УСТРОЙСТВО СУЖАЮЩЕЕ БЫСТРОСМЕННОЕ УНИВЕРСАЛЬНОЕ

Полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для измерения расхода газов и жидкостей методом переменного перепада давления.
Известно устройство ввода диафрагмы для измерения расхода (патент SU 951075 A. 15.08.1982), содержащее сварной корпус с камерами для отбора давлений, разделённый съёмной диафрагмой и поперечным щелевидным окном для извлечения и установки измерительной диафрагмы, уплотнительные прокладки с герметизирующей самоуплотняющейся крышкой в виде полукольца, размещённой внутри корпуса с возможностью перемещения по окружности.
Конструкция устройства предоставляет возможность извлечения и установки измерительной диафрагмы в корпус устройства без разъединения трубопровода.
Недостатками устройства являются зависимость конструкции и геометрических размеров от давления рабочей среды, сложность конструкции и существенные затраты, связанные с изготовлением устройства.
Известны конструкции измерительного узла, когда сужающие устройства, геометрические характеристики и условия применения которых регламентированы стандартом (ГОСТ 8.586.2-2005 (ИСО 5167-2:2003)), устанавливаются во фланцевых соединениях измерительных трубопровода, как непосредственно, так и через камеры усреднения.
Недостатками данных конструкций являются:
1) Извлечение и установка измерительной диафрагмы требует разъёма трубопровода, что вызывает существенные затраты на выполнение таких работ.
2) Конструкция и геометрические размеры фланцевых соединений и камер усреднения находятся в прямой зависимости от рабочего давления среды и внутреннего диаметра трубопровода.
3) Внутренние диаметры фланцев и камер усреднения относятся к участку измерительного трубопровода, непосредственно примыкающему к измерительной диафрагме, длиною в два внутренних диаметра, к которому пунктами 6.4.1; 6.4.2 ГОСТ 8.586.2-2005 предъявляются особые требования по округлости и цилиндричности внутренней поверхности измерительного трубопровода.
Из пунктов 2 и 3 следует, что все части конструкции измерительного узла требуют индивидуального изготовления, и делают невозможным, при необходимости, применения этой конструкции на другом трубопроводе с другим рабочим давлением и внутренним диаметром.
Такие конструкции не могут изготавливаться серийно, что существенно увеличивает затраты на их производство и последующую эксплуатацию.
Задачами полезной модели является:
1. создание устройства сужающего быстросменного универсального, которое может применяться на любом трубопроводе с рабочим давлением измеряемой среды до 10 МПа и позволяет осуществлять извлечение и установку измерительной диафрагмы в корпус устройства без разъёма измерительного трубопровода;
2. возможность серийного изготовления корпуса устройства для каждого условного диаметра трубопровода;
3. снижение металлоёмкости и уменьшение трудоёмкости изготовления корпуса устройства.
Технический результат достигается следующим образом:
1. Для патрубков применяются трубы длиною в два внутреннего диаметра трубопровода и толщиной стенки, позволяющей устройству работать при давлении среды до 10 МПа.
2. Размер внутреннего диаметра корпуса устройства является величиной постоянной для каждого условного диаметра трубопровода.
3. Внутренний диаметр каждой из частей корпуса с патрубком изготавливается путём расточки, что позволяет обеспечить требования пунктов 6.4.1; 6.4.2 ГОСТ 8.586.2-2005, по округлости и цилиндричности внутренней поверхности измерительного трубопровода, в заводских условиях.
4. Конусная обойма, закреплённая с помощью болтов, закрывает и герметизирует щелевидное окно, через которое производится извлечение и установка измерительной диафрагмы в корпус устройства и снимает часть осевой нагрузки со сварного шва, так как из-за паза для ввода диафрагма сварка частей корпуса устройства производится не по всему диаметру.
5. Снижение металлоёмкости и уменьшение трудоёмкости изготовления устройства достигается конструктивным исполнением составных элементов устройства.
Сущность полезной модели поясняется чертежами (фиг. 1; 2; 3).
Устройство для измерения расхода в трубопроводах содержит цилиндрический корпус, состоящий из двух частей А и Б, соединённых между собой сваркой, образуя при этом щелевидное окно 13, предназначенное для извлечения и установки диафрагмы 5. Часть корпуса А состоит из половины корпуса узла для размещения диафрагмы 1 и патрубка 3, длиною в два его внутреннего диаметра, соединённых между собой сваркой. Часть корпуса Б состоит из половины корпуса узла для размещения диафрагмы 2 и патрубка 4, длиною в два его внутреннего диаметра, соединённых между собой сваркой. В каждом корпусе узла 1 и 2 имеются камеры усреднения 11 и отверстия, к которым приварены патрубки для отбора давления 12. В корпусе узла 2 имеется паз для получения щелевидного окна. Диафрагма 5 размещена в корпусе устройства через щелевидное окно 13 и закреплена в корпусе через уплотнительное кольцо 6 прижимными шпильками 7 с колпачковыми гайками 14. Конусная обойма 8 прижата к корпусу устройства стяжными болтами 9, закрывая и герметизируя через уплотнения 6 щелевидное окно 13, а также снимая часть осевой нагрузки со сварного шва, соединяющего части А и Б.  На корпусе установлены направляющие с упором 10, предназначенные для исключения перекосов при перемещении конусной обоймы 8 и служащие, одновременно, упором для максимально допустимого перемещения конусной обоймы 8 при открытии щелевидного окна 13. На конусной обойме 8 имеются два, диаметрально расположенных, паза 15, предназначенные для установки съёмных рычагов для смещения конусной обоймы 8 из рабочего положения при открытии щелевидного окна 13. В части корпуса узла 1 имеются два диаметрально расположенных отверстия с резьбой 16, в которые вворачиваются выталкивающие болты в случае возникновений затруднений при перемещении конусной обоймы 8 для открытия щелевидного окна 13.
Для установки устройства в измерительный трубопровод с конкретным рабочим давлением измеряемой среды, на внешних концах патрубков устройства достаточно установить соответствующие этому рабочему давлению фланцевые соединения.
Устройство работает следующим образом.
Для извлечения диафрагмы 5 из корпуса устройства отвернуть болты 9, вставить рычаги в пазы конусной обоймы 15 и отодвинуть конусную обойму 8 по направляющим 10 до упора, открывая щелевидное окно 13 и создавая доступ к уплотнениям 6, отвернуть прижимные шпильки 7 и извлечь диафрагму 5. Для установки диафрагмы в корпус устройства все операции проводить в обратном порядке. В случаях, когда возникают трудности при смещении обоймы 8, следует использовать выталкивающие болты, которые вворачиваются в резьбовые отверстия 16 в корпусе 1 и позволяют значительно облегчить процесс смещения конусной обоймы 8 из рабочего положения.
Техническим результатом является создание устройства, конструкция которого сохраняет возможность извлечения и установки измерительной диафрагмы без разъединения трубопровода и корпус устройства, для каждого условного диаметра трубопровода, имеет единую конструкцию и геометрические размеры, что позволяет корпус устройства изготавливать серийно и устанавливать устройство на любом трубопроводе с рабочим давлением до 10 МПа. Металлоёмкость и трудоёмкость изготовления устройства значительно снижена за счёт конструктивного исполнение составных элементов устройства.