一种供热管道蒸汽大小流量的测量装置及其方法与流程

1.本发明涉及长输热网蒸汽管道蒸汽计量技术领域，具体领域为一种供热管道蒸汽大小流量的测量装置及其方法。


背景技术：

2.长距离输送蒸汽时，所供蒸汽流量的大小会直接影响到蒸汽的质量，有可能会造成热量损失和满足不了用户的要求。而现有技术中，流量测量粗略误差大，流量越小测量误差越大，流量小于10％时，误差增大得很快，已经不能进行蒸汽量的准确计量。特别对于差压式流量计，不管是标准节流装置，还是平衡流量计，差压与流量的平方成比例，系统里最后是一个开平方环节，流量很小时，放大倍数很大，如差压有1％、4％的变化时，显示的流量的变化是10％、20％，因此即使管道内阀门关闭没有流量时，由于蒸汽这种可压缩流体的压力波动或电子设备的微小噪声所造成的微小差压信号，都会显示出可观的流量值。而且这也使在小流量阶段二次仪表的显示很不稳定。
3.为此，提出一种供热管道蒸汽大小流量的测量装置及其方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种供热管道蒸汽大小流量的测量装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种供热管道蒸汽大小流量的测量装置，包括热源和用户端，所述热源与所述用户端之间通过主管道相连，所述主管道的两端连接有旁路管道的两端，所述主管道上分别连接有第一压力变送器、第一流量计以及第一热电阻，所述旁路管道上分别连接有第二压力变送器、第二流量计以及第二热电阻，所述第一压力变送器、第一流量计以及第一热电阻连接有流量监测器，所述第二压力变送器、第二流量计以及第二热电阻分别与所述流量监测器相连，所述旁路管道以及所述主管道上靠近所述热源的一端分别连接有阀门，所述阀门连接有plc控制器。
6.优选的，所述plc控制器与所述流量监测器信号连接。
7.优选的，所述主管道靠近所述热源的一端设有关断阀门，所述关断阀门位于所述热源以及所述旁路管道之间处。
8.优选的，所述第一流量计与所述第二流量计分别包括流量计主体，所述流量计主体连接有取压管，所述取压管远离所述流量计主体的一端连接有冷凝容器，所述冷凝容器连接有无缝钢管，所述无缝钢管通过连接接头连接有压差变送器。
9.优选的，所述流量计主体通过连接机构与对应的管道相连，所述连接机构包括底座，所述底座呈矩形板件，所述底座的上表面固定连接有连接块，所述连接块的数量为两个，两个所述连接块位于所述底座的两端，所述连接块的上端固定连接有固定套管，所述固定套管包括两个相铰接的半环，所述半环的一端分别固定连接有连接板，所述连接板远离对应所述半环的一端转动连接，所述半环的另一端分别固定连接有固定板，所述固定板的
端面贯穿设有固定孔，所述流量计主体位于两个所述固定套管之间，且所述流量计主体的两端分别设有与管道连接的连接法兰。
10.优选的，位于上端的所述半环的下表面设有弧形槽，所述弧形槽的内表面活动设有弧形板，所述半环的端面贯穿设有连接套管，所述连接套管的内部螺接有调节螺栓，所述调节螺栓的下端与所述弧形板转动连接，所述调节螺栓的上端连接有转动手柄。
11.一种供热管道蒸汽大小流量的测量方法，包括以下步骤：
12.步骤一：通过plc控制器控制阀门，使蒸汽由主管道由热源流至用户端，通过第一压力变送器、第一流量计以及第一热电阻测出蒸汽压力、流量以及温度，并由流量监测器对数据进行监测；
13.步骤二：当流量处于低水平时，通过plc控制器控制阀门，使蒸汽由旁路管道由热源流至用户端，通过第二压力变送器、第二流量计以及第二热电阻测出蒸汽压力、流量以及温度，并由流量监测器对数据进行监测。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种供热管道蒸汽大小流量的测量装置及其方法，通过设置热源以及用户端，并在热源以及用户端之间设置主管道以及旁路管道，同时在主管道以及旁路管道上设置阀门，阀门通过plc控制器控制其开合，从而控制蒸汽由主管道以及旁路管道进行输送，通过在主管道以及旁路管道上分别设置压力变送器、流量计以及热电阻，对蒸汽的流量、温度以及压力进行监测，从而当蒸汽处于正常水平时，通过主管道输送蒸汽，并对蒸汽流量、温度以及压力进行监测，而当蒸汽处于低水平时，通过旁路管道对蒸汽流量、温度以及压力进行监测，从而保证的检测的数据稳定且准确。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；
16.图2为本发明的连接机构结构示意图；
17.图3为本发明的连接机构以及流量计结构示意图；
18.图4为本发明的固定套管右视剖面结构示意图。
19.图中：1-热源、2-用户端、3-主管道、4-旁路管道、5-第一压力变送器、6-第一流量计、601-流量计主体、602-取压管、603-冷凝容器、604-无缝钢管、605-连接接头、606-压差变送器、7-第一热电阻、8-第二压力变送器、9-第二流量计、10-第二热电阻、11-流量监测器、12-阀门、13-plc控制器、14-关断阀门、15-底座、16-连接块、17-半环、18-连接板、19-固定板、20-连接法兰、21-弧形槽、22-弧形板、23-连接套管、24-调节螺栓、25-转动手柄。
具体实施方式
20.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，显然，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。
21.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种供热管道蒸汽大小流量的测量装置，包括热源1和用户端2，如图1所示，所述热源1与所述用户端2之间通过主管道3相连，热源1产生的蒸汽通过主管道3传递至用户端2处，所述主管道3的两端连接有旁路管道4的两
端，所述主管道3上分别连接有第一压力变送器5、第一流量计6以及第一热电阻7，第一压力变送器5、第一流量计6以及第一热电阻7分别与主管道3内的蒸汽的压力、温度以及流量进行监测，所述旁路管道4上分别连接有第二压力变送器8、第二流量计9以及第二热电阻10，同样的，第二压力变送器8、第二流量计9以及第二热电阻10分别对通过旁路管道4内的蒸汽的压力、温度以及流量进行监测，所述第一压力变送器5、第一流量计6以及第一热电阻7连接有流量监测器11，第一压力变送器5、第一流量计6以及第一热电阻7所检测到的数据传输至流量监测器11，流量监测器11用于对数据进行实时监测以及储存，所述第二压力变送器8、第二流量计9以及第二热电阻10分别与所述流量监测器11相连，同样的，当第二压力变送器8、第二流量计9以及第二热电阻10处于工作状态时，流量监测器11对监测到的数据进行实时监测以及存储，其中第一压力变送器5、第一流量计6以及第一热电阻7的量程相较于第二压力变送器8、第二流量计9以及第二热电阻10较大，从而当蒸汽流量处于正常水平时，蒸汽通过主管道3，由第一压力变送器5、第一流量计6以及第一热电阻7对蒸汽进行监测，而当蒸汽流量较小时，蒸汽由旁路管道4进行输送，由量程较小的第二压力变送器8、第二流量计9以及第二热电阻10对蒸汽进行监测，所述旁路管道4以及所述主管道3上靠近所述热源1的一端分别连接有阀门12，所述阀门12连接有plc控制器13，从而可通过plc控制器13控制阀门12进行控制，控制热源1产生的蒸汽由主管道3以及旁路管道4输送。
22.具体而言，所述plc控制器13与所述流量监测器11信号连接，从而当流量监测器11监测到的数据较小时，说明此时的蒸汽流量较小，从而通过信号控制plc控制器13，由plc控制器13对阀门12进行控制，使蒸汽由旁路管道4进行输送，从而保证数据准确性。
23.具体而言，所述主管道3靠近所述热源1的一端设有关断阀门14，所述关断阀门14位于所述热源1以及所述旁路管道4之间处，用于控制热源1与用户端2之间的蒸汽输送。
24.具体而言，所述第一流量计6与所述第二流量计9分别包括流量计主体601，如图3所示，所述流量计主体601连接有取压管602，所述取压管602远离所述流量计主体601的一端连接有冷凝容器603，所述冷凝容器603连接有无缝钢管604，所述无缝钢管604通过连接接头605连接有压差变送器606。
25.具体而言，所述流量计主体601通过连接机构与对应的管道相连，如图2所示，所述连接机构包括底座15，所述底座15呈矩形板件，且底座15整体呈长条形，所述底座15的上表面固定连接有连接块16，所述连接块16的数量为两个，两个所述连接块16位于所述底座15的两端，所述连接块16的上端固定连接有固定套管，主管道3或者旁路管道4分别穿过固定套管，通过固定套管对其固定连接，所述固定套管包括两个相铰接的半环17，两个半环17相对设置构成一个套管状结构，所述半环17的一端分别固定连接有连接板18，所述连接板18远离对应所述半环17的一端转动连接，实现两个半环17之间的转动连接，所述半环17的另一端分别固定连接有固定板19，两个半环17处于扣合状态时，固定板19相接触，所述固定板19的端面贯穿设有固定孔，两个固定板19上的固定孔相对，从而通过螺栓穿过固定孔，将两个半环17相固定，从而对管道进行固定，如图4所示，所述半环17的内表面设有防滑凹槽，而对应的主管道3或者旁路管道4的外周面上分别设有与其对应的固定环，装置安装时，固定环位于对应的两个半环17之间，增加装置安装后的稳定性，所述流量计主体601位于两个所述固定套管之间，且所述流量计主体601的两端分别设有与管道连接的连接法兰20，从而实现了流量计主体601的稳定连接。
26.具体而言，位于上端的所述半环17的下表面设有弧形槽21，所述弧形槽21的内表面活动设有弧形板22，如图4所示，所述弧形板22的内表面与弧形槽21均匀贴合，所述半环17的端面贯穿设有连接套管23，所述连接套管23的内部螺接有调节螺栓24，所述调节螺栓24的下端与所述弧形板22转动连接，所述调节螺栓24的上端连接有转动手柄25，装置进行固定时，将管道穿过半环17后，翻转半环17，使半环17将管道扣合，而后通过固定螺栓穿过固定孔，将两个连接板18相固定，而后通过旋转转动手柄25，使得调节螺栓24相对连接套管23移动，由调节螺栓24带动弧形板22向下移动，从而由弧形板22与管道的外周面紧密贴合，保证管道与固定套管之间的稳定连接，从而使装置可对不同尺寸的管道进行固定，增加了装置的适用性。
27.一种供热管道蒸汽大小流量的测量方法，包括以下步骤：
28.步骤一：常态下，蒸汽流量处于20％～100％时，通过plc控制器13控制阀门12，使主管道3上的阀门12保持开启状态，旁路管道4上的阀门12处于关闭状态，使蒸汽由主管道3由热源1流至用户端2，通过第一压力变送器5、第一流量计6以及第一热电阻7测出蒸汽压力、流量以及温度，并由流量监测器11对数据进行监测；
29.步骤二：当流量处于低水平时，即流量监测器11检测到蒸汽流量处于20％以下时，通过plc控制器13控制阀门12，使主管道3上的阀门12关闭，而旁路管道4上的阀门12开启，使蒸汽由旁路管道4由热源1流至用户端2，通过第二压力变送器8、第二流量计9以及第二热电阻10测出蒸汽压力、流量以及温度，并由流量监测器11对数据进行监测。
30.工作原理：本发明使用时，常态下，蒸汽流量处于20％～100％时，通过plc控制器13控制阀门12，使主管道3上的阀门12保持开启状态，旁路管道4上的阀门12处于关闭状态，使蒸汽由主管道3由热源1流至用户端2，通过第一压力变送器5、第一流量计6以及第一热电阻7测出蒸汽压力、流量以及温度，并由流量监测器11对数据进行监测，当流量处于低水平时，即流量监测器11检测到蒸汽流量处于20％以下时，通过plc控制器13控制阀门12，使主管道3上的阀门12关闭，而旁路管道4上的阀门12开启，使蒸汽由旁路管道4由热源1流至用户端2，通过第二压力变送器8、第二流量计9以及第二热电阻10测出蒸汽压力、流量以及温度，并由流量监测器11对数据进行监测。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。