锥形流量计是一种新型的可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)。
技术特性
1、 高精度和高重复性
V 型锥流量计的测量精度可达±0.5%,重复性在±0.1%之间。
2、量程范围宽
V 型锥流量计的量程范围超出了传统的差压流量计,量程比可达10:1
3、无苛刻的直管段要求
V 型锥能有效改善流速分布轮廓,使得它相对其他差压仪表更能减少对上游直管段的要求。V 型锥上游直管段1-2D,下游3-5D。这样大大减少用户在直管段上的费用消耗和麻烦。
4、自清洁功能
管壁处流速的加快使流体中的粘污性杂质、凝结物、粉尘等无法沉积或粘在V 型锥及锥体附近的管壁上,引压孔不易堵塞。
5、耐磨损,长期稳定性好
锥体节流缘钝角设计,流体经过锥体时形成边界层,使流体离开了节流缘边界层效应使脏污流体不能磨损节流缘,而其自洁功能,保持管内径恒定。故其β值长期不变,因此无须从复标定,具有长期稳定性。
6、差压信号稳定
传统差压流量计有“信号跳跃”现象,这就意味着即便流体流动是稳定的,信号的脉动也依然存在。普通孔板引起持续的涡流,产生低频的,大幅度的干扰信号,严重影响差压的取值稳定而V 型锥流量计的情况正好相反,它所产生的是高频、低幅的小旋涡,对差压取值的稳定影响很小。典型应用:焦炉煤气、烟道气、丙稀气、天然气、氢气、氮气、有机气体、空气、循环水、多相液体、浆液、液化石油气、原料油、氨蒸汽等。
7、相对压损小
由于没有锐利的缘口,V 型锥流量计引起的压力损失是恒定的,且远比孔板的压损小。
8、范围广
可测量液体、气体、蒸汽、气液两相介质。流量的条件可以从低温到超临界状态,工作温度最高800 度,最大压力40MPa,产生差压信号从最低不到0.1KPa 到最高10KPa;