一、測量原理
V錐流量計傳(chuan) 感器和差壓變送器組合是一種新穎差壓式流量計,可準確測量寬雷諾數(8×103≤Re≤5×107)範圍內(nei) 的各種流量條件的流體(ti) ,和其他差壓式流量計原理一樣,都是根據在封閉管道中連續流動的流體(ti) 能量守恒的伯努利定理進行測量,對於(yu) 理想的流體(ti) ,介質的流速與(yu) 差壓的平方根成正比。
V錐流量計傳(chuan) 感器的錐形節流的物理結構,不但擴大了介質流量的測量範圍,還具有流體(ti) 整流的構造,因此在工藝上直管段要求很低,*不同於(yu) 其它差壓型流量計需要很長的直管段來流體(ti) 穩流。V錐流量傳(chuan) 感器繼承了傳(chuan) 統差壓式流量計穩定性好、通用性強的優(you) 點,並避免了傳(chuan) 統差壓流量計的局限性。
V錐流量計傳(chuan) 感器的基本原理是在測量管中同軸安裝的V錐體(ti) 和相應的取壓口。該測量管和V錐體(ti) 是經過設計,精密加工的。
流體(ti) 在測量管流過V錐體(ti) 時、與(yu) 流動的流體(ti) 互相產(chan) 生作用,在錐體(ti) 前重新形成流態,局部收縮使流體(ti) 的流速加快,靜壓下降。
在V錐體(ti) 的前後產(chan) 生差壓△P,此差壓的高壓(正壓)是在上遊流體(ti) 收縮前的管壁取壓口處測得的靜壓力 Pl,而低壓力(負壓)則是在內(nei) 錐體(ti) 朝向下遊端麵,V錐中心軸處所開取壓孔處壓力P2。
二、技術特點
1.流體(ti) 的流態整形
V錐流量計傳(chuan) 感器的流量計算公式與(yu) 其它差壓(DP)儀(yi) 表類似,但是V錐體(ti) 的幾何形狀與(yu) 傳(chuan) 統的差壓儀(yi) 表*不同。V錐流量傳(chuan) 感器是把錐體(ti) 安裝在管道的中央收縮流體(ti) 。
如果流體(ti) 在一個(ge) 很長的管道內(nei) 流動,沒有任何阻擋或幹擾,它是充分發展的流動。管道內(nei) 流體(ti) 流速是不一樣的。管壁處的流速是較小,管道中央的流速量大,這是由於(yu) 管壁的磨擦使流體(ti) 通過時流速變慢。如果係列V錐體(ti) 是懸掛在管道的中央,因此它直接與(yu) 流動的高流速區域產(chan) 生相互作用。V錐體(ti) 迫使高流速區域與(yu) 靠近管壁的低流速混合,孔板的開孔是在管道的中央,不與(yu) 這個(ge) 高流速區域立生相互作用。這是V錐流量傳(chuan) 感器在較小流量時的一個(ge) 大優(you) 點。當流量減小時,V錐繼續與(yu) 管道內(nei) 的大流速產(chan) 生相互作用。在其它差壓儀(yi) 表可能漸變有用的差壓信號的地方,V錐流量傳(chuan) 感器仍然能夠產(chan) 生差壓信號。
2.準確度
V錐流量傳(chuan) 感器的一次元件準確度可達到±0.5%。流量測量的係統準確度取決(jue) 於(yu) V錐流量傳(chuan) 感器的準確度和差壓變送器。二次儀(yi) 表的準確度等。
3.重複性好
V錐流量傳(chuan) 感器的重複性可達到±0.1%,或更好。
4.量程比寬
V錐流量傳(chuan) 感器的量程比遠遠超過傳(chuan) 統的差壓儀(yi) 表。典型的V錐量程比是1 0:1,較大的量程比也是可以達到。當雷諾數低到8000時流量計還可以產(chan) 生差壓信號。所以,可測量較低的雷諾數範圍流體(ti) 。
5.直管段安裝要求低
實際安裝時管道的流體(ti) 的流態很少是理想的。如果流量計安裝在流體(ti) 流動不能充分發展的管路上,例如彎頭,閥,縮管或擴管,三通節頭等都會(hui) 對流動的發展產(chan) 生幹擾。用別的流量計技術測量受到幹擾的流動,可能會(hui) 產(chan) 生實質性誤差。V錐流量傳(chuan) 感器的使用可以在錐體(ti) 上遊重新形成流態,克服了這個(ge) 問題,這得歸咎於(yu) V錐的外型和中心安裝位置,當流體(ti) 接近錐體(ti) 時流態變得“扁平”朝著充分發展的流態形狀發展。
流體(ti) 在V錐管流動時可以將它產(chan) 生扁平的流態分布,因此與(yu) 其它差壓儀(yi) 表比對上遊的幹擾更能發揮作用。V錐上遊直管:0-3D;下遊直管:O-ID。這對那些大口徑,費用昂貴的管路用戶,或較短運行管路的用戶帶來好處。有些條件,例如單個(ge) 或雙個(ge) 彎頭不在同一平麵或接近儀(yi) 表上遊,在這種情況下V錐仍然可以產(chan) 生扁平流態。這意味著當不同流態接近錐體(ti) 時,始終會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 可預測的流態,保證儀(yi) 表準確的測量。
6.長期穩定性能好
由於(yu) V錐體(ti) 的外形是收縮流體(ti) 不會(hui) 對突變表麵產(chan) 生撞擊,沿錐體(ti) 表麵形成分界層,引導流體(ti) 離開p邊。這意味著p邊不會(hui) 遭到髒汙流體(ti) 的磨損,但是孔板銳邊常受到磨損。因此係數保持不變,V錐流量傳(chuan) 感器具有長期穩定性能好的特點。
7.信號穩定性好
差壓儀(yi) 表一般都有“信號波動”,即使在流量穩定的情況下,一次元件產(chan) 生的信號也會(hui) 有一定的波動量。例如孔板流量計,在孔板後麵會(hui) 形成長長的渦流,這種長的渦流會(hui) 產(chan) 生高震幅,低頻率孔板信號,幹擾流量計的讀數。對於(yu) V錐流量傳(chuan) 感器,流體(ti) 通過V錐,在V錐體(ti) 後麵形成短的渦流,產(chan) 生低振幅,高頻率信號,轉換成穩定的V錐信號,其信號波動是孔板的1/10。
8.流體(ti) 的低*壓損
因為(wei) 流體(ti) 對突變V錐的平滑的表麵沒有撞擊,因此V錐流量傳(chuan) 感器的*壓損比孔板低。同樣,由於(yu) V錐信號的穩定性,同樣流量的滿量程V錐差壓信號比其它差壓儀(yi) 表低。這樣可以降低*的流體(ti) 壓損。同樣的p值,其壓損是孔板的1/3-1/5。
9.V錐體(ti) β係數計算範圍寬
由於(yu) V錐流量傳(chuan) 感器的V錐的幾何形狀,使得它的p係數範圍寬,標準的3係數範圍:0.45,0.55,0.65,0.75, 0.85
10. 流量傳(chuan) 感器的管內(nei) 無滯留區域
由於(yu) V錐流量傳(chuan) 感器的測量流體(ti) 流過V錐“一掃而過”的設計理念,不可能在管內(nei) 有流體(ti) 中的顆粒、殘渣、凝結物沉積的滯留區域。特別具有自清潔的功能,適用於(yu) 髒汙流體(ti) 的流量測量。
11. 不同的物料混合
V錐體(ti) 後麵的短的錐體(ti) 產(chan) 生渦流可將下遊的物料*混合,即V錐流量傳(chuan) 感器也可作為(wei) 物料混合器的場合使用。
三、主要參數
測量介質 :液體(ti) 、氣體(ti) 、蒸汽
公稱通經 :DN25mm~DN1600mm
公稱壓力 :≤16MPa; 大≤42.0MPa
工作溫度 :-40℃~600℃
環境溫度 :-40℃~60℃
相對濕度 :5%~90%
流量計度 :±0.5%、±1.0%、±1.5%
重複性 :0.15%、0.33%、0.5%
範圍度(量程比):10:1
適用雷諾數 :8000~1×107
結構形式 :法蘭(lan) 連接型、對夾型、(按用戶需求)
安裝直管段長度 :一般上遊1~3D,下遊0.5~1D
材質 :碳鋼、SUS304、SUS316L、其它
流向 :水平、垂直、其它
等效直徑比 :0.45~0.85
四、直管段要求
1.法蘭(lan) 、夾持連接型
V錐流量計傳(chuan) 感器是一段帶法蘭(lan) 的直管段,V錐體(ti) 置於(yu) 管內(nei) ,在工藝管道上焊接同樣的法蘭(lan) ,與(yu) v錐流量傳(chuan) 感器組裝即可。
V錐流量計傳(chuan) 感器在垂直管道上安裝時,流體(ti) 應自下而上流動,由於(yu) 正負取壓口不在同一水平麵,應對其高度行必要的修正。
2.焊接型
V錐流量計傳(chuan) 感器由於(yu) 其耐磨性非常好且流體(ti) 對V型錐體(ti) 有吹掃作用,使其有自清潔功能。所以可以把V錐流
量傳(chuan) 感器做為(wei) 管道的一部分*焊於(yu) 管道中。
上,下遊直管段要求:
氣體(ti) 測量,雷諾數範圍(Re》200,000,p值大於(yu) 或等於(yu) 0.65