V锥流量计

V锥流量计综述
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。
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,负压口位于椎体的末端,通过测量两者之间差压,根据伯努利方程即可计算出管道中的流量,椎体位于管线中心,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,最低雷诺数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),采用实心椎体截流体,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。
 
V锥流量计工作原理
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,当介质接近椎体时,其压力为P1,在介质通过椎体的节流区时,速度会增加压力会降低为P2,如图1所示,P1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)。
 
V锥流量计主要计算公式
锥体的外形是通过多年的连续试验、评估和改进后得出的,是此类流量计的最佳外形。能在不同的工况中使用。我们可以借助管道流速曲线来理解锥形流量计的性能。如果介质通过一个很长的管道,而且在管道中没有受到任何阻碍和干扰,那它的流速分布将很均匀。靠近管壁的流速几乎为零,而管道中心的流速将达到最大。(如图2)当我们将锥体悬挂在管线中心时,锥体将直接同流体的高速区接角,迫使高速区的流体同近管壁低速区的流体混合从而使流速均匀化,这样测出流体的流速更加准确。
在现实工况中,流速是很难分布均匀的,很多情况都会造成流体分布的不均匀。管道上的任何变化都可能对流体造成影响:如弯头、阀门、缩径、扩径、泵、三通等等。而锥形流量计利用锥体对流速分布曲线进行重新塑造(如图3),经过锥体“整流”后的流体分布趋于均匀,可保证仪表在恶劣的条件下获得较高的测量精度。这样使得锥形流量计的应用范围更加宽阔。
上游干扰造成流速曲线不规格
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