專利名稱：具有防堵功能的氣體計量用取壓取氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及礦用氣體計量裝置的核心部件，具體地講，是一種用在礦用流量 計上的取壓取氣裝置。
背景技術(shù)：
常用的礦用氣體計量裝置包括差壓式流量節(jié)流裝置部分和計算顯示裝置部分。差 壓式流量節(jié)流裝置安裝在被測氣體管道上，當(dāng)氣體流經(jīng)該節(jié)流裝置時，會在節(jié)流裝置的前 后產(chǎn)生一個壓力差。通過采集節(jié)流裝置前方的高壓區(qū)壓力和后方的低壓區(qū)壓力就可以得到 兩側(cè)的壓力差。傳統(tǒng)的取壓裝置為節(jié)流件前端的管壁上開有一個高壓取壓孔并在管壁外 側(cè)對應(yīng)孔的位置處焊接有一根高壓取壓管；同時，有一根低壓取壓管從節(jié)流件前端垂直插 入到節(jié)流件前部中央然后折90°從節(jié)流件前端經(jīng)過節(jié)流件中央直達節(jié)流件后端。這種取壓 裝置對于測量濕度大、固體雜質(zhì)多的氣體介質(zhì)來說存在著冷凝水和固體雜質(zhì)會滯留節(jié)流件 內(nèi)的取壓管內(nèi)，隨著時間的增長，越積越多并最終堵塞低壓取壓管，這樣造成的直接結(jié)果就 是差壓測量的不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定。要想得到更為精確的測量數(shù)據(jù)，煤層氣瓦斯?jié)舛葴y量是必不可少的一環(huán)，常用的 測量裝置包括兩個濃度測量探頭和引氣裝置，濃度測量探頭引氣裝置插在管道內(nèi)，該引氣 裝置通過氣流的動壓差使得瓦斯氣體進入濃度測量探頭內(nèi)。這種取氣的結(jié)構(gòu)方式，探頭內(nèi) 的氣體置換速度較慢，測量的濃度值不能夠?qū)崟r地反映管道內(nèi)氣體的濃度值，響應(yīng)時間較長。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于降低取壓管內(nèi)滯留冷凝水或雜質(zhì)的可能性，同時又保障濃 度測量裝置響應(yīng)時間短和穩(wěn)定性好，提高取壓取氣的準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性。為解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供的具有防堵功能的氣體計量用取壓取氣裝 置，包括節(jié)流管(1)、節(jié)流管(1)內(nèi)的節(jié)流件(2)、高壓取壓管(3)和低壓取壓管(4)，該節(jié)流 管(1)的外壁上設(shè)置有垂直于節(jié)流管(1)管壁的第一表頭支撐桿(5)和第二表頭支撐桿,所述第一表頭支撐桿(5)和第二表頭支撐桿(6)的上端均連接有導(dǎo)壓管(7)，所述節(jié)流 管(1)的前端管壁上開有高壓取壓管孔(3a)，所述節(jié)流管(1)的后端管壁上開有低壓取壓 管孔(4b)，所述高壓取壓管(3)的一端垂直插入到所述高壓取壓管孔(3a)并與所述節(jié)流 管(1)的管壁焊接，該高壓取壓管(3)的另一端與所述第一表頭支撐桿(5)上的導(dǎo)壓管(7) 相通，其關(guān)鍵在于所述節(jié)流件(2)的尾部中央焊接有取壓短管(4a)，所述低壓取壓管(4) 垂直穿過所述低壓取壓管孔(4b)插入到所述取壓短管(4a)后端的孔上并與所述取壓短管 (4a)焊接，所述低壓取壓管(4)的另一端與所述第二表頭支撐桿(6)上的導(dǎo)壓管(7)相通， 在所述取壓短管(4a)的前端開有成圓周分布的導(dǎo)流缺口(8)，所述導(dǎo)流缺口(8)將所述取 壓短管(4a)的內(nèi)壁和外壁連通；在所述節(jié)流管(1)的前端管壁上開有氣體濃度檢測進氣取 氣口( 15)，所述的氣體濃度檢測進氣取氣口(15)位于所述節(jié)流件(2)的前方，在所述節(jié)流
3管(1)的后端管壁上開有氣體濃度檢測出氣取氣口(16)，所述的氣體濃度檢測出氣取氣口 (16)位于所述節(jié)流件(2)的后方；所述節(jié)流管(1)上的高壓取壓管孔(3a)，低壓取壓管孔 (4b)、氣體濃度檢測進氣取氣口( 15)和氣體濃度檢測出氣取氣口( 16)位于所述節(jié)流管(1)
管壁的同一直線上。該取壓取氣裝置的高壓取壓管采用垂直取壓方式，使得冷凝水和雜質(zhì)不會滯留在 取壓管內(nèi)，避免了堵塞取壓管，保證了高壓取壓管的取壓準(zhǔn)確性；低壓取壓管垂直插入到節(jié) 流體尾部的低壓區(qū)中央，該節(jié)流體尾部中央設(shè)置導(dǎo)流缺口，使從節(jié)流件尾部出來的氣體雜 質(zhì)及低溫使用狀態(tài)下形成的冷凝水通過導(dǎo)流缺口流出，保證取壓管路暢通，保證了低壓取 壓的準(zhǔn)確性。通過連接管將節(jié)流管外的濃度檢測裝置與氣體濃度檢測進氣取氣口和氣體濃 度檢測出氣取氣口連接起來，由于進氣取氣口的壓力高于出氣取氣口，一部分氣體會通過 進氣取氣口進入濃度檢測裝置然后又通過出氣取氣口進入管道內(nèi)。節(jié)流件前后產(chǎn)生的差壓 作用到氣體濃度檢測進氣取氣口、氣體濃度檢測出氣取氣口兩端，保證了氣體通過濃度檢 測裝置的速度，提高了其內(nèi)的氣體置換速度，故也就提高了其響應(yīng)時間。所述高壓取壓管(3 )、低壓取壓管(4)均由豎直段和傾斜段構(gòu)成，所述豎直段與傾 斜段的夾角大于90度。豎直段與傾斜段的夾角大于90度，使得取壓管與導(dǎo)壓管相連的一 端采用向上傾斜的方式，保證了進入取壓管內(nèi)的冷凝水能夠自行流下，使得冷凝水不至于 滯留在拐角處，進一步提高了高壓取壓管和低壓取壓管取壓數(shù)值的精確度。高壓取壓管和 低壓取壓管通過節(jié)流管外部設(shè)置的導(dǎo)壓管將壓力導(dǎo)出到差壓測量設(shè)備上。高壓區(qū)導(dǎo)壓管與 低壓區(qū)導(dǎo)壓管以豎直段和傾斜段的弧形方式向中間靠攏或者向外分開，以方便與差壓測量 設(shè)備連接。為了使得冷凝水或雜質(zhì)能夠自由滑落入節(jié)流裝置內(nèi)不堵塞導(dǎo)壓管，外部導(dǎo)壓管 必須為弧形，弧度大于90°且導(dǎo)壓出口垂直向上。所述導(dǎo)流缺口(8)至少為兩個，成孔形或條形。以進一步優(yōu)化導(dǎo)流槽的結(jié)構(gòu)形式
和數(shù)量。所述氣體濃度檢測進氣取氣口(15)距離所述節(jié)流件(2)前端50 200mm，所述氣 體濃度檢測出氣取氣口(16)距離所述節(jié)流件(2)后端10 100mm，可以得到較大的差壓 值，保障濃度測量裝置的實時性和穩(wěn)定性更好。當(dāng)進氣取氣口與出氣取氣口的差壓值越大 時，流經(jīng)濃度測量裝置的氣流速度也將會更快，即濃度測量裝置內(nèi)的氣體置換速度更快，濃 度測量裝置所反映的濃度值也就與管道內(nèi)的實時濃度相一致。差壓越小，氣體速度越低，氣 體置換速度也就越低，測量出來的濃度值與管道內(nèi)的實時濃度值一致性差別就越大。本實用新型的有益效果1)高壓取壓管和低壓取壓管內(nèi)不會滯留雜質(zhì)和水珠等冷凝物，保證了取壓的準(zhǔn)確度。2)由于雜質(zhì)和水珠等冷凝物不會在取壓管累積，故可以保證整個流量計的長期工 作穩(wěn)定性。3)借助節(jié)流件前后產(chǎn)生的差壓值，保證了通過取氣進氣口和出氣口的氣流速度加 快，大大提高了濃度測量的實時性及相應(yīng)時間。

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖2是本實用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖1所示的具有防堵功能的氣體計量用取壓取氣裝置，由節(jié)流管1、節(jié)流管1內(nèi) 的節(jié)流件2、高壓取壓管3、低壓取壓管4、第一表頭支撐桿5、第二表頭支撐桿6、兩個導(dǎo)壓管 7、兩個法蘭盤9、溫度探頭11、氣體濃度檢測進氣取氣口 15和氣體濃度檢測出氣取氣口 16 等組成。節(jié)流件2由上游節(jié)流件加和下游節(jié)流件2b構(gòu)成，節(jié)流件2左側(cè)為頭部，右側(cè)為尾 部。節(jié)流件2與節(jié)流管1的軸心線重合，通過左端的前支撐板12、右端的后支撐板13和連 接板14懸掛在節(jié)流管1內(nèi)。節(jié)流管1的外壁上設(shè)置有垂直于節(jié)流管1管壁的第一表頭支 撐桿5和第二表頭支撐桿6，第一表頭支撐桿5和第二表頭支撐桿6的上端均連接有導(dǎo)壓管 7。節(jié)流管1的前端管壁上開有高壓取壓管孔3a，節(jié)流管1的后端管壁上開有低壓取壓管孔 4b,高壓取壓管3的一端垂直插入到高壓取壓管孔3a并與節(jié)流管1的管壁焊接，高壓取壓 管3的另一端與第一表頭支撐桿5上的導(dǎo)壓管7相通。導(dǎo)壓管7上端與壓差設(shè)備連接。以 上所述均為煤礦上常用流量裝置的構(gòu)成、布置方式和工作原理，在此不再贅述。其區(qū)別在于如圖1所示，節(jié)流件2的尾部中央焊接有取壓短管4a，低壓取壓管4 垂直穿過低壓取壓管孔4b插入到取壓短管如后端的孔上并與取壓短管如焊接在一起，低 壓取壓管4的另一端與第二表頭支撐桿6上的導(dǎo)壓管7相通。高壓取壓管3和低壓取壓管 4通過導(dǎo)壓管7與壓差設(shè)備相連，就可以得到節(jié)流管兩側(cè)的壓力差。該壓力差是流量計算的 一個重要參數(shù)，其取得的準(zhǔn)確、穩(wěn)定與否直接影響到最終流量值的準(zhǔn)確、穩(wěn)定與否。壓差設(shè)備在取壓短管如的前端開有成圓周分布的導(dǎo)流缺口 8，導(dǎo)流缺口 8將取壓 短管如的內(nèi)壁和外壁連通，使從節(jié)流件2尾部出來的氣體雜質(zhì)及低溫使用狀態(tài)下形成的冷 凝水由導(dǎo)流缺口 8導(dǎo)出，不會進入低壓取壓管4，使低壓取壓管4內(nèi)不至于堵塞水珠或雜質(zhì)， 保證低壓取壓的準(zhǔn)確性。在節(jié)流管1的前端管壁上開有氣體濃度檢測進氣取氣口 15，在節(jié)流管1的后端管 壁上開有氣體濃度檢測出氣取氣口 16，分別位于節(jié)流件2前方和節(jié)流件2后方，使得通過濃 度測量裝置的氣體可以利用節(jié)流件前后產(chǎn)生的差壓加快流動速度，提高濃度測量裝置的實 時性，即響應(yīng)時間。安裝時，在節(jié)流管外設(shè)置有濃度檢測裝置，濃度檢測裝置通過連接管分 別與氣體濃度檢測進氣取氣口和氣體濃度檢測出氣取氣口連接起來，一部分氣體會通過進 氣取氣口進入濃度檢測裝置然后又通過出氣取氣口進入管道內(nèi)。節(jié)流管1上的高壓取壓管 孔3 低壓取壓管孔4b、氣體濃度檢測進氣取氣口 15和氣體濃度檢測出氣取氣口 16位于 節(jié)流管1管壁的同一直線上，以便于安裝。如圖2所示，高壓取壓管3、低壓取壓管4均由豎直段和傾斜段構(gòu)成，傾斜段與導(dǎo)壓 管7相連一端向上傾斜，即豎直段與傾斜段的夾角大于90度。保證了進入取壓管內(nèi)的冷凝 水能夠自行流下，使得冷凝水不至于滯留在拐角處，進一步提高了高壓取壓管和低壓取壓 管取壓數(shù)值的精確度。導(dǎo)流缺口 8至少為兩個，也可以是3 6個，導(dǎo)流缺口 8的形狀可以為條型，即導(dǎo)流 槽，也可以是如圖1和圖2所示的孔形，即導(dǎo)流孔。節(jié)流管1的兩端焊接有兩個法蘭，其中 一個法蘭為固定法蘭9，另外一個法蘭當(dāng)節(jié)流管為圓形時為活動法蘭10，否則為固定法蘭；活法蘭10為圓環(huán)形，可以繞活動法蘭10的軸線轉(zhuǎn)動。在節(jié)流管的一端設(shè)置活法蘭，其作用 是為了保證節(jié)流裝置在現(xiàn)場安裝時，導(dǎo)壓管總是垂直向上，保證了取壓管、取氣孔內(nèi)的冷凝 水和雜質(zhì)在其自身重力作用下滑落下來，不至于堵塞取壓管或取壓孔。 作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，氣體濃度檢測進氣取氣口 15距離節(jié)流件2前端 50 200mm，氣體濃度檢測出氣取氣口 16距離節(jié)流件2后端10 100mm，可以得到較大的 差壓值，保障濃度測量裝置的實時性和穩(wěn)定性更好。
權(quán)利要求1.一種具有防堵功能的氣體計量用取壓取氣裝置，包括節(jié)流管(1)、節(jié)流管(1)內(nèi)的節(jié) 流件(2)、高壓取壓管(3)和低壓取壓管(4)，該節(jié)流管(1)的外壁上設(shè)置有垂直于節(jié)流管 (1)管壁的第一表頭支撐桿(5)和第二表頭支撐桿(6)，所述第一表頭支撐桿(5)和第二表 頭支撐桿(6)的上端均連接有導(dǎo)壓管(7)，所述節(jié)流管(1)的前端管壁上開有高壓取壓管孔 (3a)，所述節(jié)流管(1)的后端管壁上開有低壓取壓管孔(4b)，所述高壓取壓管(3)的一端 垂直插入到所述高壓取壓管孔(3a)并與所述節(jié)流管(1)的管壁焊接，該高壓取壓管(3)的 另一端與所述第一表頭支撐桿(5)上的導(dǎo)壓管(7)相通，其特征在于所述節(jié)流件(2)的尾 部中央焊接有取壓短管(4a)，所述低壓取壓管(4)垂直穿過所述低壓取壓管孔(4b)插入到 所述取壓短管(4a)后端的孔上并與所述取壓短管(4a)焊接，所述低壓取壓管(4)的另一端 與所述第二表頭支撐桿(6)上的導(dǎo)壓管(7)相通，在所述取壓短管(4a)的前端開有成圓周 分布的導(dǎo)流缺口(8)，所述導(dǎo)流缺口(8)將所述取壓短管(4a)的內(nèi)壁和外壁連通；在所述節(jié) 流管(1)的前端管壁上開有氣體濃度檢測進氣取氣口(15)，所述的氣體濃度檢測進氣取氣 口(15)位于所述節(jié)流件(2)的前方，在所述節(jié)流管(1)的后端管壁上開有氣體濃度檢測出 氣取氣口(16)，所述的氣體濃度檢測出氣取氣口(16)位于所述節(jié)流件(2)的后方；所述節(jié) 流管(1)上的高壓取壓管孔(3a)，低壓取壓管孔(4b)、氣體濃度檢測進氣取氣口( 15)和氣 體濃度檢測出氣取氣口(16)位于所述節(jié)流管(1)管壁的同一直線上。
2.按照權(quán)利要求1所述的具有防堵功能的氣體計量用取壓取氣裝置，其特征在于所 述高壓取壓管(3)、低壓取壓管(4)均由豎直段和傾斜段構(gòu)成，所述豎直段與傾斜段的夾角 大于90度。
3.按照權(quán)利要求1所述的具有防堵功能的氣體計量用取壓取氣裝置，其特征在于所 述導(dǎo)流缺口(8)至少為兩個，成孔形或條形。
4.按照權(quán)利要求1所述的具有防堵功能的氣體計量用取壓取氣裝置，其特征在于所 述氣體濃度檢測進氣取氣口(15)距離所述節(jié)流件(2)前端50 200mm，所述氣體濃度檢測 出氣取氣口(16)距離所述節(jié)流件(2)后端10 100mm。
專利摘要本實用新型公開了一種具有防堵功能的氣體計量用取壓取氣裝置，包括節(jié)流管(1)、節(jié)流件(2)、高壓取壓管(3)和低壓取壓管(4)，其關(guān)鍵在于所述低壓取壓管(4)由節(jié)流裝置外部垂直插入到低壓取壓區(qū)，且在節(jié)流裝置內(nèi)部設(shè)有一取壓短管，且該取壓短管(4a)的前端開有成圓周分布的導(dǎo)流缺口(8)，外部取壓管及連接處沒有水平段出現(xiàn)且所有夾角均大于90°，同時，在所述節(jié)流管(1)上開有氣體濃度檢測進氣取氣口(15)和氣體濃度檢測出氣取氣口(16)。該裝置降低了取壓管內(nèi)滯留冷凝水或雜質(zhì)的可能性，提高了取壓的準(zhǔn)確度，同時又保障濃度測量裝置響應(yīng)時間短和穩(wěn)定性好。
文檔編號G01N1/22GK201867323SQ20102059038
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者李軍, 李濤, 樊榮, 王璇, 莫志剛, 黃強 申請人:煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院