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锥形流量计

发布日期:11-29 10:01 分类:流量仪表 阅读次数:185 点击访问移动网站

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摘要1概述 锥形流量计是在管道中心处悬挂一锥形节流件,锥形件阻碍介质的流动,重塑流速曲线,在锥形性的下游可立即形成低压区,管道上游的正压同经节流件节流后的下游的负压之间有一差压,将正、负压用取压口取出 ...

1概述

锥形流量计是在管道中心处悬挂一锥形节流件,锥形件阻碍介质的流动,重塑流速曲线,在锥形性的下游可立即形成低压区,管道上游的正压同经节流件节流后的下游的负压之间有一差压,将正、负压用取压口取出,正压口位于管道的上游,负压口位于锥体的末端,通过测量两者之间差压,根据伯努力方程即可计算出管道中的流量,锥体位于管线中心,可对所测介质的流速曲线进行优化,因此测量精度高,对仪表上、下游的直管段要求低。

锥形流量计可测量各种工况(温度和压力)条件下的气相、混合气相、液相、多相液体、气液两相(湿气、液相质量比≤5%)、粉末、高粘度、高流速、脏污、含有固体悬浮颗粒的液相、溶液振动、电磁干扰等介质的流量。流体的条件可从深低温到超临界状态。工作温度最高850℃ ,最大压力42.0MPa。若用特殊结构材质,温度压力还可以更高。可测量最高雷诺数500万,最底雷诺数8000甚至更低。产生满刻度差压信号从最低小于0.1千帕到最高几十千帕。

法兰取压型锥形流量计(VF),采用实心锥体截流体,并在管壁用法兰取压,配上远传差压变送器,可有效防止取压口的堵塞,适合于含有固体颗粒粉尘介质、高粘度液体及脏污介质。

2工作原理

锥形流量计是一种差压型的流量仪表。以差压原理设计的流量仪表已经有了一百多年的应用历史了,差压型流量计是基于密封管道中的能量转换原理,也就是说对于稳定流体,管道压力与管道中的介质流速的平方根成反比:速度增加压力会下降,当介质接近锥体时,其压力为P1,在介质通过锥体的节流区时,速度会增加压力会降低为P2,如图1所示,P 1和P2都通过锥形流量计的取压口引到后接差压变送器上,流速发生变化时,锥形流量计的两个取压口之间的差压值会增大或缩小。当流速相同时,若节流面积大,则产生的差压值也大, β值等于锥体的节流面积除以管道内径的截面积(可换算成两者之间的直径比)。

3性能特点

V型锥流量计是一种差压式流量仪表,其理论是基于封闭管道中能量守恒定律-伯努利方程和流动连续性方程,在稳定流的情况下,管道中的流速与差压的开方成正比。

测量稳定性好,流量系数长期保持不变。

准确度高,重复性好,可实现流量的精确计量。

量程比宽,不用二次仪表软件修正即可达到10:1。

对安装直管段要求低,压损小。

对被测介质适应能力强,可以测量非洁净流体、含有固体颗粒流体、低压流体、高含湿气体以及各种赃污流体。

流量元件具有自清洗功能,耐磨损。

4性能机理简析

SKV锥形流量计为何能有如此优异的技术性能最基本的原因是靠其简单而又科学合理的结构及其所形成的节流模式。  应当说,锥形管是环形孔板与经典文丘里管的技术再发展,它将环形孔板、经典文丘里管、耐磨孔板以及锥形入口孔板的性能优特点融合在一起,彻底消除了孔板的计量性能缺陷,使之形成了一项具有”择优遗传杂交”特点的新型节流式流量测量仪表。标准孔板的主要计量性能缺陷:

①使用过程中,非常容易发生节流件锐缘磨蚀和积污,造成流出系数逐渐改变,导致难以控制的流量测量误差。

②在中低雷诺数测量区,流出系数随流量工况变化而变化的幅度较大,导致系统性的测量误差。

③安装直管段要求过高,以及孔板安装的严格规范要求难以达标,往往造成使用安装附加误差较大,该误差往往难以定量评估。

④压损大

环形孔板的计量情况优点:

(1)有充分的试验数据表明,它对清除来自上游的流动干扰所造成的非轴对称性速度分布的能力极强,对入口的直管段要求低。

(2)不存在节流件积污,可测混相流。

经典的文丘里管的计量性能优点:

(1)对入口的直管段要求较低。

(2)积污小,压损小。

(3)可测混相流。

耐磨孔板与锥形入口孔板的计量性能优点:

(1)无锐缘磨蚀,流出系数比较稳定。

(2)锥形入口孔板还可实现小雷诺数测量。

5技术参数

不确定度:±0.5%

重复性:±0.1%

量程比:10:1 还可以宽

安装直管段长度:上游1~3D 下游0~1D

雷诺数范围:5×103~1×107上限可以更高,下限可以更低。

管道直径DN15~DN1600也可提供大于DN1600的产品

公称压力:≤40Mpa

V型锥流量计流量测量系统配置

微功耗即地显示整体式仪表

就地显示整体式远传仪表

分体式远传仪表

内锥管与其他变送单元的任意配置

V型锥流量计应用前景

我公司生产的V型锥流量计,以其优越的性能,在工业生产中的大流量、低压力、高含湿气体及焦炉煤气、天然气等赃污流体的测量,将发挥重要作用,对目前所使用的一般节流装置及其他一些流量仪表,又特别需要提高测量精度,改善计量效果的场合,本公司生产的V型锥流量计是非常理想的换代产品。

6V锥流量计

基本信息

以孔板、喷咀、文丘里管及均速管为代表的差压式流量计虽然经历过漫长的发展过程,在一定时期对流量作出过重要贡献,但人们在使用上述流量传感器时总感觉到一丝遗憾,因为它始终没有很好解决精度低、测量范围度窄、易磨损、现场安装条件要求高,不能测量混相流、脏污流等一系问题。鉴于此,国内外众多流量专家致力于新型差压流量传感器的研究和开发,以弥补孔板、喷咀、文丘里管及均速管的不足之处,各种特殊节流元件层出不穷,V锥流量传感器就是其中的佼佼者。它也是利用节流效应来测量流量的,与其它节流体相比,它改变了节流布局,从传统的中心孔节流改为环状节流,即V锥传感器是利用一流线型圆锥体悬挂在管道中心将流体逐渐收缩到管道内边壁,这种新颖的节流效应使其具有自整流、自清洗、自保护特性,从大量现场实际使用情况看,V锥传感器流量测量效果优于其它差压式传感器,它为差压式流量计的使用揭开了崭新的一页。

主要参数

测量介质 :液体、气体、蒸汽

公称通经 :DN25mm~DN2000mm

公称压力 :≤16MPa; 最大≤42.0MPa

工作温度 :-40℃~600℃

环境温度 :-40℃~60℃

相对湿度 :5%~90%

流量计精确度 :±0.5%、±1.0%、±1.5%

重复性 :0.15%、0.33%、0.5%

范围度(量程比):10:1

适用雷诺数 :8000~1×107

结构形式 :法兰连接型、对夹型、特殊(按用户需求)

安装直管段长度 :一般上游1~3D,下游0.5~1D

材质 :碳钢、SUS304、SUS316L、其它

流向 :水平、垂直、其它

等效直径比 :0.45~0.85

推荐应用范围

饱和蒸汽流量测量

天然气、高炉煤气、焦炉煤气、氢气、氮气、碳氢化合物、单组分气体、多组分气体、空气等各种气体流量测量

检测烟道气等排气流量

检测水、液化石油气、成品油、原油料、甲醇、乙二醇、甲苯、氨水、双氧水、各种水溶液等流量

在各种淤浆管路上应用

脏污介质的场合

直管段不足的场合

对精度要求较高的场合

多相流体测量

湿气体流量测量

特点

V锥流量计是一种新型差压式流量计,它由V锥流量传感器、引压附件与差压变送器组成。V锥流量传感器由同轴安装在测量管内的迎流与背流锥形芯体对接构成,流体沿迎流锥形芯体逐渐节流收缩到管道内壁附近,随后沿管道内壁与背流锥形芯体流出,在迎流锥体上游与背流锥体下游之间形成一定的压力差,通过引压附件与差压变送器可以测量此压力之差,从而实现流量测量的功能。 STV系列V锥流量计由于其结构简单、牢固、易复制、通用性强、价格较低廉等特点,广泛应用于石油、化工、天然气等领域。本产品克服了标准孔板、文丘里管、喷嘴等节流装置,诸如易磨损、压损大、范围度(量程比)小、现场安装条件高、要求直管段过长等自身缺陷,它可以在很宽的雷诺数范围内对各种流体的流量进行精确测量。 STV系列V锥流量计与普通差压式流量计比较,具有精确度高、长期精度稳定、重复性好,受安装条件局限小、耐磨损、测量范围度宽、适合脏污介质、压力损失小、使用寿命长等特点。可以广泛应用于各种领域,适合测量水、油、多种液体、蒸汽、空气、天然气、煤气、石油气、有机气体、油渣等。

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