楔式流量计用取压阀以及取压系统的制作方法

1.本发明涉及楔式流量计取压工具技术领域，尤其是涉及一种楔式流量计用取压阀以及取压系统。


背景技术：

2.楔式流量计是一种新型节流差压式流量测量仪表，它可以在高粘度、低雷诺数的流体情况下进行高精度的流量测量，在流速较低、流量小、管径大的流量测量场合有无可比拟的优势和不可替代的作用。流体通过楔式流量计时，由于楔式流量计的内部的楔块的节流作用，在其上、下游侧产生了一个与流量值成平方关系的差压，将此差压从楔块两侧的取压口引出，送至差压变送器转变为电信号输出，再经经专用智能流量积算仪运算后，即可获知流量值。
3.目前广泛使用的常规楔式流量计取压配管方案至少存在以下缺点：
4.1、取压阀组由多个管道以及法兰阀组成，所需的安装空间大，并且，法兰阀与管道之间、各管道之间均采用焊接的方式进行连接，焊缝较多。
5.2、楔式流量计最理想的取压方式为水平取压，这是由于楔式流量计测量介质一般为液体，管道顶部可能存在有气泡，采用顶部取压可能会影响测量精度，但由于高压楔式流量计需要安装空间巨大，受现场安装条件限制，尤其是在管桥上安装时，由于管道排布较密集，因此根本无法保证安装空间，只能采用顶部安装。另外若采用水平安装，由于阀门重量较重，安装后需要加多个支撑件加以固定。正是由于这些安装方面的原因，大大的限制了楔式流量计的使用。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种楔式流量计用取压阀。
7.本发明还提出一种具有上述楔式流量计用取压阀的取压系统。
8.根据本发明第一方面实施例的一种楔式流量计用取压阀，包括：一体式阀体，包括接入头、与所述接入头固定连接的中间体、以及与所述中间体固定连接的法兰，所述接入头、所述中间体与所述法兰为一体结构，所述接入头与所述法兰分别位于所述中间体相邻的两侧方或相背的两侧方，所述接入头设有接入口，所述中间体设有与所述接入口连通的中间通道，所述法兰设有与所述中间通道连通的流出通道；以及阀芯组件，设置于所述一体式阀体上，用于控制所述中间通道的通断；其中，所述接入头远离所述中间体的一侧用于与楔式流量计连接，以使所述接入口与所述楔式流量计的取压口连通，所述法兰远离所述中间体的端面用于与变送器连接。
9.根据本发明实施例的楔式流量计用取压阀，至少具有如下技术效果：
10.上述的楔式流量计用取压阀中，相较于传统的由多个管道以及法兰阀组成的阀组，所占用的空间更小，能够减少大量的安装空间，并且，没有大量的管道，节省了安装材
料，减少了大量支撑固定件和材料费用、安装费用等；并且，楔式流量计用取压阀中的一体式阀体只需要两条焊缝，相较于传统的阀组，减少了大量焊接费用、焊缝检查费用、以及大量焊后热处理费用(每条焊缝焊接完后还需要进行热处理以消除应力，目的是为了减少应力腐蚀，提高使用寿命)，同时节省了大量安装时间、焊接时间、焊缝检查时间、热处理时间等，提高了施工进度。
11.根据本发明的一些实施例，所述中间体为长方体结构，所述中间体靠近所述法兰的侧面与所述法兰靠近所述中间体的端面平行设置。
12.根据本发明的一些实施例，所述法兰内还设有贯穿所述法兰的冲洗通道，所述冲洗通道与所述流出通道连通，所述冲洗通道的两端可操作地封堵或打开。
13.根据本发明的一些实施例，所述法兰为两个，两个所述法兰并列且间隔设置，且两个所述法兰均位于所述中间体远离所述接入头的一侧；
14.所述中间通道为两条，两条所述中间通道均与所述接入口连通，其中一条所述中间通道与其中一个所述法兰的所述流出通道连通，另一条所述中间通道与另一个所述法兰的所述流出通道连通；
15.所述阀芯组件为两类，其中一类所述阀芯组件用于控制其中一条所述中间通道的通断，另一类所述阀芯组件用于控制另一条所述中间通道的通断。
16.根据本发明的一些实施例，所述接入头位于所述中间体表面的中心。
17.根据本发明的一些实施例，所述法兰为四个，每两个所述法兰为一组，其中一组所述法兰中的两个所述法兰并列且间隔设置于所述中间体的其中一侧，另一组所述法兰的两个所述法兰并列且间隔设置于所述中间体的另一侧，两组所述法兰相对于所述中间体对称设置，所述接入头与任一一个所述法兰分别位于所述中间体相邻的两侧方；
18.所述中间通道为四条，四条所述中间通道均与所述接入口连通，四条所述中间通道一一对应地与四个所述法兰的所述流出通道连通；
19.所述阀芯组件为四类，四类所述阀芯组件用于一一对应地控制四条所述中间通道的通断。
20.根据本发明的一些实施例，所述接入头位于所述中间体表面的中心。
21.根据本发明第二方面实施例的取压系统，包括：楔式流量计，具有取压口；以及如上所述的楔式流量计用取压阀，所述接入头远离所述中间体的一侧与所述楔式流量计连接，以使所述接入口与所述取压口连通。
22.根据本发明实施例的取压系统，至少具有如下技术效果：
23.上述的取压系统中，相较于传统的由多个管道以及法兰阀组成的阀组，所占用的空间更小，能够减少大量的安装空间，并且，没有大量的管道，节省了安装材料，减少了大量支撑固定件和材料费用、安装费用等；并且，楔式流量计用取压阀中的一体式阀体只需要两条焊缝，相较于传统的阀组，减少了大量焊接费用、焊缝检查费用、以及大量焊后热处理费用(每条焊缝焊接完后还需要进行热处理以消除应力，目的是为了减少应力腐蚀，提高使用寿命)，同时节省了大量安装时间、焊接时间、焊缝检查时间、热处理时间等，提高了施工进度。
附图说明
24.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1是本发明实施例一的楔式流量计用取压阀的正视结构示意图；
26.图2是图1所示图形的仰视结构示意图；
27.图3是本发明实施例一的楔式流量计用取压阀应用于取压系统的结构示意图一；
28.图4是本发明实施例一的楔式流量计用取压阀应用于取压系统的结构示意图二；
29.图5是本发明其他实施例的楔式流量计用取压阀的正视结构示意图；
30.图6是本发明实施例二的楔式流量计用取压阀的正视结构示意图；
31.图7是图6所示图形的仰视结构示意图；
32.图8是本发明实施例二的楔式流量计用取压阀应用于取压系统的结构示意图一；
33.图9是本发明实施例二的楔式流量计用取压阀应用于取压系统的结构示意图二；
34.图10是本发明实施例三的楔式流量计用取压阀的正视结构示意图；
35.图11是图10所示图形的仰视结构示意图；
36.图12是本发明实施三的楔式流量计用取压阀应用于取压系统的结构示意图。
37.附图标号说明：
38.10、楔式流量计用取压阀；11、一体式阀体；111、接入头；1111、接入口；112、中间体；1121、中间通道；113、法兰；1131、流出通道；1132、冲洗通道；12、阀芯组件；
39.20、楔式流量计。
具体实施方式
40.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.实施例一
44.如图1、图2所示，实施例一涉及的一种楔式流量计用取压阀10，包括一体式阀体11以及阀芯组件12。
45.一体式阀体11包括接入头111、与接入头111固定连接的中间体112、以及与中间体112固定连接的法兰113，接入头111、中间体112与法兰113为一体结构，接入头111与法兰113分别位于中间体112相邻的两侧方或相背的两侧方，接入头111设有接入口1111，中间体112设有与接入口1111连通的中间通道1121，法兰113设有与中间通道1121连通的流出通道1131。
46.具体的，接入头111、中间体112以及法兰113均为一体的锻件，接入头111、中间体112以及法兰113采用焊接的方式固定成一体。具体到实施例一中，接入头111与法兰113分别位于中间体112相背的两侧方，以图1的视角看，接入头111位于中间体112的上方，法兰113位于中间体112的下方。如图5所示，在其他实施例中，接入头111与法兰113分别位于中间体112相邻的两侧方，以图5的视角看，接入头111位于中间体112的左方，法兰113位于中间体112的下方。
47.阀芯组件12设置于一体式阀体11上，用于控制中间通道1121的通断。
48.具体的，阀芯组件12包括阀杆以及与阀杆固定连接的阀芯，阀芯设有贯穿孔。中间体112上设有与中间通道1121连通的装配孔。阀芯可活动地设置于中间通道1121内，阀杆的一端伸入装配孔内并与阀芯固定连接，另一端从装配孔伸出；通过转动阀杆即可使阀芯的位置发生改变，当阀芯处于第一位置时，阀芯上的贯穿孔与中间通道1121平行，中间通道1121处于导通状态，当阀芯处于第二位置时，阀芯的贯穿孔与中间通道1121垂直，中间通道1121被阀芯阻断。
49.更具体的，阀芯组件12为针形截止阀中的阀芯组件，其体积小、强度高。通过在中间体112上开设与中间通道1121连通的装配孔，将阀芯组件12通过该装配孔穿设于中间通道1121内，通过转动阀杆即可控制中间通道1121的通断。
50.在另一个实施例中，阀芯组件12包括阀杆以及与阀杆固定连接的阀芯。中间体112上设有与中间通道1121连通的装配孔。阀芯可活动地设置于所述装配孔内，阀杆的一端伸入装配孔内并与阀芯固定连接，另一端从装配孔伸出；通过推拉阀杆即可使阀芯的位置发生改变，当阀芯处于第一位置时，阀芯位于装配孔内，中间通道1121处于导通状态，推动阀杆，阀芯能够从第一位置切换至第二位置，阀芯处于第二位置时，阀芯位于中间通道1121内，中间通道1121被阀芯阻断。
51.上述的楔式流量计用取压阀10中，相较于传统的由多个管道以及法兰阀组成的阀组，所占用的空间更小，能够减少大量的安装空间，并且，没有大量的管道，节省了安装材料，减少了大量支撑固定件和材料费用、安装费用等；并且，楔式流量计用取压阀10中的一体式阀体11只需要两条焊缝，相较于传统的阀组，减少了大量焊接费用、焊缝检查费用、以及大量焊后热处理费用(每条焊缝焊接完后还需要进行热处理以消除应力，目的是为了减少应力腐蚀，提高使用寿命)，同时节省了大量安装时间、焊接时间、焊缝检查时间、热处理时间等，提高了施工进度。
52.进一步的，中间体112为长方体结构，中间体112靠近法兰113的侧面与法兰113靠近中间体112的端面平行设置。如此，可以尽可能缩短整个一体式阀体11的体积。
53.具体到实施例一中，接入头111远离法兰113的一侧至法兰113远离接入头111的一侧的距离在180mm
‑
250mm之间，法兰113的高度为215mm。
54.更进一步的，法兰113内还设有贯穿法兰113的冲洗通道1132，冲洗通道1132与流
出通道1131连通，冲洗通道1132的两端可操作地封堵或打开。在楔式流量计用取压阀10使用过程中，楔式流量计用取压阀10内会流入粘稠介质，可以利用冲洗通道1132对楔式流量计用取压阀10内的各个通道进行清洗。
55.具体到本实施例中，只需要在法兰113内开设冲洗通道1132即可，而在传统方案中，需要借助管道、法兰以及多个阀门形成冲洗通道，占用空间大。
56.具体的，冲洗通道1132的其中一端设置有丝堵，另一端通过设置有阀门，通过打开或关闭丝堵，可以实现冲洗通道1132一端的启闭，通过打开或关闭阀门，即可实现冲洗通道1132另一端的封堵或打开。
57.图3为实施例一中的楔式流量计用取压阀10应用于取压系统的结构示意图一；具体而言，一对取压口开设于楔式流量计20的顶部，每个取压口处都设置有实施例一中的楔式流量计用取压阀10。结合图1、图3，在每个楔式流量计用取压阀10中，接入头111远离中间体112的一侧与楔式流量计20连接，以使接入口1111与取压口连通，楔式流量计用取压阀10用于实现顶部取压。如此，可以实现一对取压口带一个变送器。
58.图4为实施例一中的楔式流量计用取压阀10应用于取压系统的结构示意图二；具体而言，一对取压口开设于楔式流量计20的侧部，每个取压口处都设置有实施例一中的楔式流量计用取压阀10。结合图1、图4，在每个楔式流量计用取压阀10中，接入头111远离中间体112的一侧与楔式流量计20连接，以使接入口1111与取压口连通，楔式流量计用取压阀10用于实现水平取压。如此，可以实现一对取压口带一个变送器。
59.上述的取压系统中，由于整个楔式流量计用取压阀10相较于传统方案中的阀组的体积大大减小，楔式流量计用取压阀10在顶部安装时，整个安装高度大大减小；楔式流量计用取压阀10在水平安装时，整个安装厚度大大降低。
60.如图1所示，进一步需要说明的是，在实施例一的楔式流量计用取压阀10中，阀芯组件12为两个，每个阀芯组件12与中间体112的装配方式相同，两个阀芯组件12配合形成双阀结构，用于共同控制中间通道1121的启闭，该楔式流量计用取压阀10应用于楔式流量计内的介质压力值为高压的楔式流量计上。其中，石化行业一般把压力大于等于ansi900lb等级定义为高压，而低于ansi900lb等级即为中低压。
61.在其他实施例中，楔式流量计用取压阀10中的阀芯组件12为一个，单独的一个阀芯组件12控制中间通道1121的启闭，该楔式流量计用取压阀10应用于楔式流量计内的介质压力值为中低压的楔式流量计上。
62.实施例二
63.如图6、图7所示，实施例二涉及的一种楔式流量计用取压阀10，其发明构思与实施例一相同。与实施例一中的楔式流量计用取压阀10相比，实施例二中的楔式流量计用取压阀10的法兰113为两个，两个法兰113并列且间隔设置，且两个法兰113均位于中间体112远离接入头111的一侧；中间通道1121为两条，两条中间通道1121均与接入口1111连通，其中一条中间通道1121与其中一个法兰113的流出通道1131连通，另一条中间通道1121与另一个法兰113的流出通道1131连通；阀芯组件12为两类，其中一类阀芯组件12用于控制其中一条中间通道1121的通断，另一类阀芯组件12用于控制另一条中间通道1121的通断，每个阀芯组件12与一体式阀体11的装配方式均相同。实施例二中的楔式流量计用取压阀10的整体构思与实施例一中的楔式流量计用取压阀10相同，其具有与实施例一中的楔式流量计用取
压阀10大致相同的由于效果，在此不再赘述。
64.进一步的，两个法兰113均位于中间体112远离接入头111的一侧，且两个法兰113的轴线的中点与中间体112的中心点的连线形成虚拟等腰三角形，如此，能够极大化减少整个一体式阀体11的体积。
65.进一步的，接入头111位于中间体112表面的中心。如此，当接入头111安装在楔式流量计20的取压口处时，两个法兰113相对于接入头111是对称分布的，用以尽量避开其他部件。
66.实施例二中的楔式流量计用取压阀10与实施例一中的楔式流量计用取压阀10的应用场景有所不同。具体如图8至图9所示。
67.图8为实施例二中的楔式流量计用取压阀10应用于取压系统的结构示意图一；具体而言，一对取压口开设于楔式流量计20的顶部，每个取压口处都设置有实施例二中的楔式流量计用取压阀10。结合图6、图8，在每个楔式流量计用取压阀10中，接入头111远离中间体112的一侧与楔式流量计20连接，以使接入口1111与取压口连通，楔式流量计用取压阀10用于实现顶部取压。如此，可以实现一对取压口带两个变送器。
68.图9为实施例二中的楔式流量计用取压阀10应用于取压系统的结构示意图二；具体而言，两对取压口分别开设于楔式流量计20的两侧，每个取压口处都设置有实施例一中的楔式流量计用取压阀10。结合图6、图9，在每个楔式流量计用取压阀10中，接入头111远离中间体112的一侧与楔式流量计20连接，以使接入口1111与取压口连通，楔式流量计用取压阀10用于实现水平取压。如此，可以实现两对取压口带四个变送器。
69.进一步需要说明的是，在实施例二的楔式流量计用取压阀10中，阀芯组件12为两类，每类阀芯组件12具包括两个阀芯组件12，每个阀芯组件12与一体式阀体11的装配方式均相同，同一类的两个阀芯组件12配合形成双阀结构，用于共同控制中间通道1121的启闭，该楔式流量计用取压阀10应用于楔式流量计20内的介质压力值为高压的楔式流量计上。
70.在其他实施例中，每类阀芯组件12为一个，单独的一个阀芯组件12控制中间通道1121的启闭，该楔式流量计用取压阀10应用于楔式流量计内的介质压力值为中低压的楔式流量计上。
71.实施例三
72.如图10、图11所示，实施例三涉及的一种楔式流量计用取压阀10，其发明构思与实施例一相同。与实施例一中的楔式流量计用取压阀相比，实施例三中的法兰113为四个，每两个法兰113为一组，其中一组法兰113中的两个法兰113并列且间隔设置于中间体112的其中一侧，另一组法兰113的两个法兰113并列且间隔设置于中间体112的另一侧，两组法兰113相对于中间体112对称设置，接入头111与任一一个法兰113分别位于中间体112相邻的两侧方；中间通道1121为四条，四条中间通道1121均与接入口1111连通，四条中间通道1121一一对应地与四个法兰113的流出通道1131连通；阀芯组件12为四类，四类阀芯组件12用于一一对应地控制四条中间通道1121的通断，且每个阀芯组件12与一体式阀体11的装配方式相同。实施例三中的楔式流量计用取压阀10的整体构思与实施例一中的楔式流量计用取压阀10相同，其具有与实施例一中的楔式流量计用取压阀10大致相同的由于效果，在此不再赘述。且每个阀芯组件12与一体式阀体11的装配方式相同。
73.进一步的，两组法兰113相对于中间体112对称设置，接入头111与任一一个法兰
113分别位于中间体112相邻的两侧方，每组法兰113中的两个法兰113的轴线的中点与中间体112的中心点的连线均形成虚拟等腰三角形，如此，能够极大化减少整个一体式阀体11的体积。
74.进一步的，接入头111位于中间体112表面的中心。如此，当接入头111安装在楔式流量计20的取压口处时，两组法兰113相对于接入头111是对称分布的，用以尽量避开其他部件。
75.实施例三中的楔式流量计用取压阀10与实施例一中的楔式流量计用取压阀的应用场景有所不同。具体如图12所示。
76.图12为实施例三中的楔式流量计用取压阀10应用于取压系统的结构示意图一；具体而言，一对取压口开设于楔式流量计20的顶部，每个取压口处都设置有实施例三中的楔式流量计用取压阀10，结合图11、图12，在每个楔式流量计用取压阀10中，接入头111远离中间体112的一侧与楔式流量计20连接，以使接入口1111与取压口连通，楔式流量计用取压阀10用于实现顶部取压。如此，可以实现一对取压口带四个变送器。
77.进一步需要说明的是，在实施例三的楔式流量计用取压阀10中，阀芯组件12为四类，每类阀芯组件12具包括四个阀芯组件12，每个阀芯组件12与一体式阀体11的装配方式均相同，同一类的两个阀芯组件12配合形成双阀结构，用于共同控制一个中间通道1121的启闭，该楔式流量计用取压阀10应用于楔式流量计内的介质压力值为高压的楔式流量计上。
78.在其他实施例中，每类阀芯组件12为一个，单独的一个阀芯组件12控制中间通道1121的启闭，该楔式流量计用取压阀10应用于楔式流量计内的介质压力值为中低压的楔式流量计上。
79.在上述的实施例二至实施例三中的楔式流量计用取压阀10中，解决了多年来一致无法实现的一台楔式流量计20带多个变送器的问题，能够满足目前石油化工装置安全联锁的要求。
80.需要说明的是，以上所述的变送器均为差压变送器。
81.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
82.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。