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锥形流量计
阅读:1003时间:2022-06-10 14:53:21

    锥形流量计是一种新型的可精确测量各种雷诺数的高精度流量计,可满足各种介质的应用条件要求其操作原理同其它各种类型的差压原理相同,都是基于密封管道中的能量守恒定理,锥形流量计由于具有独一无二的设计结构,因而性能更优。

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。


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)。

特点

    流量计精度:±0.5%、±1.0%、±1.5%系统精度须参照应用条件及二次表的精度。

    重复性好:优于±0.1%

    量程比宽:正常情况下为10:1,若有必要也可加大。

    直管段要求低:流量计前0~3D 直管段、后0~1D 直管段即可保证测量精度。实验证明,V锥流量计可以接近单弯管或不同平面的双弯管而对精度影响很小。

    长期稳定性好:锥体的外形设计保证流体在流经锥体时是一种渐变的过程,无突变,β值可保持长期不变,仪表可长期使用不需标定。

    信号稳定:所有差压流量计都会有“信号波动”,也就是说即使流体非常稳定,通过一次节流元件产生的信号也会有波动。对孔板而言,在节流件后形成的旋涡较长,这些长的旋涡会产生高幅、低频波动信号,这些信号会对差压表的读数造成干扰。而锥形流量计会在其下游形成小旋涡,产生低幅、高频波动信号。

    压损 小:由于没有突出的挡板,因此锥形流量计的压力损失比孔板低3/4。

    无滞留死区:锥体的“吹扫式”设计不存在死区,因此在锥体上不会堆积流体碎片、粘渣或杂质。

    混合器作用:V 锥流量计的下游所产生的旋涡是短旋涡,可在下游将介质混合,因此,目前V锥形流量计在作为流量计工作的同时,还可在很多场合用做静态搅拌器,可迅速而充分的将介质搅拌均匀。


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