v型錐流量計資料,v型錐流量計說明手冊，v型錐流量計原理
v型錐流量計(V-cone flowmeter)在20世紀80年代開始研發(fā)的一種差壓流量計，它的開發(fā)成功是差壓式流量測量的質(zhì)的飛躍。它利用V錐體在流場中產(chǎn)生的節(jié)流效應(yīng)，通過檢測上下游壓差來測量流量。與普通節(jié)流件相比，它改變了節(jié)流布局，從中心孔節(jié)流改為環(huán)狀節(jié)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(wěn)定性好，受安裝條件局限小、測量范圍寬、壓損小、適合贓污介質(zhì)等優(yōu)點。而且V錐體本身作為流場的整流器而成為一種具有性能的優(yōu)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，可測量寬雷諾數(shù)(8×103≤Re≤5×107)范圍內(nèi)介質(zhì)的流量。
一、概述
V錐流量計是集文丘里管及環(huán)形孔板的優(yōu)點為一體的新型節(jié)流裝置，其理論原理是基于封閉管道中能量守恒定律伯努利方程和流動連續(xù)性方程，在穩(wěn)定流的情況下管道中的流速與差壓的平方根成正比。V錐流量計穩(wěn)定性好、準確性高、重復(fù)性好、量程比寬、對安裝管段要求低、壓損小，可測量含有顆粒流體、低壓流體、高含濕氣體及臟污流體。
適用范圍
1、公稱直徑：15mm≤DN≤1800mm
2、公稱壓力：PN≤40MPa
3、雷諾數(shù)范圍：5×10 3≤ReD≤10 7
4、精度等級：0.5級，
5、直管段長度：前1～3D，后0～1D
6、適用介質(zhì)：氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)
7、孔徑比：β＝0.3～0.75
8、高溫度：540℃
9、重復(fù)精度：±0.1%
10、量程比：15：1
V錐流量計主要參數(shù)
·精度等級：0.5級(差壓流量變送器精度應(yīng)高于0.2級，含0.2級),(β：0.45～0.85，當β<0.55，量 程比4∶1時，精度等級：≤0.30)
·重復(fù)性：0.1%
·工作壓力：0～40MPa(有多個壓力等級可供選擇)
·工作溫度：-40～850°C
·環(huán)境溫度：-40～65°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，選擇參數(shù)可達到50∶1
·壓損?。和瑯拥?beta;值，壓損是孔板1/3～1/5
·口徑從DN25～DN2000
V錐流量計的特點：
1、安裝要求低：前0～3D直管道，后0～1D直管段；
2、量程比寬：通常為10∶1，選擇參數(shù)高可做到50∶1；
3、壓損?。和瑯拥?/span>β值，壓損是孔板1/3～1/5；
4、流線型錐形體節(jié)流后，在錐形體表面產(chǎn)生真空層效應(yīng)，使得錐形體不易磨損；
5、不堵塞，不粘附：錐形吹掃式設(shè)計避免了流體中的殘渣、凝結(jié)物或顆粒的滯留；
6、長期穩(wěn)定性好：β值可長期不變，并長期測量；
7、精度高：0.5級；
8、重復(fù)性好：優(yōu)于0.1%；
9、信號穩(wěn)定："信號波動"是孔板的1/10；
10、β值范圍寬：V錐流量傳感器的幾何形狀允許有的β值范圍；
11、口徑范圍寬：DN25～DN2000；
12、可測高溫、高壓介質(zhì)：工作溫度高850℃, 大壓力40MPa；
13、可測臟污介質(zhì)(焦爐煤氣、高爐煤氣、原料油、渣油等)；
14、可測氣液兩相介質(zhì)(濕氣、冷凝水等)；
結(jié)構(gòu)形式
具體外形結(jié)構(gòu)見下圖：
1. 我公司生產(chǎn)的LG系列V型錐形流量計是一種高精度、高穩(wěn)定性、量程比寬、可測介質(zhì)廣的新型流量計。
2. 可測量介質(zhì)包括液體、氣體、蒸汽等,幾乎涵蓋了所有流動性介質(zhì)。
3. 流體的高工況溫度可達800℃,高壓力可達10.5Mpa。
4. 若選用特種材質(zhì)的表體,介質(zhì)的工況溫度、壓力還可以更高。
5. V型錐形流量計可測量高雷諾數(shù)為500萬,低雷諾數(shù)為8000甚至更低。
6. 產(chǎn)生滿刻度差壓信號從低小于0.1千帕到高幾十千帕。
二、工作原理
錐形流量計(又稱內(nèi)錐、V錐、V型錐流量計)產(chǎn)品是新一代差壓式流量計測量儀表屬高精度、高穩(wěn)定性的新型差壓式流量儀表。和其他差壓式儀表一樣，也是基于流動連續(xù)性原理和伯努利方程來計算流體工況流量的。我們知道在同一密閉管道內(nèi)，當壓力降低時，速度會增加，當介質(zhì)接近錐體時，其壓力為P+，在介質(zhì)通過錐體的節(jié)流區(qū)時，速度會增加，壓力會降低為P-，如圖一所示，P+和P-都通過V型錐形流量計的取壓口引到差壓變送器上，流速發(fā)生變化時，差壓值會隨之增大或減小。也就是說對于穩(wěn)定流體，流量的大小與差壓平方根成正比。當流速相同時，錐體節(jié)流面積越大，則產(chǎn)生的差壓值也越大。
三、特點
1、 具有良好的準確度(≤0．5％)和重復(fù)性(≤0．1％)。
2、 具有較寬的量程比(10﹕1～15﹕1)
3、 自整流功能，只需要極短的直管段(前1～3D后0～1D)。
4、 自清潔功能，可測臟污和易結(jié)垢流體，適合高爐煤氣等雜質(zhì)較多的介質(zhì)。
5、 自保護功能，節(jié)流件關(guān)鍵部位不磨損，能保持長期穩(wěn)定地工作。
6、 高壓、不怕震動。
7、 可測流體的種類(液、氣、蒸汽)，流量測量范圍寬(微小流量～大流量)，適應(yīng)的管道DN15～DN3000。
8、 流量計結(jié)構(gòu)設(shè)計是流體掃過型結(jié)構(gòu)，不可能截留流體中夾帶的氣、液或固相污物,適用于臟污流體的流量測量，如焦爐煤氣，濕氣體等
9、 無可動部件
10、當流體流經(jīng)具有特殊廓形的內(nèi)錐體時,會在其周邊形成邊界層并疏導(dǎo)流體離開錐體尾部的邊緣,從而減少它被磨損的可能性。
11、在換熱站測量蒸汽，熱水，無需直管段。由于換熱站空間比較小，選擇一般流量計要求直管段較長，影響運行精度，用在測量高爐煤氣，有自清潔作用，引壓管不易堵塞。
四 、 參數(shù)及外形示意圖
4.1 法蘭連接型表體
公稱口徑： Φ15-Φ2000
測量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽
測量介質(zhì)溫度范圍：－200℃~+800℃
壓力等級：1.0MPa~10.5MPa
精度等級：0.5級、1.0級、1.5級、2.5級
表體材質(zhì)：錐體材質(zhì)為不銹鋼，管道、
法蘭為碳鋼。(其它材質(zhì)協(xié)議供貨)
β值范圍：0.45……0.85
法蘭取壓型表體
l 公稱口徑： Φ80-Φ2000
l 測量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽
l 測量介質(zhì)溫度范圍：－200℃~ +800℃
l 壓力等級： 1.0MPa~10.5MPa
l 精度等級：0.5級、1.5級、2.5級
l 表體材質(zhì)：錐體材質(zhì)為不銹鋼，管道、
法蘭為碳鋼(其它材質(zhì)協(xié)議供貨)
l β值范圍：0.45……0.85
| 1.法蘭型
連接方式：法蘭(平焊和對焊)
口徑：DN15～DN2000
取壓方式：承插焊,法蘭,螺紋
壓力：0～40MPa
溫度：-40～850℃
材質(zhì)：304不銹鋼、316L不銹鋼、20#碳鋼(詳見選型表)
應(yīng)用：液體,氣體,蒸汽
適用介質(zhì)：應(yīng)用于市政、電力、化工、石油化工、冶金、食品加工等行業(yè)中流量測量，幾乎適用于所有氣體、液體介質(zhì)。 |
法蘭型V錐流量傳感器
2．直接焊接型
連接方式：直接焊接到工藝管線
口徑：DN15～DN2000
取壓方式：承插焊,法蘭,螺紋
壓力：0～40MPa
溫度：-40～850℃
材質(zhì)：304不銹鋼、316L不銹鋼、20#碳鋼(詳見選型表)
應(yīng)用：輸油管,輸氣管,蒸汽管網(wǎng),高壓工藝管線
3．夾持型
連接方式：法蘭端面對夾
口徑：DN15～DN150
取壓方式：承插焊,螺紋
壓力：0～40MPa
溫度：-40～850℃
材質(zhì)：304不銹鋼、316L不銹鋼、20#碳鋼(詳見選型表)
應(yīng)用：液體,氣體,蒸汽
| V錐傳感器和差壓變送器組成的V錐流量計
依照用戶要求不同，利用V錐傳感器和差壓變送器組成流量檢測儀表供貨分為二類：
1．V錐傳感器
只提供差壓信號的檢測部分(V錐體及測量管道)，不提供差壓變送器、三閥組和流量顯示部分，輸出信號為差壓。由用戶自己進行配套。
2．V錐流量計
由V錐傳感器和差壓變送器組成。有分體型安裝和一體型安裝兩種結(jié)構(gòu)。
分體型安裝由獨立的V錐傳感器和差壓變送器組成。V錐傳感器和差壓變送器之間的引壓管連接由用戶自己完成。而差壓變送器可以配套供應(yīng)。
一體型安裝是產(chǎn)品出廠時己將差壓變送器、三閥組與V錐傳感器連接成一體，用戶購買一體型V錐流量計后，使用時不需再連接引壓管。若需配接相應(yīng)的流量積算器、壓力變送器和溫度變送器可以配套供應(yīng)。 |
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| 可以成功測量的流體：
1．氣體
煤氣：焦爐煤氣、高爐煤氣、城市煤氣
天然氣：包括含濕量５％以上的天然氣
碳氫化合物氣體：烷烴類，烯烴類等氣體
氣體制造：氫、氦、氬、氧、氮氣等
腐蝕性氣體：濕的氯化物氣體等
空氣：包括含水，含塵埃的空氣、壓縮空氣等
煙道氣：鍋爐、加熱爐排放的煙道氣
2．蒸汽：飽和蒸汽、過熱蒸汽
3．液體
油類：原油、燃料油、含水乳化油、柴油、液壓油等
水：原水、飲用水、生產(chǎn)水、污水等
水溶液：酸、堿、鹽水溶液等
有機物化學(xué)品：甲醇、乙二醇、二甲苯等
4．特殊流體
油＋HC氣＋沙
加氣的水：H2O+N2+空氣；H2O+CO2等 |
性能
具有良好的準確度(≤0.5%)和重復(fù)性(≤0.1%)。
具有較寬的量程比(10：1～15：1)。
對流體有整流功能，因此只需要極短的直管段(前1～3D后0～1D)。
具有自清潔功能，可測臟污和易結(jié)垢流體。
節(jié)流件關(guān)鍵(不含電子部件)，因此高壓、不怕震動等。
可測流體的種類(液、氣、蒸汽)，流量范圍寬(從微小流量～到大流量)，適應(yīng)的管道(DN15～DN3000)。
性能是如何實現(xiàn)的
(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(tài)，當流體流動不受阻礙和干擾達到充公發(fā)展狀態(tài)時，其速度分布為：越靠近管道中心流速越快，在中心處達到快、越靠近管壁流速越慢，在管壁處接近零。大多數(shù)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(tài)，只能忽略管道中流速有快慢之分的實際情況而假設(shè)流速是均等的。而 塔型(形)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(jié)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 溫壓一體化V錐流量計前后仍能產(chǎn)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(tǒng)的差壓式儀可能早已不能測量了。
(2) 溫壓一體化V錐流量計具有很強的干擾(旋渦流)能力
大家都知道流體流動遇到阻擋物時會產(chǎn)生“旋渦流”，這就是“卡曼旋渦”現(xiàn)象，渦街流量計就是基于這個原理工作的。同樣道理象孔板、錐開體等節(jié)流件在管道中也是阻擋物，在節(jié)流件后部除了產(chǎn)生靜壓力外也會產(chǎn)生旋渦流。然面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，這個干擾在節(jié)流件下流(負壓端)會產(chǎn)生“信號跳動“現(xiàn)象，它會嚴重干擾正常信號的測量。塔形的結(jié)構(gòu)是邊壁節(jié)流，節(jié)流件后部產(chǎn)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(tǒng)節(jié)流件是中心節(jié)流，產(chǎn)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。
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