УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПРЯМЛЕНИЯ ПОТОКА В ГАЗОПРОВОДЕ

Полезная модель относится к струевыпрямителям, предназначенным для устранения закручивания и асимметрии потока жидкости и газа при установке в трубопроводах перед сужающими устройствами, которые используются для измерения расхода методом перепада давления.
Известен выпрямитель потока в газопроводе перед расходомером, который содержит втулку, два концевых патрубка измерительного трубопровода с фланцем каждый, а также диски с отверстиями, которые неподвижно соединены с втулкой. (Патент СССР №843785 от 08.06.77., М. кл. 7 G 01 F 15/00, опуб. 03.06.81.).
В устройстве используются три диска с отверстиями. Диски по своей периферии скреплены герметичным сварным швом с одной из поверхностей втулки. Втулка установлена в одном из патрубков измерительного трубопровода со свободным скольжением. Фланцы патрубков неподвижно соединены между собой болтовым соединением, а между ними установлен один из дисков. По периферии торцов этого диска имеются упорные поверхности для фланцев.
Недостатком известного устройства можно считать невозможность проведения ревизии и чистки дисков без разрушения трубопровода, например, путем резки с помощью электросварочного агрегата.
Наиболее близким заявляемому устройству можно считать устройство для выпрямления потока в газопроводе, содержащее диск с отверстиями, пластины, составной измерительный трубопровод, включающий концевые патрубки с одним фланцем и центральный патрубок с двумя фланцами. Диск с отверстиями неподвижно соединен с пластинами, которые установлены в первом концевом патрубке измерительного трубопровода продольно вдоль оси с возможностью свободного перемещения. Диск имеет по периферии торцов упорные поверхности, которые взаимодействуют с фланцем
указанного концевого патрубка и фланцем центрального патрубка. Диск с отверстиями, скрепленный с пластинами, образует струевыпрямитель типа «Цанкер» (ГОСТ 8.563.1 - 97, Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления, Киев, ГОССТАНДАРТ УКРАИНЫ, 2001. Раздел 7.3. Струевыпрямители, Рис.1, а. Раздел 7.5. Параметры измерительного трубопровода и монтаж сужающих устройств).
По требованию указанного ГОСТа при установке струевыпрямителя в магистральном трубопроводе должен быть обеспечен контроль его засоренности и очистка. Существенное значение имеет параллельность пластин относительно трубопровода. Конструктивные решения, обеспечивающие выполнение данных требований, а также возможность монтажа устройства в трубопроводе без разрушения последнего, для струевыпрямителя типа «Цанкер» отсутствует.
В основу полезной модели поставлена задача создать такое устройство, в котором новые элементы и новая компоновка позволили бы получить возможность монтажа устройства, очистки диска и пластин устройства без разрушения измерительного трубопровода. Это должно обеспечиваться выбором конструкции составного измерительного трубопровода, использованием дистанционного кольца во фланцевом соединении патрубков, а также выбором размера концевого патрубка, в котором установлены пластины в рабочем положении, в зависимости от длины пластин в сборе с диском.
Для решения поставленной задачи в устройстве для выпрямления потока в газопроводе, содержащем диск с отверстиями, пластины, составной измерительный трубопровод, включающий концевые патрубки с одним фланцем и центральный патрубок с двумя фланцами, при этом диск с отверстиями неподвижно соединен с пластинами, которые установлены в первом концевом патрубке измерительного трубопровода продольно вдоль оси с возможностью свободного перемещения, и имеет по периферии торцов упорные поверхности, которые взаимодействуют с фланцем первого
концевого патрубка и фланцем центрального патрубка, согласно полезной модели, на диске с отверстиями по его периферии выполнены центрирующие цилиндрические поверхности. Второй фланец центрального патрубка связан с фланцем второго концевого патрубка через дистанционное кольцо. При этом длина центрального патрубка выбрана более или равной длине пластин в сборе с диском.
Длина первого патрубка измерительного трубопровода, где установлены пластины, может быть выполнена меньше длины пластин.
Использование составного измерительного трубопровода, включающего концевые и центральный патрубки, фланцевого соединения указанных патрубков через диск и дистанционное кольцо, а также наличие упорных торцевых и центрирующих цилиндрических поверхностей на диске и кольце обеспечивают заданные условия монтажа в трубопроводе, а именно, параллельность пластин относительно трубопровода, и возможность проведения ревизии и ремонта предлагаемого устройства без разрушения трубопровода.
Указанный выше выбор соотношения длин первого концевого патрубка и струевыпрямителя позволяет вынести стык и сварку указанного концевого патрубка с трубопроводом из потока и, таким образом, исключить их влияние на выпрямленный поток даже без зачистки неровностей на внутреннем диаметре.
Возможность размещения пластин в центральном патрубке при повороте диска с пластинами на 180° относительно рабочего положения обеспечивает удобство монтажа струевыпрямителя в измерительном трубопроводе и исключение повреждения пластин при транспортировке.
Заявляемая конструкция иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез устройства в рабочем положении, на фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - выноска I на фиг.1, на фиг.4 представлено устройство в транспортном положении и в процессе врезки его в магистральный трубопровод.
Устройство содержит диск 1 с отверстиями 2, пластины 3, составной измерительный трубопровод, который включает первый 4 и второй 5 концевые патрубки с одним фланцем 6, 7, соответственно, и центральный патрубок 8 с двумя фланцами 9, 10, а также дистанционное кольцо 11. Диск 1 с отверстиями неподвижно, например сваркой, соединен с пластинами 3, и образует струевыпрямитель типа «Цанкер». В рабочем положении пластины 3 установлены с возможностью свободного перемещения продольно вдоль оси в первом патрубке 4 измерительного трубопровода. Диск 1 по периферии торцов имеет упорные поверхности Б и В, которые прилегают к аналогичным поверхностям на фланцах 6 и 9 патрубков 4 и 8, и используются для уплотнения. Центрирующие цилиндрические поверхности, например, в виде поясков или общей цилиндрической поверхности Г по периферии диска 1, образуют ступеньки с поверхностями Б и В. Они используются для центровки струевыпрямителя в трубопроводе, т.е. обеспечении параллельности пластин 3 относительно измерительного трубопровода. Аналогичные центрирующие цилиндрические поверхности, а также упорные поверхности имеются на дистанционном кольце 11.
Центральный патрубок 8 герметично соединен со вторым концевым патрубком 5 через дистанционное кольцо 11 с помощью болтового соединения 12. Аналогично скреплены фланцы б и 9 патрубков 4 и 8. Длина центрального патрубка 8 (l1) выбрана больше или равной длине пластин 3 в сборе с диском 1(l2). Это необходимо для обеспечения демонтажа струевыпрямителя при ревизии и ремонтах в процессе эксплуатации, а также для размещения пластин в центральном патрубке при транспортировке.
Длина первого концевого патрубка 4 составного измерительного трубопровода, где установлены пластины 3, может быть выполнена меньше длины пластин для того, чтобы вынести стык и сварку (место Д) первого концевого патрубка 4 и трубопровода из зоны выпрямленного потока. Указанное соотношение длин патрубка 4 и струевыпрямителя позволяет устанавливать предложенное устройство в действующие магистральные
трубопроводы 13 без предварительной подгонки внутренней поверхности патрубка 4 и пластин 3, а также сократить номенклатуру струевыпрямителей. Для слива конденсата в устройстве используется штуцер 14 с заглушкой.
Степень засоренности струевыпрямителя контролируется путем замера потери давления. Для этого в устройстве имеется штуцер 15 для установки манометра. Второй штуцер для подключения манометра располагается на трубопроводе (на чертеже не показан).
При транспортировке устройство собрано следующим образом (фиг.4). Диск 1 с пластинами 3 развернут на 180° по отношению к рабочему положению на фиг.1. Благодаря аналогичности поверхностей Б, В, поясков на поверхности Г диска 1 и соответствующим им поверхностям на фланцах 6, 9, а также болтовому соединению фланцев и длине патрубка 8, пластины 3 свободно установлены в патрубке 8 составного измерительного трубопровода. Диск 1 уплотнен между фланцами 6 и 9 патрубков 4 и 8, а дистанционное кольцо 11 между фланцами 10 и 7 патрубков 8 и 5. В таком виде устройство транспортируется к месту установки в магистральном трубопроводе 13. Общая длина L устройства, собранного в транспортное положение, определяет длину вырезки части магистрального трубопровода 13.
Устройство для выпрямления потока, собранное в транспортное положение (фиг.4), устанавливается на место вырезки магистрального трубопровода 13. В процессе установки устройство центрируется с магистральным трубопроводом. Затем концевые патрубки 4 и 5 измерительного трубопровода устройства свариваются с магистральным трубопроводом. Таким образом, обеспечивается совпадение всех отверстий в болтовых соединениях фланцев патрубков измерительного трубопровода без разметки и специальных приспособлений.
Далее устройство устанавливается в рабочее положение. Для этого с помощью отжимных болтов (не показаны) производят разжим патрубков 8 и 5 на ширину поясков на цилиндрической поверхности дистанционного
кольца 11. После этого кольцо 11 и отжимные болты свободно вынимаются. Патрубок 8 вместе со струевыпрямителем, образованным элементами 1 и 3, вынимается из измерительного трубопровода. Диск 1 с пластинами 3 разворачивается на 180° по отношению к транспортному положению и пластины 3, свободно перемещаясь, устанавливаются в концевом патрубке 4, к которому прилегает диск 1.Далее устанавливаются центральный патрубок 8 и дистанционное кольцо 11, а фланцы 6, 9 и 7, 10 элементов 4, 8 и 5 герметично скрепляются с помощью болтового соединения 12.
Очистку устройства производят при засорении струевыпрямителя вязкими продуктами, сопутствующими потоку газа. Степень засорения контролируется по величине потери давления на струевыпрямителе. Если давление контролируется дифференциальным манометром, одну из его трубок подсоединяют к штуцеру 15. При установлении факта засорения устройства открывают заглушку штуцера 14 и производят слив конденсата. При недостаточном снижении потери давления производят разборку устройства и очистку диска 1 и пластин 3 струевыпрямителя.
Для этого патрубки 8 и 5 разжимают на ширину центрирующих поясков, аналогичных пояскам на поверхности Г диска 1. После чего свободно вынимается дистанционное кольцо 11 и отжимные болты. Затем снимаются болтовое соединение фланцев 6, 9. Снимается центральный патрубок 8, а из патрубка 4 вынимается струевыпрямитель, образованный диском 1 и пластинами 3. Струевыпрямитель направляется на очистку и промывку. Сборка устройства для установки в рабочее положение производится в обратной последовательности.