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    v錐流量計_v型錐流量計

    v錐流量計

    V錐流量計概述
       V錐流量計又名;V型錐流量計;V形錐流量計;錐形流量計、錐型流量計;內錐流量計;v型內錐流量計、內錐式流量計。V錐流量計(V-cone flowmeter)是20世紀80年代開始研發的一種差壓流量計,與傳統差壓式流量計相比較,它是一種新型的差壓式流量計,它的原始發明人為Floyed McCall,于20世紀90年代初申請專利。它的開發成功是差壓式流量測量的質的飛躍。它利用V錐體在流場中產生的節流效應,通過檢測上下游壓差來測量流量。與普通節流件相比,它改變了節流布局,從中心孔節流改為環狀節流。實踐使用證明,V錐流量計與其他流量儀表相比,具有長期精度高、穩定性好,受安裝條件局限小、耐磨損、測量范圍寬、壓損小、適合贓污介質等優點。而且V錐體本身作為流場的整流器而成為一種具有獨特性能的優異的新型流量計。由V錐傳感器和差壓變送器、智能流量積算儀組合而成的V錐流量計,可精確測量寬雷諾數(8×103≤Re≤5×107)范圍內各種介質的流量?,F在V錐流量計并未實現國際標準化,然而卻是國際流量測量界研究的熱點。相信不久的將來隨著深入的研究,理論及實驗數據的完善,它將和標準孔板,標準噴嘴、經典文丘里流量計一樣成為標準節流裝置中的一員。
    V錐流量計的特點:
    1.準確度可達到可以達到0.5%。。
    2.量程比典型值為15:l,至少可有10:1的量程比,遠優于孔板、噴嘴等傳統流量計。
    3.重復性優于±0.1%。
    4.安裝時所要求直管段很短,上游要求0至3D,下游要求0至1D;不需要在V錐流量計的上游安裝流動調整器。大大的節約了固定工況下
    的費用和安裝空間。
    5.流量計結構設計是流體掃過型結構,不可能截留流體中任何夾帶的氣、液或固相污物,非常適用于對臟污流體的流量測量,如焦爐煤氣、濕氣體等。
    6.專用特殊設計的內錐體可以減弱被測壓力(差壓)場中脈動(振蕩)的幅值,從而減小差壓信號中的噪聲??蓽y量更小流量,使量程比拓寬。
    7.無可動部件,可靠性高,,不易產生卡死。
    8.當流體流經具有特殊廓形的內錐體時,會在其周邊形成邊界層并疏導流體離開錐體尾部的邊緣,從而減少它被磨損的可能性,從而保證其性能的穩定。
    9.壓損小,能量損失小,耐臟污。錐形流量計適用于低靜壓流體流量測量的使用場合,如煙道氣。
    10.安裝方便,是進行技術改造的理想流量計。
    11.免維護或維護的工作量很小,具有流動調整和對流體的混合作用。
    V錐流量計的分類:
       根據不同的安裝方式,開封中儀將錐形節流裝置分成下列三種結構型式:
    1.精密測量管道式:其口徑范圍一般從15mm~1200mm。 使用條件:ß值:0.45-0.85   PN:0.25-20MPa  ReD:5X103-1X107
    2.維夫式:即法蘭夾裝式、對夾式,其口徑范圍從15-150mm。
    3.插入式:其口徑范圍是150mm至1800mm,由于無法進行校準,精度較差,不確定度在3%到5%之間,測量值的重復性仍然很好。
     V錐流量計結構及原理
        傳統的V錐流量計由V錐節流裝置、差壓信號管線、三閥組組件、差壓變送器及流量積算儀組成,其整機圖參見本公司實物圖片。v錐式流量計是利用同軸安裝在管道中的v形錐將流體逐漸地節流收縮到管道的內邊壁,通過測量此v形內錐體前后的差壓來測量流量的。經過多年來的多次測試和應用證明:利用v錐流量計能在更短的直管段條件下,以更寬的量程比對潔凈或臟污流體實現更準確更有效的流量測量。
       v錐式節流裝置包括一個在測量管中同軸安裝的尖圓錐體和相應的取壓口。該測量管是預先精密加工好的.在尖圓錐體的兩端產生差壓。此差壓的高壓(正壓)是在上游流體收縮前的管壁取壓口處測得的靜壓力Pl,如下圖所示,而低壓力(負壓)則是在圓錐體朝向下游端面錐中心軸處所開取壓孔處的壓力P2。該圓錐體的頂尖朝向來流,該圓錐體與其尾隨面之間是一個尖銳的銳角。此交合面的邊緣使得流體在進入下游的低壓區之前有一個平滑的過渡區。由于流體不是被迫收縮到管道中心軸線附近,并且也不再是一個阻擋物(節流件)令流體突然改變流動方向,而是利用這種結構新穎的內錐式節流裝置實現了對流體的逐漸朝向管內邊壁的收縮(節流),使V錐式流量計具有了一系列獨特的優點。
      流量計在其節流件的下游只會產生高頻低幅的小渦流。由于差壓變送器所測量的差壓△P信號是低噪聲信號。這樣在低壓力的取壓孔處可以測得靈敏度(分辨率)優于2.5毫米水柱的壓力.這就使只用一個差壓變送器就獲得很寬的量程比和很好的重復性:重復性優于0.1%成為可能。v錐流量計原理圖
    V錐流量計的技術優勢及缺陷
        由于V錐體的獨特廓形以及它在管道中心軸線的位置使V錐節流裝置具有漸縮漸擴的邊壁收縮、低的信號背景噪聲、最小的磨損(自保護)、流動調整(自整流)、自清掃、自混合等獨特功能和有效地與流體速度分布的高速中心區相互作用,使它能以一種獨特的方式測量流體的流量,其綜合效果是使它具有優良的技術特性。
      由于V錐流量計的結構特點,它本身也存在難以避免的缺陷:
    (1)要求V錐流量計具有優于0.5%的精確度時,對每一臺流量計都要求在盡可能接近使用條件的校準裝置上對它進行實流校準,即標定它的流出系數C。
    (2)V錐流量計尚未達到標準化的程度。
    (3)由于結構原因,無法用一臺V錐流量計適應雙向流的流量測量要求。
    (4)對于低雷諾數(Re<8000)的情況,無法保證線性度和重復性的要求。
    (5)因為需要前端引壓,體積龐大,初裝費較高,限制了V錐流量計的市場應用前景。
    v錐流量計的外圍配件
       當充滿管道的流體流經錐形節流裝置時,由于流體在節流件附近形成局部收縮,使流速增加,靜壓降低。節流件前后二個取壓點處的靜壓差與流經節流裝置的流體流量的平方成正比。由于節流裝置的輸出信號與流經節流裝置的流體流量之間是非線性關系,不便于計算.為減少使用中的困難,可在差壓變送器中對節流裝置輸出的差壓信號進行開方,以得到線性輸出的流量信號。如需要知道在一段時間內流過節流裝置的流體總量,則需要使用帶有積算器的流量計算機或顯示儀表。這樣就可以顯示目前工況的瞬時和累積流量,并可以實現定量控制。當流經節流裝置的是氣體或蒸汽時。為了對氣體或蒸汽的密度進行修正,還需要有溫度與絕對壓力變送器與之配套.在流量顯示儀表或流量計算機中實現密度修正,從而保證流量計量的準確.

    開封中儀v錐流量計實物圖片:

    v錐流量計
    擴展閱讀
    V錐流量計前景展望
       V錐流量計進入我國市場已經有lO多年的時間了.國內有直接生產該類型流量計的廠家接近50家,市場份額已經超過3億元。在市場前景看好的同時,我們也要保持一分清醒。經過對v錐流量計的深入研究,v錐流量計的技術方面,還有很多事件等待我們技術人員去摸索.
      1.結構形式和技術要求的標準化:
       標準節流裝置國家標準的主要內容之一,是節流裝置結構形式和技術要求的標準化。各類標準節流裝置的幾何形狀,加工技術要求以及安裝和使用條件等都有詳盡的規定。反觀錐形節流裝置迄今無論國內外資料都只有錐形節流裝置的一些照片、簡圖,沒有結構形式和技術要求的詳細資料.我公司和其他國內各生產廠皆是采用自行設計,制造。顯然結構形式和技術要求不統一,無法進行各廠產品性能的相互比較和評價,今后各單位的試驗研究成果亦無法匯聚到一起。所以結構形式和技術要求的標準化,應該是錐形節流裝置試驗研究工作的首要任務。使v錐形流量計技術早日達到標準化程度正是我們技術工作者努力的方向。
       2.制造工藝:大口徑孔板流量計加工方便,尺寸比較容易保證。但是對于大口徑錐形流量計,其計量管段加工如何進行?如果不加工,精度的影響多少?這有待于我們去試驗。
       3.流出系數和可膨脹系數計算公式的制訂:
       流出系數和膨脹性系數也是節流裝置國家標準的主要內容之一.它是節流裝置設計、制造、安裝、檢驗不可缺少的一個條件,是標準節流裝置干式檢定的必要條件之一.從1980年到1992年的12年間,在美國和歐洲的11個實驗室中,進行了大量的孔板試驗,累積了16376個試驗點的數據.1998年4月1日, ISO宣布IS05167一l:1991Amendmentl孔板流量計的流出系數公式正式修改為新的流出系數公式(里德.哈利斯,加拉赫(Reader-Harris/Gallagher,R-G公式)), 該公式就是利用上述數據庫數據擬合而得。        
      4.現場工況影響量的試驗研究:
       節流裝置流出系數數據庫的數據是在實驗室中流量標準裝置取得的,亦就是說它是在參比工作條件下取得的數據,節流裝置在現場投用后,將受現場影響量的影響。流出系數將增加附加誤差,現場流量測量誤差是實驗室基本誤差和現場附加誤差的合成.因此標準中現場影響量誤差的消除和估算是標準的主要內容之一,在標準中它是列在安裝要求的一章的.因而錐形節流裝置工況的研究試驗應該繼續進行,力求得出正確可靠的結論。
     5.錐形流量計的推廣;
       好的產品也要進行足夠的宣傳,才能被廣泛使用.目前用戶對孔板流量計比較熟悉,對錐形流量計認識還不足。當對比錐形和孔板流量計的一次性投入時,用戶往往會習慣性選擇孔板流量計。打破這一狀況就需要我們去加大宣傳力度。目前國內,開封中儀在宣傳錐形流量計方面走的較早,已有四千套左右v錐流量計投入了工業應用。
     6.錐形(或差壓)一體化形式:
      在完成錐形流量計的基礎上,我司下一步進行一體化流量計的開發.這種一體化的流量計具備如下功能:a.通過錐形流量計獲取差壓信號;b.通過錐形流量計獲取溫度、壓力信號.c.通過對上述信號數字化處理得到流體的體積量、質量。該類型的一體化儀表我們開封中儀流量儀表已經上市。
        綜合上述,v錐形流量計作為一種新型差壓流量計,經過實踐證明其在某些方面比孔板流量計更適應現代工業計量.但是其是否可以完全替代其他差壓流量計,我們將繼續努力探索下去。v錐流量計有多種結構。常規的技術指標設定為:
    ●準確度:1.0%.
    ●重復性:不低于準確度的1/3.
    ●量程比:3:1以上.
    ●安裝直管段長度:上游0~3D,下游O~1D.
    ●雷諾數范圍: l×104~l×107,上限可以更高。
    ●公稱壓力:≤4.0MPa.
    ●溫度范圍:-20~500℃(有更高溫度要求可訂制)。

    V錐流量計功能分析
     1.節流功能一形成流體獨特的逐漸的局部收縮,壓損較小。
       v錐形流量計的錐形節流元件一一錐體,使流體軸對稱地朝向管內壁,逐漸收縮,即形成逐漸的環狀收縮.在流通面積收縮的同時流體也被逐漸加速。由于尖圓錐體在管道中心軸線上。使它能更有效地作用于速度分布的高速中心區,而沿錐體外廓與管內壁之間的環隙是無阻擋的。因此它的節流作用要比孔板小些,流通能力要比孔板大些。
       流出系數C的典型值:錐形流量計為O.80,孔板為O.60。
       由于實現了逐漸收縮、逐漸擴散的邊壁節流方式,在相同的流量下,錐形流量計的差壓值約為孔板差壓值的二分之一.由于差壓小,永久壓力損失自然小。在合理設計時,錐形流量計的永久壓損約為孔板流量計永久壓損的四分之一(或更小),所以能耗小。
       如按照己知的各種節流式差壓流量計的壓損公式進行核算。發現v錐形流量計的壓損比孔板的壓損低,比噴嘴的壓損略高。在相同的流量下,錐形流量計的永久壓損值小于孔板永久壓損值的二分之一。另外,還應該從背景噪聲方面來理解錐形流量計的壓損較?。涸阱F體的下游會形成一個高速,高紊流和含有小旋渦的低壓區。這些小旋渦在取壓孔處會形成高頻低幅的壓力脈動信號,此低幅的壓力脈動信號會形成差壓輸出信號中的低噪聲的背景噪聲。由于差壓輸出信號中的背景噪聲很小,較低的差壓值也能有效地被檢測出來。而孔板流量計取壓孔處形成低頻高幅的壓力信號,不容易測量。所以,相對于孔板流量計來說,在設計v錐形流量計時,設計者可以選用較低的差壓上限值。由于差壓值小,永久壓損值自然小。所以與孔板相比,耗能費會小得多。
    2.錐體具有自動整流功能
       V形尖圓錐體對流體的速度分布有自動調整作用。在一個無阻流件的管道中,速度分布呈中凸形狀。上游的管件會影響速度分布并使速度分布發生畸變.V形錐體的廓形使流體的流動分散,從而使速度分布更平坦.孔板屬中心收縮型、突然收縮,突然擴散式節流件,它只能進一步加強速度分布的中凸形狀。而錐體屬邊壁收縮型,漸縮漸擴式節流件,它能減弱速度分布的中凸形狀。實質上,V形尖圓錐體的作用如同它自身是一個流動調整器。它的相當強的流動調整功能已為lO多年來大量實驗測試所證實,更為最新的按美石油學會、石油測量標準手冊(API MPMS 5.7)要求所進行的標準化公開測試所證實。
      3.自保護功能
       錐體的廓形確保沒有流體直接突然沖擊它的下游邊緣。流體是沿著錐形節流元件的外形輪廓逐漸向管道內壁收縮。流體流動的邊界層自動保護了決定等效直徑比B值的關鍵尺寸dv,使磨損減小,這樣可確保流量計的可靠性、可減少維護工作量并延長其檢定周期??装辶髁坑嬛械牧黧w是直接沖擊孔板,因而孔板的尺寸精度不容易保持穩定.
      4.降噪功能
      錐體的獨特廓形具有抑制差壓信號中噪聲的功能。錐體的獨特結構(在v形尖圓錐體與其下游尾隨的錐面之間是一個小銳角)使得流體在進入下游的低壓區前有一個平滑的過渡區。在錐體的下游會形成一個高速,高紊流和含有小旋渦的低壓區。這些小旋渦在取壓孔處會形成高頻低幅的壓力脈動信號,此低幅的壓力脈動信號會形成差壓輸出信號中的低噪聲的背景噪聲,。而其它節流式差壓流量計(如孔板),在節流件的上,下游都有相當大的旋渦,因此這些大旋渦在其取壓孔處會形成低頻高幅的壓力脈動信號,此高幅的壓力脈動信號會形成差壓輸出信號中的高噪聲的背景噪聲。由亍錐體具有降噪功能,其差壓輸出信號中的背景噪聲很小,所以錐形流量計可以測出小差壓,可有效地測量小流量,從而使量程比拓寬。由于差壓輸出信號中的背景噪聲很小,所以設計錐形流量計時,容許選用低的差壓上限值。由于差壓小,壓損自然小,所以能耗小。
     5.自清掃功能
      流體流動路徑中無死角。只要連續使用它,在其內部不可能有積液/氣/固體顆粒物。流體中所夾帶的液滴、氣泡和固體顆粒物都會統統地被自動清掃到管道下游.而孔板流量計在孔板前端就容易產生死角和沉積.
     6.自混合功能
      錐體具有混合器的功能。當非均相的流體流經錐體時,非均相流體會自行混合而變成均相流體,并由錐形流量計進行有效的流量測量。而孔板通過變化流通面積,僅僅是把流體加速,沒有混合作用.由于錐體的獨特廓形以及它在管道中心軸線的位置使v形內錐節流裝置具有漸縮漸擴的邊壁收縮、低的信號背景噪聲、最小的磨損(自保護)、流動調整(自整流)、自清掃、自混合等獨特功能和有效地與流體速度分布的高速中心區相互作用.這使它能以一種獨特的方式測量流體的流量,具有優良的技術特性.
    V錐流量計的主要性能指標
    1.在精密測量管中的內錐的標準等效直徑比。
    ß=0.45(0.5)、0.55(0.6)、0.65(0.7)、O.75(O.8)和O.85
    2.在各種阻流件的下游安裝流量計時,所要求的直管段都大大縮短,一般上游要求有0至3D的直管段(當流量計安裝在閥門的下游時,要求3D);下游要求有0至ID的直管段。根據國外同行測試,將錐形流量計安裝在單彎頭之后,在0至20D的距離內,流出系數C的變化全部在±O.5%以內。將錐形流量計安裝在不在同一平面的雙彎頭后,在0D至100D的距離內,流出系數C變化全部在士1%以內。
    3.在多數的使用場所,流量計的測量準確度達0.5%。
    4.重復性為±0.1%.
    5.典型的范圍度(量程比)為5:1.
    6.最小雷諾數為10000,對于雷諾數低于10000的場所,要采用一個擬合的關系式。
    7.沿測量管的內壁由被測流體自行實現完全的自清掃,所以可以自行消除液中的含氣或氣中的含液以及氣或液中所含的固體顆粒,將它們吹向下游,始終確保無污物在流量計中沉積或堆積。
    8.采用標準化的圓錐尺寸,可以減小壓損并增大流量測量范圍。
    9.測量管中的設計壓力可達4.OMpa或6.3Mpa。
    10. 工作溫度可達到500℃或更高(如640℃).
    11. 在V形錐的下游能更好的實現流體的混合,它是一個良好的混合器。
    節流式差壓流量計的分類和優點
       差壓式流量計是一類歷史悠久、用量最大的流量計。以節流裝置為檢測件的差壓式流量計是其中應用最廣泛的一類流量計,我們稱之為節流式差壓流量計。
      節流式差壓流量計依據原理工作是:流體通過節流件時,部分靜壓能轉變為動能,產生差壓。其一次檢測件被稱為節流裝置。
      按照流體被節流件節流的方式,即按實現對流體節流、收縮的方式,可將流量測量節流裝置細分為以下的兩大類:即中心收縮型和邊壁收縮型兩大類。在每一個大類中又可分為二個小類:突然收縮、突然擴散式(簡稱:突縮突擴式)和逐漸收縮、逐漸擴散式(簡稱:漸縮漸擴式)。
      節流式差壓流量計的主要特點:
      1.結構簡單;在儀表中無易引發故障的部件。通過電信號,流量計將計量結果輸出到顯示儀表或總控系統。
      2.通用性強:幾乎適用于任何一種流體,從過熱蒸汽到硫酸都可以使用。高溫、防腐蝕措施容易實拖.
      3.經濟性好:如正確選型,或可減少原始投資,或可減小壓損,從而節能降耗.但在過去這兩者不易兼顧。在現代,如采用錐形流量計,則兩者可以兼顧。
      4.技術成熟,使用經驗豐富:它有一百多年的歷史,已發表大量資料(標準,規程).它是一種非常成熟的技術,使用者可安心、方便的使用該類型流量計.
      5.無內部電子元器件:使用靈活(改量程,更換,維護,現場檢查),不受現場電磁干擾的影響,可在苛刻工況下,安全穩定的運行.
      6.電子部分完全獨立:用戶可根據自身要求選擇合適的電子部分,并可對電子部份(變送器)單獨標定.
      7.無可動部件,重復性較高;可計量各種介質(液/氣/蒸汽、高,中/低溫、高,中,低壓、高/中,低流速、潔凈/臟污,腐蝕性流體、大,中,小管徑),適用面寬廣.
      8.標準化程度高,精度有保證:介質密度變化所帶來的誤差較小,僅為速度式流量計(如電磁,渦街,渦輪,超聲流量計)的1/2.這是因為它的流量與密度的開方成正比。
      9.非常靈活的永久壓損:設計上可靈活設定不同的ß值來適用不同的工況要求.以滿足不同的需要。
      10.根據不同介質,一次元件可選擇采用對應材質制造。
      11.可方便增加保溫(伴熱)裝置,以實現高粘度液體計量。
      12.可更換性、可擴程性強:差壓變送器,二次表,一次元件可任意更換,以適用不同的工況條件.
      13.容易檢定:只要保持流體動力學模型相似,流出系數可以復現.
      14.可按使用環境要求,分類和分級,容易滿足防爆要求和防護要求。正由于具備上述特點,節流式差壓流量計在流量計量領域占有很重要地位。

     V錐流量計,又名;V型錐流量計;V形錐流量計;錐型流量計;錐形流量計、內錐流量計;內錐式流量計,一體化V錐流量計V錐流量計(V-cone flowmeter)20世紀80年代開始研發的一種差壓流量計,它的開發成功是差壓式流量測量的質的飛躍。它利用V錐體在流場中產生的節流效應,通過檢測上下游壓差來測量流量。與普通節流件相比,它改變了節流布局,從中心孔節流改為環狀節流。實踐使用證明,V錐流量計與其他流量儀表相比,具有長期精度高、穩定性好,受安裝條件局限小、耐磨損、測量范圍寬、壓損小、適合贓污介質等優點。而且V錐體本身作為流場的整流器而成為一種具有獨特性能的優異的新型流量計。由V錐傳感器和差壓變送器組合而成的V錐流量計,可精確測量寬雷諾數(8×103≤Re≤5×107)范圍內各種介質的流量。

    V錐流量計主要技術參數
    ·
    精度等級:0.5(差壓流量變送器精度應高于0.2級,含0.2),(β0.450.85,當β<0.55,量 程比4∶1時,精度等級:≤0.30)
    ·
    重復性:0.1%
    ·
    工作壓力:040MPa(有多個壓力等級可供選擇)
    ·
    工作溫度:-40850°C
    ·
    環境溫度:-4065°C、
    ·
    安裝直管段要求:前0-3D直管道,后0-1D直管段
    ·
    量程比寬:通常為10∶1,選擇合適的參數可達到30∶1
    ·
    壓損?。和瑯拥?span lang="EN-US">β
    值,壓損是孔板1/31/5
    ·
    口徑從DN25DN2000

    v錐流量計的技術特點:
    1、精度高:V錐型流量計的精度為測量值的±0.5。
    2、重復性好:V錐型流量計的重復性很好,為±0.1%。
    3、量程比寬:V錐型流量計的量程較其它類型的差壓流量計大得多,正常情況下為101,若有必要也可加大。在雷諾數高于8000時輸出信號為線性,若低于8000也可測量,但需對輸出信號根據曲線進行修正。
    4、直管段要求低:伯努利方程要求受測流體為理想流體,在實際應用中這是根本不可能的,很多情況會造成流體分布不均勻,如彎頭,閥門,縮徑,擴徑,泵,三通等等,對其它儀表而言,這是一個很難解決的問題。V錐流量計可在極為惡劣的情況下均勻流體分布,如在緊鄰儀表上游有單彎管,雙彎管,經過錐體“整流”后的流體分布比較均勻可保證儀表在惡劣的條件下獲得較高的測量精度,由于V型錐流量計可均勻流體分布曲線,因此同其它類型的差壓流量計相比,對上下游直管段的要求小,建議安裝時在上游留0-3D的直管段,在下游留0-1D的直段管。當用戶的管道尺寸大,管道價格高或直管段不夠的情況下,V錐型流量計將是最佳選擇。在過去十年內,對V型錐流量計的上游有一個90℃的單彎管或兩個不在一個平面上的雙彎管的情況進行了測試,測試結果表明,V錐型流量計可在緊鄰它的地方裝有一個彎管或不在同一個平面上的雙彎管而不會對測量精度有影響。
    5
    、流量計特有結構所形成的邊界層效應,使節流件關鍵部位不會磨損,因此可以保持幾何尺寸長期不變,因此能長期穩定工作而無須標定。
    6
    、流量計是純機械體,因此耐高溫、耐高壓、耐腐蝕及不怕振動。
    7
    、可測的流體廣泛(液體、氣體、蒸汽),測量范圍寬(微小流量~大流量),適用的管徑DN15DN2000。、壓損?。和瑯拥?/span>β值,壓損是孔板1/31/5;耐磨損:流線型錐形體節流后,在錐形體表面產生真空層效應,使得錐形體不易磨損;不堵塞,不粘附:錐形徹底吹掃式設計避免了流體中的殘渣、凝結物或顆粒的滯留;長期穩定性好:β值可長期不變,并保證長期精確測量;
    8
    、信號穩定:"信號波動"是孔板的1/10;
    9、β值范圍寬:V錐流量傳感器獨特的幾何形狀允許有廣泛的β值范圍;
    10、口徑范圍寬:DN25DN2000;
    11、可測高溫、高壓介質:工作溫度最高850℃, 最大壓力40MPa;
    12、可測臟污介質(焦爐煤氣、高爐煤氣、原料油、渣油等);
    13、可測氣液兩相介質(濕氣、冷凝水等);

    v錐流量計的工作原理

    1)對流體的均速作用

         流體在管道中流動實際上是這樣一種狀態,當流體流動不受任何阻礙和干擾達到充公發展狀態時,其速度分布為:越靠近管道中心流速越快,在中心處達到最快、越靠近管壁流速越慢,在管壁處接近零。大多數流量儀表測量流量涉及到流速時,由于無法改變這種快慢不均的狀態,只能忽略管道中流速有快慢之分的實際情況而假設流速是均等的。而v錐流量計由于錐形體處在管道中心,它直接把流體從高速流動的中心部位分開,使流速快的流體分別向四周流速慢的流體靠攏并拉動它們混合一起流動,這種快慢混合的結果就是:原本流速快慢的差別消失了,流體變成了真正的均勻流動。流體流速被均勻化所帶來的好處就是:測量信號真實反映了被測流體的實際值,并使得在低流速時 v錐流量計前后仍能產生足夠準確的差壓,隨著流速的降低,這種作用更加顯著,而這種情況對于傳統的差壓式流量計可能早已不能測量了。

    2)具有很強的抗干擾(旋渦流)能力

         大家都知道流體流動遇到阻擋物時會產生旋渦流,這就是著名的卡曼旋渦現象,渦街流量計就是基于這個原理工作的。同樣道理象孔板、錐體等節流件在管道中也是阻擋物,在節流件后部除了產生靜壓力外必然也會產生旋渦流。然而這個旋渦流對于渦街流量計來講是有用的信號對于差壓式儀表來講卻是有寄存器的干擾,見(圖4)。這個干擾在節流件下流(負壓端)會產生信號跳動現象,它會嚴重干擾正常信號的測量。錐形的結構是邊壁節流,節流件后部產生干擾流的分布是等量相反(對稱分布)而相互抵消,因此使干擾程度大大減輕。而孔板等傳統節流件是中心節流,產生的干擾流方向直接指向取壓口,嚴重干擾了測量信號,特別是小流量時干擾甚至大于測量信號而無法正常工作。經過大量的試驗和科學檢測證明:孔板負壓端產生的是“高幅度低頻率跳動”,而錐形體負壓端產生的是“低幅度低頻率跳動”。

    3)對流體的整流功能
         
    絕大多數流量儀表要求足夠長的前后直管段,目的就是為了使流體流動狀態成為充分發展管流以復現實驗條件下的流動狀態。然而這種苛刻的要求常常由于復雜的現場(如各種閥門、彎頭、縮徑、擴徑、泵等)而不能滿足,所帶來的結果必然是測量誤差的增大。因此,絕大多數流量儀表很難在不滿足直管段條件下取得準確的測量值。
     錐型(形)流量計卻不同,由于它邊緣節流的特殊結構,使得流體在遇到V形節流件時,被強迫按照管壁與節流件之間由寬逐漸變窄的狹長通道內流動,該通道可以等效為一個管式整流器,經過這個通道后,各種干擾流的變化為:不規范流動——被迫在規定的通道流動——變成規范流動。因此它能夠對上游處因各種外界因素引起的不規則的流動畸變自動進行矯正整流,從而使達到測量區的流動形成了規則的流動。因此只需極短的直管段也能取得準確的測量值,由此大大減輕了用戶的工作量和投資,這是大多數流量儀表無法相比擬的。
     4)節流件耐磨損的特點

          我們都知道節流式差壓儀表的測量精度是靠它的幾何尺寸保證的,這一點錐形與孔板是一樣的。但是由于孔板測量關鍵部位易磨損,它的測量誤差隨著使用時間在緩慢變大。而從 錐型(形)流量計的節流件結構可以看出:其關鍵的節流邊緣是處在節流件后部的鈍角,并順著流體方向。當流體流過節流件表面和管壁間的通道時,會形成邊界層效應,該效應會使流體到達測量部位前,逐漸離開了節流邊緣一個微小的距離,這樣就使被測流體不與節流件關鍵部位接觸,因此就不可能有磨損情況發生,其關鍵部位的幾何尺寸(β值)就能保持長期不變。所以不用重復標定也能長期穩定工作。 

    5)自清潔功能

          如前所述,由于流體在靠近管壁處的流速變慢極容易使臟污物等沉淀或附著在管壁上,對于孔板等傳統差壓儀表還會在前面堆積。那么流體在塔形流量計流動時會是一種怎樣的情況?當流體進入測量管并流過節流件四周的通道時,由于該通道是管壁與節流件間形成的由寬逐漸變窄的通道,它迫使流體流動速度高于管道其他部位并逐漸加快,在到達節流件測量的關鍵部位時流速最快,從而對管壁、節流件表面附近形成了吹掃沖刷作用,所有臟污雜物不可能在這里停留或附著,所以不會產生臟污的積垢,更不存積垢死角。v 錐型(形)流量計這一獨特的吹掃式設計,決定了它用在高爐煤氣、焦爐煤氣等臟污流體測量中,不會使粉塵、焦油等臟物在節流件和管壁附近堆積,附著及堵塞取壓孔。

    6)強大的防堵功能

         上述介紹的錐形流量計的自清潔功能,當流體屬于特臟型或含有大量粉塵雜質時,常規的型(形)流量計有時也不能徹底解決,國內外實際使用中,時有發生因堵塞取壓孔而導致測量失敗的事例。
         
    為此我公司經過多次試驗已于去年研制成功具有可控加熱的v型(形)流量計;具有噴涂特殊材料涂層的v型(形)錐流量計;具有多孔取壓的v型錐(形)流量計;專用于高爐、焦爐煤氣等特臟污流體流量的測量。 

    7)在設計計算上比標準節流件準確

        對這個問題下面以計算孔板為例來說明。
       
    在孔板計算中用戶必須把管道直徑“D”值提供給計算者,D參數是設計孔板的一個重要數據,因此標準中對它有嚴格的規定:要求在節流件前(00.5D長度上,至少取3個截面測出12個數據,然后取其平均值作為D值來計算孔板。然而這個規定在實際中很難做到,因為大多數情況都是在原有的工藝管道上后安裝v錐流量計,不可能為了測量D值而停車割開管道,大多數習慣上都是以公稱直徑報給設計者(除非連同直管段一道購買加工)。我們知道管道的尺寸通常是以公稱值來標注的,而鋼管產品是按外徑和壁厚系列組織生產的。不同的壁厚可以導致同一系列的鋼管直徑相差最大達十毫米之多,以這樣不準確D值來計算節流件,其結果就是假值真算,再高級的計算軟件算出來結果也是不會準確的。
       
     v錐流量計,是把測量管和連接法蘭整體焊接在一起的一個產品,雖然D值的要求也很嚴格,但是這個工作是由儀表制造廠家來做的。測量管是在制造廠進行準確測量或者進行機械加工來達到所要求數值,根本不需要用戶再為管道的D值是否精確而為難,用戶只要把管道的壁厚系列提供給儀表廠以便選配同系列的測量管就可以。由于v錐形流量可以把D值控制的非常精確,從而避免了孔板等差壓式儀表因D值不準確而帶來的計算上的誤差。
     
    8)壓力損失小

         v錐流量計的結構特點是流線型節流件,采用逐漸節流方式工作,完全不同于孔板等傳統差壓式儀表突然節流的工作方式,所以它的壓力損失小,約是孔板的1/3。因此對于那些低壓力、大流量流體測量來講,比傳統差壓式儀表有很大的優越性。

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