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V锥流量计测试实验及实例分析

作者:华恒仪表时间:2021-07-12点击 :

  一、概述:
  V 形锥流量计源于美国 McCROMETER,是一种极具上风的新型差压式流量仪表。从二十几年前出生开端,就以其惯例差压仪表无法相比的的诸多长处,敏捷在流量测量范畴得到了广泛的应用和好评。V 锥流量计是一种全新的差压式流量计量装置,它以奇特的边壁逐渐收缩节流方式,一改传统节流安装的简直所有的毛病,是差压流量计革命性结果。其原理与其他差压式流量计一样,是经典的密闭管道中能量守恒原理和流动持续性原理,并具有自整流、自荡涤、自维护功能直管段要求极短,无积污、梗塞,可保持长期稳定性锥体后端高频低幅的小噪声使测量下限绝对很低,从而使量程比达 15:1其永久压损只及孔板的 1/3 和文丘里管类似。因此,V 锥流量计可广泛运用于石油、化工、电力、供热等公民经济各领域。
  二、重要特色:
  精度高V锥型流量计[2]的精度为测量值的±0.5,商业计量级为±0.3(体系精度需参照顾用条侏及二次仪表的精度)。重复性好:V 锥型流量计的反复性很好,为±0.1。量程比宽:V 锥型流量计的量程较其它类型的差压流量计大得多,畸形情况下为 10:1,若有必要不是也可加大。在雷诺数高于 8000 时输出信号为线性,若低于 8000 也可测量,但需对输出信号依据曲线进行修改。直管段请求低:伯尽力方程要求受测流体为幻想流体,在实际应用中这是基本不可能的,良多情形会造成流体分布不平匀,如弯头,阀门,缩径,扩径,泵,三通等等,对其它仪表而言,这是一个很难解决的问题。V 锥流量计可在极为恶劣的情况下平均流体散布,如在紧邻仪表上游有单弯管,双弯管,经由锥体整流后的流体分布比较平均可保障仪表在恶劣的条件下取得较高的测量精度,由于 V 型流量计可匀称流体分布曲线,因此同其它类型的差压流量计相比,对高低游直管段的要求小,倡议安装时在上游留 0-3D 的直管段,在下游留 0-1D 的直段管。
  当用户的管道尺寸大,管道价钱高或直管段不够的情况下,V 锥型流量计将是最佳抉择。在从前十年内,对 V 型流量计的上游有一个 90℃的单弯管或两个不在一个平面上的双弯管的情况进行了测试,测试成果表明,V 锥型流量计可在紧邻它的处所装有一个弯管或不在同一个平面上的双弯管而不会对测量精度有影响。流量计特有结构所造成的边界层效应,使节流件要害部位不会磨损,因而可以坚持多少何尺寸长期不变,因此能长期稳固工作而毋庸标定。流量计是纯机械体,因此耐高温、耐高压、耐腐化及不怕振动。可测的流体广泛液体、气体、蒸汽,测量范围宽渺小流量大流量,适用的管径 DN15DN3000。
  塔形V 形锥流量计与其它差压式流量仪表原理相同,也是一种节流式差压流量计。塔形V 形锥的呈现,攻破了因循近百年的结构模式,使得节流式差压仪表发生了质的奔腾。塔形V 形锥流量计的重大冲破在于变流体在管道中央中央收缩为边壁收缩。 该流量计采取了多孔取压、环室取压,一体化安装等多项专利技巧。普遍用于特脏浊流体中的计量如:钢铁厂的焦炉煤气、高炉煤气等。 V 锥流量计的重大打破在于变流体在管道中心中心收缩为边壁收缩。即应用同轴安装在管道中的 V 形锥体,迫使流体从中心逐步收缩到管道内壁而流过 V 形锥体,通过测量 V 形锥体前后的差压来求得流量。恰是这个边壁压缩的结构,使其具有一系列其它差压仪表无法比拟的优点,战胜了以孔板为代表的传统差压仪表的诸多缺陷,可以说这是流量仪表一场革命性的变更,从此揭开了差压式仪表簇新的一面。
  1、 存在良好的正确度≤0.5和重复性≤0.1。
  2、 具有较宽的量程比10:115:1
  3、 自整流功能,只需要极短的直管段前 13D 后 01D。
  4、 自清洁功能,可测脏污和易
  结垢流体,合适高炉煤气等杂质较多的 介质 。
  5、自掩护功效,节流件症结部
  位不磨损,能保持长期稳定地工作。
  6、耐高温、高压、耐腐蚀、不怕震撼。
  7、可测流体的种类异常广泛液、气、蒸汽,流量测量范围宽微小流量
  大流量,适应的管道 DN15DN3000。
  8、 流量计构造设计是流体扫过型结构,不可能截留流体中任何夹带的气、液或固相污物,非常适用于脏污流体的流量测量,如焦炉煤气,湿气体等
  9、 无可动部件
  10、当流体流经具备特别廓
  形的内锥体时,会在其周边构成边界层并劝导流体分开锥体尾部的边沿,从而减少它被磨损的可能性。
  11、在换热站测量蒸汽,热水,无需直管段。因为换热站空间比较小,挑选普通流量计要求直管段较长,影响运行精度,用在丈量高炉煤气,有自干净作用,引压管不易拥塞。
  三、工作原理:
  V 型锥形流量计属
  高精度、高稳定性的新型差压式流量仪表。和其他差压式仪表一样,也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。咱们晓得在统一密闭管道内,当压力降低时,速度会增加,当 介质 濒临锥体时,其压力为 P+,在 介质通过锥体的节流区时,速度会增长,压力会降低为 P-,如图一所示,P+和 P-都通过 V 型锥形流量计的取压口引到差压变送器上,流速产生变化时,差压值会随之增大或减小。也就是说对稳定流体,流量的大小与差压平方根成正比。当流速相同时,锥体节流面积越大,则产生的差压值也越大。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利用历史了,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:速度增加压力会降落,当 介质 靠近锥体时,其压力为 P1,在 介质 通过锥体的节流区时,速度会增添压力会下降为 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 值即是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)。四、V 锥的节能后果:对于流量仪表来讲,耗能的高下取决于流量计的永远压力损失,压损大的耗能大,压损小的耗能小。由于在冶金行业中孔板仪表使用的较多,下面把孔板与V 锥压力损失做一个对照,看一看二者在测量流量进程中能耗的大小。
  举例 1:某厂饱和蒸汽流量测量,管道内径 257工作绝压 0.9MPa工作温度 175.35℃密度 4.655kg/m3最大流量 30t/h常用流量 20t/h。孔板跟 V 锥取相同的β0.6。计算结果如下(有关计算公式及计算过程见光盘材料:常用流量20t/h 时,孔板的压力损失为:14.162kPaV 锥的压力损失为:6.523kPa 孔板比V 锥的永久压力损失大 7.639kPa ,在输送同样流量条件下,孔板比 V 锥每小时多耗能 11.395kW/h。假如按照目前工业均匀电能费 0.8 元kW.h,一年按开车 300 天计算,仅一套孔板流量计将比 V 锥流量计每年多支出电费:0.8(元×11.395kW/h×24小时×300天6.563 万元举例 2:高炉煤气,管道内径:702.4mm,工作压力G:12kPa,温度:70℃,当地大气压:98.39kPa,工作密度 1.0326kg/m3,常用流量 25000m3/h 孔板和 V 锥取雷同的β 0.6955。盘算结果如下:在常用流量下 孔板的压力丧失为:1.894kPaV 锥的压力损失为:0.479kPa 孔板比 V 锥的永恒压力损失大 1.415kPa ,在输送同样的流量前提下每小时多耗能 12.283kW/h。依照产业电能费 0.8 元kW.h,每年按开车 330 天计算,仅一套孔板流量计将比 V 锥流量计每年多支出电费:0.8(元×12.283kW/h×24小时×330天7.783 万元通过以上计算可以看出,平时并未引起我们器重的一套小小流量计量,在选用何品种型的仪表上,竟有如斯大的潜力或如此大的挥霍不发明可以发掘,可见 V 锥流量计的节能效果是无比明显的。在我国电力能源目前尚供给不够充分的情况下,应用节能的流量仪表岂但为企业自身发明了利润,也合乎国度提倡的节能减排的工业政策。
  五、V 形锥产品类型:对于塔形流量计,一次传感器局部是指流量计本体如何与工艺管道连接的工作、只管流量计有多种结构形式,如:管道式、夹装式、对焊式等。如果描写不作特殊阐明,安装方法是等同的。因为流量计拥有对流体流动状况整流的功能,因此一次传感器部门的安装要求远不孔板等相对宽松的多。由于流量计是管段式,它与工艺管道的同轴度、垂直度无严厉的要求。
  1、管道法兰式:是指流量计两端有安装法兰。与工艺管道两端同规格的安装法兰也称用户法兰连接,是比较常用的结构形式,实用的口径DN50mm3000mm。此种形式适用于节流装置与差压变送器分体安装时选用,正常常用于测量蒸汽流量时使用,在测量其余高温 介质 时也可以使用。
  2、法兰夹装式:用于小口经流量计的安装形式,每台流量计玉工艺管道只要 2 片法兰。法兰与工艺管道焊接在一起,再把流量计夹装在两法兰之间。此中安装方式与涡街流量计≤300mm安装方法相同。
  3、小口径一体化式:适用口径≤DN40mm, 介质 温度≤120℃的流体。该结构是把差压变送器直接与塔形流量计组合成一个整体。二者之间无导压管、取压阀、三阀组。使安装变的十分简略与涡街流量计安装方法相同 。差压变送器调节零点时须要封闭工艺管道的阀门,就能够调零。留神:此安装方法,不能用于测量高温 介质 的场所,是由于高温 介质 会进入差压变送器测量室内,损坏变送器测量膜片。
  4、管道对焊式:是指塔形流量计与工艺管道无法兰连接流量计本体无奈兰,安装时直接把流量计与工艺管道焊接在一起。该结形成原形对较低减少 4 片法兰的本钱属于一次性安装。个别用于较大口径的场合。
  5、常规流体一体化式:是指 介质温度≤120℃的流体,适用管径:DN50DN3000。出产厂家根据不同的流体和用户要求,出厂时在流量计上为用户焊接或装配好阀门和三阀组。在现场装置时由用户把流量计与变送器组装在一起即可。
  6、蒸汽一体化式:是指测量蒸汽流量时,把变送器与塔形流量计组装在一起,变送器与流量计之间要装配我公司蒸汽专用三阀组部件,从而撤消了导压管并大大简化了取压结构。
  7、液体防冻式:是指塔形流量计与变送器之间装由我公司液体专用隔离罐,罐中装有特殊 介质 ,该 介质 能在较低的温度下不冻结。此种安装方式在测量液体时,特殊在北方冬天室外 环境 比拟低的情况下。往往变送器测量室种的液体轻易解冻,破坏变送器。
  8、方形管道法兰式:是指工艺管道为方形管,而流量计测量管为圆形管道,二者通过一个特制的方圆连接件进行连接。
  六、V 形锥流量计的应用范围:典范应用:气体类:煤气、空气、氢气、自然气、氮气、液化石油气、过氧化氢、烟道气、甲烷、丁烷、氯气、燃气、沼气、二氧化碳、氮气、乙炔、光气、氧气、紧缩空气、氩气、甲苯、苯、二甲苯、硫化氢、二氧化硫、氨气等液体类:甲醇、乙醇、酒精、丙酮、苯乙烯、二甲苯、液氧、双氧水、氯化钙、碳酸钠、碱性流量计、草酸流量计、次氯酸、明矾、甲酸、耐酸流量计、乙酸流量计、磷酸流量计、氢氟酸流量计、醋酸流量计 、冰醋酸流量计、王水流量计、硫酸流量计、盐酸流量计、导热油、液压油、燃料油、机油、沥青、石蜡、绝缘油、原油、牛奶、蒸馏水、啤酒、汽油、渣油、轻油流量计、重油流量计、煤油流量计、柴油流量计、油流量计 、轮回水流量计、冷却水流量计、污浊水流量计、离子水流量计、污水流量计、水流量计。蒸汽类:过热蒸汽、饱和蒸汽
  七、产品规格型号:
  八、技术参数及形状示用意: 法兰连接型表体公称口径: Φ 15-Φ2000 测量
  介质 :液体、气体、蒸汽测量
  介质 温度范畴:200℃+800℃ 压力等级:1.0MPa10.5MPa 精度等级:0.5 级、1.0 级、1.5 级、
  2.5 级表体材质:锥体材质为不锈钢,管道、法兰为碳钢。
  其它材质协议供货 β 值范围:0.450.85 法兰取压型表体 l 公称口径: Φ 80-Φ 2000 l 测量 介质 :液体、气体、蒸汽 l 测量 介质 温度范围:200℃ +800℃ l 压力等级: 1.0MPa10.5MPa l
  精度等级:0.5 级、1 级、1.5 级、2.5 级 l 表体材质:锥体材质为不锈钢,管道、 法兰为碳钢其它材质协议供货 l β 值范围:0.450.85 管道焊接型表体 l 公称口径: Φ 15-Φ 2000 l 测量 介质 :液体、气体、蒸汽 l 测量 介质 温度规模:200℃ +800℃ l 压力等级:1.0MPa10.5MPa
  l 精度等级:0.5 级、1 级、1.5 级、2.5 级 l 表体材质:锥体材质为不锈钢,
  管道、法兰为碳其它材质协定供货 l β 值范围:0.450.85 V 锥选型 A 表
  体安装形式 1. 法兰衔接型表体首选型 2. 法兰卡装型表体 3. 管道焊接
  型表体 B 表体取压方式 1. ZG1/2内螺纹取压孔中心距 54mm,首选型 2.
  ZG1/4内螺纹取压孔中心距 30mm 3. 同一平面法兰取压核心距及法兰
  尺寸见附表 4. 夹角 90?法兰取压中心距及法兰尺寸见附表 C 表体口径
  见 C 表体口径附表例如:150 代表口径 DN150mmD 表体材质 1. 锥体材质为
  不锈钢,管道、法兰为碳钢首选型 2. 锥体、管道、法兰材质全部为不锈
  钢 3. 锥体、管道、法兰材质全体为哈氏合金 4. 其它材质订货时解释 E
  表体耐压等级 1. 表体耐压≤1.0MPa 2. 表体耐压≤1.6MPa首选型 3. 表
  体耐压≤2.5MPa 4. 表体耐压≤4.0MPa 5. 表体耐压≤6.0MPa 6. 表体耐压≤
  10.5MPa F 测试办法取舍 1. 表体不带差压变送器 2. 表体带智能数显差压变
  送器测液体 3. 表体带智能数显差压变送器测蒸汽 4. 表体带智能数显差压变
  送器测气体 5. 温度弥补智能积算数显一体化型表体 6. 压力补偿智能积算数
  显一体化型表体 7. 温压补偿智能积算数显一体化型表体 G 安装情势 1. 水安
  全装 2. 垂直安装 3. 其它请注明安装角度H 根部阀门 1. 不要根部阀门
  2. 要根部阀门 I 精度等级 1 0.5 级 21.0 级首选型 31.5 级 42.5 级 C 表
  体口径九、订货须知:订货时请具体供给以下数据:1被测 介质 2最大、
  常用、最小流量。3工作压力、工作温度 、最高压力、最高温度4 介质
  密度、粘度5管道材质、内径、外径6现场管道敷设情况和部分阻力件
  形式
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