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一體化V錐流量計
閱讀�1184時間�2022-03-31 17:26:39

    一體化V錐流量計是集�(jīng)典文丘里管及�(huán)形孔板的�(yōu)點為一體的新型節(jié)流裝��

技�(shù)參數(shù)

    精度等級�0.5�(差壓流量變送器精度�(yīng)高于0.2�,含0.2�),(β�0.45�0.85,當(dāng)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�)

    工作溫度�-40�850°C

    �(huán)境溫度:-40�65°C�

    安裝直管段要求:�0-3D直管道,�0-1D直管�

    量程比寬:通常�10�1,選擇合適的參數(shù)可達(dá)�50�

    壓損小:同樣的β�,壓損是孔板1/3�1/5

    口徑從DN25~DN2000


技�(shù)特點

    1、安裝要求低:前0�3D直管道,�0�1D直管��

    2、量程比寬:通常�10�1,選擇合適的參數(shù)高可做到50�1�

    3、壓�?。和瑯拥摩轮?,壓損是孔板1/3�1/5�

    4、耐磨損: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:錐形徹底吹掃式�(shè)計避免了流體中的殘渣、凝�(jié)物或顆粒的滯留;

    6、長期穩(wěn)定性好:β值可長期不變,并保證長期測量�

    7、精度高�0.5��

    8、重�(fù)性好:優(yōu)�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廣泛的β值范��

    11、口徑范圍寬:DN25~DN2000�

    12、可測高�、高壓介�(zhì):工作溫度高850�, 大壓�40MPa�

    13、可測臟污介�(zhì)(�?fàn)t煤氣、高爐煤氣、原料油、渣油等)�

    14、可測氣液兩相介�(zhì)(濕氣、冷凝水�)�


連接方式

    一、法蘭型

    法蘭(平焊和對�)

    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��316L不銹��20#碳鋼(詳見選型�)

    �(yīng)用:液體,氣體,蒸汽

    適用介質(zhì):廣泛地�(yīng)用于市政、電力、化�、石油化�、冶�、食品加工等行業(yè)中流量測�,幾乎適用于所有氣�、液體介�(zhì)�

    �、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��316L不銹��20#碳鋼(詳見選型�)

    �(yīng)用:輸油�,輸氣�,蒸汽管網(wǎng),高壓工藝管線

    �、夾持型

    連接方式:法蘭端面對�

    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��20#碳鋼

    �(yīng)用:液體,氣體,蒸汽


工作原理

    �1)對流體的均速作�

    流體在管道中流動實際上是這樣一種狀�(tài),當(dāng)流體流動不受任何阻礙和干擾達(dá)到充公發(fā)�?fàn)顟B(tài)�,其速度分布為:越靠近管道中心流速越�,在中心處達(dá)到快、越靠近管壁流速越�,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�(tài),只能忽略管道中流速有快慢之分的實際情況而假�(shè)流速是均等�。� 塔型(形)流量計由于錐形體處在管道中�,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�,這種快慢混合的結(jié)果就是:原本流速快慢的差別消失�,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�,并使得在低流速時 塔型(形)流量計前后仍能�(chǎn)生足夠準(zhǔn)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�

    �2)具有很�(qiáng)的抗干擾(旋渦流)能�

    大家都知道流體流動遇到阻擋物時會�(chǎn)生“旋渦流�,這就是的“卡曼旋渦”現(xiàn)�,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�,在節(jié)流件后部除了�(chǎn)生靜壓力外必然也會產(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,見(圖4)。這個干擾在節(jié)流件下流(負(fù)壓端)會�(chǎn)生“信號跳動“現(xiàn)�,它會嚴(yán)重干擾正常信號的測量。塔形的�(jié)�(gòu)是邊壁節(jié)�,節(jié)流件后部�(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�。而孔板等傳統(tǒng)節(jié)流件是中心節(jié)流,�(chǎn)生的干擾流方向直接指向取壓口,嚴(yán)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�。經(jīng)過大量的試驗和科�(xué)檢測證明

    �3)對流體的整流功�

    絕大多數(shù)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�(tài)成為充分�(fā)展管流以�(fù)�(xiàn)實驗條件下的流動狀�(tài)。然而這種苛刻的要求常常由于復(fù)雜的�(xiàn)場(如各種閥門、彎頭、縮�、擴(kuò)徑、泵等)而不能滿�,所帶來的結(jié)果必然是測量誤差的增�。因�,絕大多�(shù)流量儀表很難在不滿足直管段條件下取得準(zhǔn)確的測量��

    � 塔型(形)流量計卻不�,由于它邊避節(jié)流的特殊�(jié)�(gòu),使得流體在遇到V形節(jié)流件�,被�(qiáng)迫按照“管壁與節(jié)流件之間由寬逐漸變窄的狹長通道”內(nèi)流動,該通道可以等效為一個管式整流器,經(jīng)過這個通道�,各種干擾流的變化為:不�(guī)范流動——被迫在�(guī)定的通道流動——變成規(guī)范流動。因此它能夠?qū)ι嫌翁幰蚋鞣N外界因素引起的不�(guī)則的流動畸變自動�(jìn)行矯正整�,從而使�(dá)到測量區(qū)的流動形成了�(guī)則的流動。因此只需極短的直管段也能取得�(zhǔn)確的測量�,由此大大減輕了用戶的工作量和投資,這是大多�(shù)流量儀表無法相比擬��

    �4)節(jié)流件耐磨損的特點

    我們都知道節(jié)流式差壓儀表的測量精度是靠它的“幾何尺寸”保證的,這一點塔形與孔板是一樣的。但是由于孔板測量關(guān)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 塔型(形)流量計的節(jié)流件�(jié)�(gòu)可以看出:其�(guān)鍵的節(jié)流邊緣是處在節(jié)流件后部的鈍�,并順著流體方向。當(dāng)流體流過節(jié)流件表面和管壁間的通道時,會形成“邊界層效應(yīng)�,該效應(yīng)會使流體到達(dá)測量部位前,逐漸離開了節(jié)流邊緣一個微小的距離,這樣就使被測流體不與節(jié)流件�(guān)鍵部位接觸,因此就不可能有磨損情況發(fā)�,其�(guān)鍵部位的幾何尺寸(β值)就能保持長期不變。所以不用重�(fù)�(biāo)定也能長期穩(wěn)定工��

    �5)自清潔功能

    如前所�,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�(tǒng)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?�(dāng)流體�(jìn)入測量管并流過節(jié)流件四周的通道�,由于該通道是管壁與節(jié)流件間形成的由寬逐漸變窄的通道,它博士流體流動速度高于管道其他部位并逐漸加快,在到達(dá)節(jié)流件測量的關(guān)鍵部位時流速快,從而對管壁、節(jié)流件表面附近形成了吹掃沖刷作�,所有臟污雜物不可能在這里停留或附�,所以不會產(chǎn)生臟污的積垢,更不存積垢死角� 塔型(形)流量計這一的吹掃式�(shè)�,決定了它用在高爐煤�、焦?fàn)t煤氣等臟污流體測量中,不會使粉塵、焦油等臟物在節(jié)流件和管壁附近堆�,附著及堵塞取壓孔�

    �6)強(qiáng)大防堵功能的專利技�(shù)

    上述介紹的塔形流量計的自清潔功能,當(dāng)流體屬于特臟型或含有大量粉塵雜質(zhì)�,常�(guī)的V 型(形)流量計有時也不能徹底解決,國�(nèi)外實際使用中,時有發(fā)生因堵塞取壓孔而導(dǎo)致測量失敗的事例�

    為此飛龍公司�(jīng)過一年多的試驗已于去年研制成功三項具有中國獨立知識產(chǎn)�(quán)的專利技�(shù)�(chǎn)品:

    具有可控加熱� 塔型(形)流量計�

    具有噴涂特殊材料涂層� 塔型(形)流量計�

    具有多孔取壓� 塔型(形)流量計�

    專用于高�、焦?fàn)t煤氣等特臟污流體流量的測�。加油極�(qiáng)的防堵功�,該�(chǎn)品目前在國內(nèi)都處于地�。已出口“南非MITTAL STEEL NEWSASTLE 2號焦?fàn)t”項��

    �7)在�(shè)計計算上比標(biāo)�(zhǔn)節(jié)流件�(zhǔn)�

    對這個問題下面以計算孔板為例來說��

    在孔板計算中用戶必須把管道直徑“D”值提供給計算�,D參數(shù)是設(shè)計孔板的一個重要數(shù)�(jù),因此標(biāo)�(zhǔn)中對它有�(yán)格的�(guī)定:要求在節(jié)流件前(0�0.5)D長度�,至少取3個截面測�12個數(shù)�(jù),然后取其平均值作為D值來計算孔板。然而這個規(guī)定在實際中很難做到,因為大多�(shù)情況都是在原有的工藝管道上后安裝 塔型(形)流量計,不可能為了測量D值而停車割開管道,大多�(shù)�(xí)慣上都是以公稱直徑報給設(shè)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�(biāo)注的,而鋼管產(chǎn)品是按外徑和壁厚系列組織生產(chǎn)�。不同的壁厚可以�(dǎo)致同一系列的鋼管直徑相差大�(dá)十毫米之�,以這樣不準(zhǔn)確D值來計算節(jié)流件,其�(jié)果就是“假值真算�,再的計算軟件算出來�(jié)果也是不會準(zhǔn)確的�

    塔型(形)流量計,是把測量管和連接法蘭整體焊接在一起的一個產(chǎn)�,雖然D值的要求也很�(yán)�,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�(jìn)行準(zhǔn)確測量或者�(jìn)行機(jī)械加工來�(dá)到所要求�(shù)�,根本不需要用戶再為管道的D值是否而為�,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。由于塔形流量可以把D值控制的非常,從而避免了孔板等差壓式儀表因D值不�(zhǔn)確而帶來的計算上的誤差�

    �8)壓力損失小

    塔型(形)流量計的結(jié)�(gòu)特點是流線型節(jié)流件,采用“逐漸節(jié)流方式”工�,完全不同于孔板等傳�(tǒng)差壓式儀表“突然節(jié)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�,比傳統(tǒng)差壓式儀表有很大的��

    �9)流量計的檢�

    流量計的檢定�(zhí)行中華人民共和國檢定�(guī)程:JJG640-1994“差壓式流量計檢定規(guī)程”�


分類

    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�),不提供差壓變送器、三閥組和流量顯示部�,輸出信號為差壓。由用戶自己�(jìn)行配��

    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�(jié)�(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�。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�,用戶購買一體型V錐流量計�,使用時不需再連接引壓�。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)�


測量對象

    1.氣�

    煤氣:焦?fàn)t煤氣、高爐煤�、城市煤�

    天然氣:包括含濕量5%以上的天然�

    各種�?xì)浠衔餁怏w:烷烴類,烯烴類等氣�

    各種氣體制造: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�,含塵埃的空�、壓縮空氣等

    煙道氣:各種鍋爐、加熱爐排放的煙道氣

    2.蒸汽:飽和蒸汽、過熱蒸�

    3.液�

    油類:原�、燃料油、含水乳化油、柴�、液壓油�

    水:原水、飲用水、生�(chǎn)�、污水等

    各種水溶液:�、堿、鹽水溶液等

    有機(jī)物化�(xué)品:甲醇、乙二醇、二甲苯�

    4.特殊流�

    油+HC氣+�

    加氣的水:H2O+N2+空氣;H2O+CO2�


�(yīng)用范�

    �(zhǔn)確度:�0.5%

    重復(fù)性:±0.1%

    量程比:10:1~15:1

    直管段要求:上游1�3D? 下游0�1D

    雷諾�(shù)�8000�1×107

    適用管徑:DN15~DN3000

    溫度:-50℃~550�

    公稱壓力�0�30MPa


選型需要的工藝參數(shù)

    (1)流體名稱

    (2)管道�(nèi)外徑(mm)

    (3)選用V錐流量傳感器的型�

    (4)刻度流量單位(kg/h,t/h,m3/h,Nm3/h)

    (5)常用流量、小流量、大流量

    a.在工作狀�(tài)�

    b.在標(biāo)�(zhǔn)狀�(tài)�(介質(zhì)為氣體時�(yīng)該說明流量的�(biāo)�(zhǔn)狀�(tài))

    (6)工作壓力(MPa)

    (7)流體溫度(�):高、低、常用的溫度

    (8)流體密度(kg/m3)

    a.在工作狀�(tài)�

    b.在標(biāo)�(zhǔn)狀�(tài)�(介質(zhì)為氣體時�(yīng)該說明密度值的狀�(tài))

    (9) 流體粘度(Pa·s)

    (10) 相對濕度

    (11) 氣體成分:容積百分比(用于二種以上的混合氣�)

    (12) 傳感器的安裝方式

    a.水平

    b.自下而上

    (13) 管道法蘭

    a.按法蘭標(biāo)�(zhǔn)�(guī)�,代號為提供法蘭標(biāo)�(zhǔn)[3]及型�

    b.乙方�(shè)計提供法蘭圖�

    注意�

    ·測量水和水蒸汽須提供(1)�(2)�(4)�(5)�(6)�(7)�(12)

    ·測量一般氣體須提供(1)�(13)

    ·測量一般溶液及油類須提�(1)�(2)�(4)�(5)�(6)�(7)�(8)�(9)�(12)�(13)

    ·各項�(shù)�(jù)必須填寫工藝�(shè)計的一個具體數(shù)�,請勿填寫由大約多少的某一段范圍�

    注:V錐流量計需選配:差壓變送器、三閥組、針型閥、冷凝罐、冷凝圈、壓力變送器、溫度變送器、智能計算儀


測量原理及結(jié)�(gòu)特點

    V錐是一種差壓式流量�,與其他差壓流量計一�,都是基于密閉管道中能量相互�(zhuǎn)化的伯努利定�,即在穩(wěn)定流場情況下,管道中的流速與差壓的平方根成正�。這種測量原理因為�(yīng)用比較廣泛,本文將不作詳�(xì)介紹�

    V錐流量計它是通過在管線中心懸掛一個錐形體來節(jié)�。由于在管道中,理想流場的流速分布為:在管壁處流速接近零,愈靠近管線中心流速愈�,在管線中心流速大(因為管壁摩擦力減小了流過管壁的流體的速度�。所以當(dāng)流體流過V錐流量計時,錐體直接和流體高速中心部分相互作�,迫使高速的中心與接近管壁的低速流體均勻化,從而產(chǎn)生正確的差壓,這在低流速測量時更為有用。而其他中心開孔的差壓流量計(如孔板)由于沒有這種作用,從而不能測量過低流速(雷諾�(shù)�?。┑牧黧w�

    所有差壓流量測量都是基于理想的流體狀�(tài),但是由于現(xiàn)場實際情況的千差萬別,這種理想狀�(tài)極少存在,任何管道安裝上的變�,如彎頭、閥門、縮�、擴(kuò)�、泵、三通等都會破壞理想流場,因而一般流量計很難在擾動的流場中取得的測量�。而V錐克服了這些缺點,由于其�(shè)�,錐體的形狀及位置的作用重新安排了上游的流速分布而使得流場理想化,從而取得的測量�。實踐表�,在極惡劣的安裝條件下(如緊鄰錐體上游有兩個在不同平面上的彎頭�,V形錐體也能使流體速度分布變得平坦和對�,從而保證了測量精度�


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