110e
‑
dms5j
‑
912da；横河差压变送器eja110e
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jms5j
‑
912da/ns21采用单晶硅谐振式传感器技术，适用于测量液体、气体或蒸汽的流量、液位、密度和压力。eja110e将测量差压转换成4～20ma dc电流信号输出，可测量、显示或远程监控静压，具有快速响应、远程设定、自诊断等功能。
[0034]
所述自动排液装置5包括与管道连通的阀体50、设置在阀体1内的导柱55、与所述导柱55固定连接的浮子51；所述阀体50内设有导套，所述导柱55的侧壁上设有出水孔54，所述导套与所述导柱55之间设有密封圈53，所述导柱55与所述导套滑动连接；所述浮子51与所述导套之间设有弹簧52；所述弹簧52套接在所述导柱55上；所述导柱55以及所述浮子51材料均为轻质的塑料；所述弹簧52材料为不锈钢；所述弹簧52的设置是防止浮子51在浮力作用下，无限制的上升，同时可以使浮子51快速的复位。
[0035]
在所述计量装置2后边的管道上还设有稳压装置3，所述稳压装置3与所述计量装置2之间的距离为a1；所述a1不小于6d；。
[0036]
所述稳压装置3为倒u形结构；所述倒u形结构的最高点高于所述计量装置2的最高点至少一倍的被测管道直径；所述稳压装置3由和被测量管道直径相同的钢管制成。
[0037]
本发明的工作原理，
[0038]
将本装置安装好，控制器接收涡流流量计的信号，初步判断管道内的蒸汽流量，控制器先给电动阀门1发出调整信号，如果流量大，则电动阀门1开启的角度变大，如果流量
小，则电动阀门1开启的角度变小；控制器再给差压变送器发出量程调整信号，将差压变送器的最大量程调整为涡流流量计测得的流量的2倍，使得差压变送器使用中间位置进行测量；
[0039]
本发明自动排液的原理为，当管道内有水时，水流入阀体50内，水对浮子51施加浮力，浮子51带动导柱55克服弹簧52的拉力、浮子50以及导柱55的重力、导柱和导套之间的摩擦阻力，向上运动；当所述导柱55的出水孔54位置到达导套外边时，出水孔54开始排水，避免积水对流量测量的影响；使得测得的流量值更准确。
[0040]
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。