v形錐流量計(jì)的工作原理

1、綜述

v形錐流量計(jì)是一種新型的可精確測(cè)量各種雷諾數(shù)的高精度流量計(jì)，可滿足各種介質(zhì)的應(yīng)用條件要求其操作原理同其它各種類(lèi)型的差壓原理相同，都是基于密封管道中的能量守恒定理，v形錐流量計(jì)由于具有****的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，因而性能更優(yōu)。

 

v形錐流量計(jì)是在管道中心處懸掛一錐形節(jié)流件，錐形件阻礙介質(zhì)的流動(dòng)，重塑流速曲線，在錐形性的下游可立即形成低壓區(qū)，管道上游的正壓同經(jīng)節(jié)流件節(jié)流后的下游的負(fù)壓之間有一差壓，將正、負(fù)壓用取壓口取出，正壓口位于管道的上游，負(fù)壓口位于椎體的末端，通過(guò)測(cè)量?jī)烧咧g差壓，根據(jù)伯努利方程即可計(jì)算出管道中的流量，椎體位于管線中心，可對(duì)所測(cè)介質(zhì)的流速曲線進(jìn)行優(yōu)化，因此測(cè)量精度高，對(duì)儀表上、下游的直管段要求低。

 

v形錐流量計(jì)可測(cè)量各種工況（溫度和壓力）條件下的氣相、混合氣相、液相、多相液體、氣液兩相（濕氣、液相質(zhì)量比≤5%）、粉末、高粘度、高流速、臟污、含有固體懸浮顆粒的液相、溶液振動(dòng)、電磁干擾等介質(zhì)的流量。流體的條件可從深低溫到超臨界狀態(tài)。工作溫度*高850℃，*大壓力42.0MPa。若用特殊結(jié)構(gòu)材質(zhì)，溫度壓力還可以更高。可測(cè)量*高雷諾數(shù)500萬(wàn)，*低雷諾數(shù)8000甚至更低。產(chǎn)生滿刻度差壓信號(hào)從*低小于0.1千帕到*高幾十千帕。

 

法蘭取壓型v形錐流量計(jì)（VF），采用實(shí)心椎體截流體，并在管壁用法蘭取壓，配上遠(yuǎn)傳差壓變送器，可有效防止取壓口的堵塞，適合于含有固體顆粒粉塵介質(zhì)、高粘度液體及臟污介質(zhì)。

 

2、工作原理

v形錐流量計(jì)是一種差壓型的流量?jī)x表。以差壓原理設(shè)計(jì)的流量?jī)x表已經(jīng)有了一百多年的應(yīng)用歷史了，差壓型流量計(jì)是基于密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理，也就是說(shuō)對(duì)于穩(wěn)定流體，管道壓力與管道中的介質(zhì)流速的平方根成反比：速度增加壓力會(huì)下降，當(dāng)介質(zhì)接近椎體時(shí)，其壓力為P1，在介質(zhì)通過(guò)椎體的節(jié)流區(qū)時(shí)，速度會(huì)增加壓力會(huì)降低為P2，如圖1所示，P1和P2都通過(guò)v形錐流量計(jì)的取壓口引到后接差壓變送器上，流速發(fā)生變化時(shí)，v形錐流量計(jì)的兩個(gè)取壓口之間的差壓值會(huì)增大或縮小。當(dāng)流速相同時(shí)，若節(jié)流面積大，則產(chǎn)生的差壓值也大，β值等于錐體的節(jié)流面積除以管道內(nèi)徑的截面積（可換算成兩者之間的直徑比）。

 

3、主要計(jì)算公式：

錐體的外形是通過(guò)多年的連續(xù)試驗(yàn)、評(píng)估和改進(jìn)后得出的，是此類(lèi)流量計(jì)的*佳外形。能在不同的工況中使用。我們可以借助管道流速曲線來(lái)理解v形錐流量計(jì)的性能。如果介質(zhì)通過(guò)一個(gè)很長(zhǎng)的管道，而且在管道中沒(méi)有受到任何阻礙和干擾，那它的流速分布將很均勻。靠近管壁的流速幾乎為零，而管道中心的流速將達(dá)到*大。（如圖2）當(dāng)我們將錐體懸掛在管線中心時(shí)，錐體將直接同流體的高速區(qū)接角，迫使高速區(qū)的流體同近管壁低速區(qū)的流體混合從而使流速均勻化，這樣測(cè)出流體的流速更加準(zhǔn)確。

在現(xiàn)實(shí)工況中，流速是很難分布均勻的，很多情況都會(huì)造成流體分布的不均勻。管道上的任何變化都可能對(duì)流體造成影響：如彎頭、閥門(mén)、縮徑、擴(kuò)徑、泵、三通等等。而v形錐流量計(jì)利用錐體對(duì)流速分布曲線進(jìn)行重新塑造（如圖3），經(jīng)過(guò)錐體“整流”后的流體分布趨于均勻，可保證儀表在惡劣的條件下獲得較高的測(cè)量精度。這樣使得v形錐流量計(jì)的應(yīng)用范圍更加寬闊。

上游干擾造成流速曲線不規(guī)格