V錐流量計(jì)

1、概述 在過(guò)去的幾十年里，差壓式流量計(jì)已經(jīng)在過(guò)程及量方面成功地運(yùn)用。zui早差壓測(cè)量裝置產(chǎn)生于伯努利定理提出后的十八世紀(jì)四十年代。運(yùn)用該原理產(chǎn)生出了行銷世界的流量噴嘴，文丘里管和孔板。這些產(chǎn)品目前在國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用，但仍需改進(jìn)。直到二十世紀(jì)八十年代，一種新的概念在美國(guó)zui先提出：傳統(tǒng)的差壓都是在管壁四周節(jié)流，液體總管道中心處流過(guò)，而新的節(jié)流裝置，節(jié)流元件懸掛在管道中心，液體進(jìn)管道中心的錐體壓縮后沿管壁流動(dòng)。這種節(jié)流方式的變化，帶來(lái)了壓差式的革命性成果，也就是我們現(xiàn)在所推出的V椎。

2、主要特點(diǎn)
 
V椎是一種創(chuàng)新性的差壓流量裝置，它通過(guò)懸掛在管線中心的一個(gè)V型錐體來(lái)節(jié)流，這樣迫使流體以管線的中心線為中心。圍繞著錐體流過(guò)，這種幾何開(kāi)關(guān)與傳統(tǒng)節(jié)流元件相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，如流場(chǎng)整直器的特殊設(shè)計(jì)構(gòu)造——
▲ 顯著改善了傳統(tǒng)差壓流量的使用局限
▲ 較高的準(zhǔn)確度和重復(fù)性
▲ 無(wú)苛刻的直管端要求
▲ 自清洗功能，適用于容易結(jié)垢的臟污介質(zhì)
▲ 氣液兩相測(cè)量
▲ 相對(duì)壓損小，量程比寬 無(wú)管段要求
雖然所有的差壓流量?jī)x表都是依據(jù)伯努利定理測(cè)量，但伯努利定理有一個(gè)基本要求，即被測(cè)量的流體必須為理想流體，許多傳統(tǒng)壓差式（如孔板、文丘、噴嘴等）的節(jié)流方式無(wú)法形成理想流體。 錐形采用*的中心流線型節(jié)流結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，巧妙的解長(zhǎng)直管端蒸餾的問(wèn)題，中心懸掛的流線型錐體能重塑流速曲在緊靠錐體上游和下游較窄的區(qū)域內(nèi)（前0—3D、后0—1D），流速不規(guī)則的液體直接整流成理想流體，可充分滿足伯努利定要求，獲得很高的測(cè)量精度和重復(fù)性，不需要直管整流。
測(cè)量精度高、重復(fù)性好 錐形正壓孔取在錐體上游的管壁上，取壓位置選在理想流體的等速區(qū)域，符合伯努利定理，正壓信號(hào)穩(wěn)定；負(fù)壓孔位于錐體尾部中心，正好落在下游壓力zui小區(qū)域，由于錐體中心對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。是的錐為中心區(qū)域流場(chǎng)呈現(xiàn)相對(duì)靜態(tài)，液體節(jié)流后在負(fù)壓區(qū)只出現(xiàn)高頻低幅的小漩渦。


使得負(fù)壓信號(hào)波動(dòng)很小，輸出插壓信號(hào)非常穩(wěn)定，測(cè)量精度優(yōu)于±0.5%，重復(fù)性為±0.1%，貿(mào)易及兩性精度為±0.3%。 壓損比較 壓損比較 V錐壓損 孔板的壓損 B=0.35 85%×DP B=0.45 74%×DP 77%×DP B=0.55 61%×DP 68%×DP B=0.65 49%×DP 58%×DP B=0.75 36%×DP 46%×DP B=0.85 24%×DP 量程比寬，壓損低 V椎正常情況下量程比為15：1，選擇合適的參數(shù)可以做到30：1，流線錐形節(jié)流體使得在同樣的B值，水久壓力損失約為孔板1/10，接近文丘里管。

3、應(yīng)用范圍
鍋爐煤氣 蒸汽 煙道氣 原料油 丙烯氣 液化石油氣 天然氣 氨水 氫氣 漿液 氮?dú)?雙氧水 有機(jī)氣體 雙相液體 空氣 循環(huán)水 V椎是一種創(chuàng)新性的差壓流量裝置形測(cè)量范圍極廣，可測(cè)各種氣體、液體、蒸汽和氣、液兩相介質(zhì)。

爐體的條件可以從深低溫到超臨界狀態(tài)。過(guò)程溫度zui高達(dá)850℃，zui大壓力可達(dá)42.0MPa，雷諾激從1000到500萬(wàn)，錐形節(jié)流體所產(chǎn)生的滿刻度差壓信號(hào)從zui低小于0.1KPa到幾百KPa 20多年來(lái)，錐形已經(jīng)在*有了10萬(wàn)家臺(tái)應(yīng)用，用戶遍布石油、化工、油田、天然氣、長(zhǎng)輸管網(wǎng)、熱力管網(wǎng)、冶金、電力、水處理、環(huán)境、造紙、食品、飲料、半導(dǎo)體、海上石油平臺(tái)、航空航天等行業(yè)。 氣體：鍋爐煤氣、天然氣、高爐煤氣、氨氣、二氧化碳、氫氣、甲燒、氯氣、丙烯氣、火炬氣、有機(jī)氣體、混合氣體、牛頓氣體、空氣 液體：振動(dòng)水流、循環(huán)水流、多相液體、雙氧水、成品油、原油、回?zé)捰?、渣油、水溶液、水煤漿、化學(xué)溶液、液化石油氣、低溫流體 水蒸氣：蒸汽貿(mào)易計(jì)量、純蒸汽、過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、低質(zhì)量水蒸氣、氣液兩相（濕氣）

4、 工作原理

V型椎的管道中心處懸掛著一個(gè)V型的錐體，當(dāng)流體經(jīng)錐體后流速加快，動(dòng)能增加，這部分增加的動(dòng)能是由錐體下游靜能（壓力）的下降而轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的。即V型錐的下游會(huì)形成一個(gè)低壓帶。流體的流量與其流經(jīng)V型之前后所產(chǎn)生的差呀的開(kāi)放成線性關(guān)系。這便是基于封閉管道中能量相互轉(zhuǎn)換的伯努利定理。 　　
式中：Q=流量；K=常數(shù)，無(wú)量綱，因不同而異；Y=氣體膨脹系數(shù)，無(wú)量綱，在非壓縮應(yīng)用時(shí)Y=1；
△ Ｐ＝Ｐ１－ＰＬ３　　
Ｐ＝流量密度，對(duì)Ｖ型椎來(lái)說(shuō)： 式中：Ｋ＝儀表系數(shù)，無(wú)量綱；Ｇ＝重力加速度；Ｄ＝管道內(nèi)徑，Ｄ＝錐體外徑；Ｂ＝直徑比，無(wú)量綱；Ｃ１＝流量系數(shù) 5、主要結(jié)構(gòu) 5.1 V錐按照與管道（過(guò)程）的連接方式可分為： 法蘭連接式、法蘭端面對(duì)夾式和管道對(duì)焊式。
法蘭連接式
取壓方式：1/4“～1/2”NPT螺紋取壓（配一次閥門） 法蘭、外環(huán)室
適用管道：1/2“～80” 適用壓力：0～42MPa
適用溫度：-196℃～850℃
材質(zhì)：各種材料 介質(zhì)：氣體、液體、蒸汽 法蘭端面對(duì)夾式
取壓方式：NPT螺紋取壓（配一次閥門）、外環(huán)室
適用管道：1/2“～60”，厚壁管
適用壓力：0～42MPa
適用溫度：-196℃～850℃
材質(zhì)：各種材料
介質(zhì)：小直徑高流速介質(zhì) 管道對(duì)焊連接時(shí)
取壓方式：NPT螺紋取壓（配一次閥門）、外環(huán)室 法蘭、外環(huán)室
適用管道：４ 1/2“～60”，厚壁管 

7、安裝方式 V型錐的安裝與孔板類似，錐節(jié)流裝置與差壓變送器安裝示意圖如下： 氣體 濕氣 蒸汽 濕氣 錘直管上的蒸汽或濕氣