1、概述
V錐流量計是20世紀80年代提出的一種差壓式流量計,它利用V形錐體在流場中產(chǎn)生的節(jié)流效應,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、耐磨損、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,可精確測量寬雷諾數(shù)(8×103≤Re≤5×107)范圍內(nèi)各種介質(zhì)的流量。
2、工作原理
V錐流量計源于美國麥克羅米特(McCrometer)公司,因其節(jié)流部件呈圓錐形,英文名稱為V-Cone Flowmeter;引入我國后被稱為V錐流量計。
V錐流量計與孔板流量計同屬于差壓式流量計。其主要的理論基礎(chǔ)是密團管道中能量守恒定律和流動連續(xù)性方程,即伯努力(Bemoulli)定理。定理的內(nèi)容是在流量恒定的管段中,其流體的壓力與該管段中流體流速的平方成反比。
流體在接近內(nèi)錐節(jié)流計時其壓力為p1,取這一點壓力作為參照流速下的基準靜壓,當流體流經(jīng)內(nèi)錐節(jié)流區(qū)時,由于管道截面積變小而流速增大以維持能量恒定,并且在錐體末端取壓口處壓力降到最小,引出該處壓力作為流速變化量p2。測取這兩處的壓力差Δp=p1-p2,根據(jù)伯努力定理,由Δp即可計算出流速的大小。
qv-體積流量,β-等效直徑比 -氣體膨脹系數(shù),D-管道內(nèi)徑 K-K系數(shù)
d-錐形節(jié)流元件的橫截面處圓的直徑
3、產(chǎn)品技術(shù)性能特點
GDRV錐流量計具有測量精確度高、高可靠性與強適應性(以上簡稱雙高一強)的技術(shù)特點,符合現(xiàn)代計量儀表的性能要求。
高精確度:流出系數(shù)不確定度±0.5%(量程比10:1)
流出系數(shù)不確定度±0.3%(量程比4:1)
高可靠性:一次件差壓裝置結(jié)構(gòu)簡單、堅固、經(jīng)久耐用,且防堵性好,配套差壓變送器技術(shù)發(fā)展成熟、穩(wěn)定可靠。GDRV產(chǎn)品成功應用于工業(yè)、能源諸多行業(yè)、多種計量場合,全部運行狀況良好,測量性能穩(wěn)定,因產(chǎn)品自身問題引發(fā)的故障率為零。
強適應性:GDRV錐流量計產(chǎn)品對測量條件適應性較強,為其它一切流量計所不及。這也是錐形管產(chǎn)品在使用過程中能保持高精確度與高可靠性的主要原因之一。
具體表現(xiàn)在以下幾點:
(1)對被測流體性質(zhì)、工況及現(xiàn)場環(huán)境條件適應性強,不但能高精度地測量潔凈的一般性流體,也可以測量高粘度流體、高含濕氣體、含固體微粒流體和其它臟污流體,并能適應高溫、高壓、低溫、低壓工況條件和強振動等惡劣環(huán)境條件。
(2)適測雷諾數(shù)范圍寬,雷諾數(shù)上限無限制,下限也可以很低,因而既可測高流速大流量,也能測低雷諾數(shù)小流量,特別是可測量的流量下限值,遠低于旋進旋渦、渦街等流量計。
(3)量程比寬: 10:1以上,可以滿足一般工業(yè)、能源計量要求。
(4)對儀表入口前直管段要求低,僅為3D,遠遠低于孔板、噴嘴及渦街、渦輪等其他速度式流量計。
應用:
1.可以成功測量的流體:
氣體煤氣、焦爐煤氣、高爐煤氣、包括含濕量5%以上的天然氣各種碳氫化合物氣體、烷烴類烯烴類氣體、氫氣、氦氣、氬氣、氧氣、氮氣、腐蝕性氣體;包括含水、含塵埃的空氣、壓縮空氣,各種鍋爐、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、污水等各種水溶液、酸、堿、鹽水溶、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。
4、主要技術(shù)參數(shù):
精度等級:0.5 級(差壓流量變送器精度應高于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
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,選擇合適的參數(shù)可達到50∶1
壓損?。和瑯拥?/span>β值,壓損是孔板1/3~1/5
口徑從DN25~DN2000
5、V錐流量計-選型表
GDRV | V錐流量計 | |||||||
- | 25 | DN25 法蘭 | 管道規(guī)格 | |||||
40 | DN40法蘭 | |||||||
100 | DN100法蘭 | |||||||
… | ……以此類推 | |||||||
ST | 主體及錐休均為不銹鋼 | 材質(zhì) | ||||||
TL | 主體為碳鋼,錐體為不銹鋼 | |||||||
HC | 主體及錐體均為哈氏合金 | |||||||
… | ……以此類推 | |||||||
P1 | 1.6 MPa | 壓力等級 | ||||||
P2 | 2.5 MPa | |||||||
P3 | 4.0 MPa | |||||||
P4 | 6.3MPa | |||||||
P | 標準型 | 安全類型 | ||||||
I | 本安型 | |||||||
D | 隔爆型 | |||||||
N | 無 | 流量積算儀 | ||||||
J1 | 橫式(尺寸160*80mm) | |||||||
J2 | 豎式(尺寸80*160mm) | |||||||
J3 | 方形(尺寸96*96mm) | |||||||
GDRV | 訂貨代碼 |
例如:GDRV-100-STL-F-TH-P1-J2 選型表示:流量計公稱直徑為DN100;流量計管道、法蘭材質(zhì)為碳鋼,錐體為不銹鋼;管道法蘭連接;螺紋(配一次閥門)取壓;提供配套的差壓變送器(帶三閥組);提供配套的流量計算儀