V錐流量計(jì)
一、產(chǎn)品概述:
ZW-LGV系列V錐流量計(jì)利用V錐體在流場(chǎng)中產(chǎn)生的節(jié)流效應(yīng),通過檢測(cè)上下游壓差來測(cè)量流量。與普通節(jié)流件相比,它改變了節(jié)流布局,從中心孔節(jié)流改為環(huán)狀節(jié)流。實(shí)踐使用證明,該流量計(jì)與其他流量?jī)x表相比,具有長(zhǎng)期精度高、穩(wěn)定性好,受安裝條件局限小、耐磨損、測(cè)量范圍寬、壓損小、適合贓污介質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。而且V錐體本身作為流場(chǎng)的整流器而成為一種具有獨(dú)特性能的優(yōu)異的新型流量計(jì)。
而且V錐體本身作為流場(chǎng)的整流器而成為一種具有獨(dú)特性能的優(yōu)異的新型流量計(jì)。由V錐傳感器和差壓變送器、智能流量積算儀組合而成的V錐型流量計(jì),可準(zhǔn)確測(cè)量寬雷諾數(shù)(8×103≤Re≤5×107)范圍內(nèi)各種介質(zhì)的流量?,F(xiàn)在V型錐實(shí)現(xiàn)******標(biāo)準(zhǔn)化,然而卻是******流量測(cè)量界研究的熱點(diǎn)。相信不久的將來隨著深入的研究,理論及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的完善,它將和標(biāo)準(zhǔn)孔板,標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、經(jīng)典文丘里流量計(jì)一樣成為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置中的一員。
二、工作原理:
ZW-LGV系列V錐流量計(jì)包括一個(gè)在測(cè)量管中同軸安裝的尖圓錐體和相應(yīng)的取壓口,該測(cè)量管是經(jīng)過精密加工的,在尖圓錐體的兩端產(chǎn)生差壓,該差壓的高壓(正壓)是在上游流體收縮前管壁口處測(cè)量的靜壓力,而低壓(負(fù)壓)則取自圓錐體朝向下流端面錐體中心軸線孔處壓力。
該圓錐體的*朝向來流,圓錐體與其尾面之間是一個(gè)尖銳的銳角,此交合面的邊緣使流體在進(jìn)入下游低壓區(qū)之前有一個(gè)平滑的過度區(qū)。
由于流體不是被迫收縮到管道中心軸線附近,并且不是一個(gè)阻擋物,令流體改變流動(dòng)方向,而是利用這種結(jié)構(gòu)新穎的V錐式節(jié)流裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)流體的逐漸朝向管內(nèi)邊 壁的收縮,使V形錐流量計(jì)具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。其低壓側(cè)產(chǎn)生高頻低幅的小渦流,因而差壓變送器被測(cè)的差壓是低噪聲信號(hào),可使差壓變送器測(cè)得很高的分辨 率,從而使V錐獲得很寬的量程比和很好的重復(fù)性。
流量傳感器產(chǎn)生的差壓值的平方根與流量成正比關(guān)系:
Qv=(c.ε)/(1-β4 )0.5.(π/4).d2.0.5
其中:Qv:流體體積流量
C: 流出系數(shù);
ε:流體可膨脹系數(shù);
β:節(jié)流比;
d:節(jié)流件直徑;
ΔΡ:差壓值;
ρ1:流體工況密度。
三、應(yīng)用、條件及維護(hù):
介 質(zhì):煤氣、天然氣(包括含濕度5%以下)、各種碳?xì)浠衔铮òê瑵竦腍C氣體)、各種稀有氣體(氫、氦、氬、氧、氮等)、濕的氯化物氣體、空氣(包括含水、含SiO2粒子以及含其他懸浮物的空氣)、煙道氣、飽和蒸汽(含汽、水兩相流)、過熱蒸汽、水等。
條 件:從深冷到超臨界狀態(tài),高溫達(dá)700℃,壓力達(dá)40Mpa。
計(jì) 算:每一個(gè)錐形都根據(jù)流體的性質(zhì)、壓力和溫度用專門的軟件進(jìn)行計(jì)算。用戶可根據(jù)自己的應(yīng)用條件(所測(cè)介質(zhì)的組份、溫度、壓力、管徑、大流量、常用流量、小流量、準(zhǔn)許壓力損失)選擇β值。
維 護(hù):錐形流量計(jì)免維護(hù),不需要定期維護(hù)和檢定。
四、主要特點(diǎn):
1、準(zhǔn)確度可達(dá)到可以達(dá)到0.5%。
2、量程比典型值為15:l,至少可有10:1的量程比,遠(yuǎn)優(yōu)于孔板、噴嘴等傳統(tǒng)流量計(jì)。
3、重復(fù)性優(yōu)于±0.1%。
4、安裝時(shí)所要求直管段很短,上游要求0至3D,下游要求0至1D;不需要在V錐的上游安裝流動(dòng)調(diào)整器。大大的節(jié)約了固定工況下的費(fèi)用和安裝空間。
5、流量計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是流體掃過型結(jié)構(gòu),不可能截留流體中任何夾帶的氣、液或固相污物,非常適用于對(duì)臟污流體的流量測(cè)量,如焦?fàn)t煤氣、濕氣體等。
6.專用特殊設(shè)計(jì)的內(nèi)錐體可以減弱被測(cè)壓力(差壓)場(chǎng)中脈動(dòng)(振蕩)的幅值,從而減小差壓信號(hào)中的噪聲??蓽y(cè)量更小流量,使量程比拓寬。
7、無可動(dòng)部件,可靠性高,,不易產(chǎn)生卡死。
8、當(dāng)流體流經(jīng)具有特殊廓形的內(nèi)錐體時(shí),會(huì)在其周邊形成邊界層并疏導(dǎo)流體離開錐體尾部的邊緣,從而減少它被磨損的可能性,從而保證其性能的穩(wěn)定。
9、壓損小,能量損失小,耐臟污。適用于低靜壓流體流量測(cè)量的使用場(chǎng)合,如煙道氣。
10、安裝方便,是進(jìn)行技術(shù)改造的理想流量計(jì)。
11、免維護(hù)或維護(hù)的工作量很小,具有流動(dòng)調(diào)整和對(duì)流體的混合作用。
五、技術(shù)參數(shù):
1、公稱通經(jīng):50mm≤DN≤1800 mm;
2、公稱壓力:PN≤40Mpa;
3、雷諾數(shù)范圍:8×103≤Red≤107;
4、精度等級(jí):0.5級(jí),1.0級(jí);
5、重復(fù)性:≤0.1%;
6、前直管段:1~3D,后直管段:3~5D;
7、壓損小:僅為孔板的1/2~1/3;
8、錐體后緣產(chǎn)生旋渦小,負(fù)壓側(cè)輸出穩(wěn)定,波動(dòng)小穩(wěn)定性好;
9、量程比寬:流量范圍可達(dá): 1:15。
法蘭型:
1、連接方式:法蘭(平焊和對(duì)焊);
2、口徑:DN15~DN2000;
3、取壓方式:承插焊,法蘭,螺紋;
4、壓力:0~40MPa;
5、溫度:-40~850℃;
6、材質(zhì):304不銹鋼、316L不銹鋼、20#碳鋼(詳見選型表);
7、應(yīng)用:液體,氣體,蒸汽;
8、適用介質(zhì):廣泛地應(yīng)用于市政、電力、化工、石油化工、冶金、食品加工等行業(yè)中流量測(cè)量,幾乎適用于所有氣體、液體介質(zhì)。
直接焊接型 :
1、連接方式:直接焊接到工藝管線;
2、口徑:DN15~DN2000;
3、取壓方式:承插焊,法蘭,螺紋;
4、壓力:0~40MPa;
5、溫度:-40~850℃;
6、材質(zhì):304不銹鋼、316L不銹鋼、20#碳鋼;
7、應(yīng)用:輸油管,輸氣管,蒸汽管網(wǎng),高壓工藝管線。
六、技術(shù)優(yōu)勢(shì)及缺陷:
ZW-LGV系列V錐流量計(jì)由于V錐體的獨(dú)特廓形以及它在管道中心軸線的位置使V錐節(jié)流裝置具有漸縮漸擴(kuò)的邊壁收縮、低的信號(hào)背景噪聲、zui小的磨損(自保護(hù))、流動(dòng)調(diào)整(自整流)、自清掃、自混合等獨(dú)特功能和有效地與流體速度分布的高速中心區(qū)相互作用,使它能以一種獨(dú)特的方式測(cè)量流體的流量,其綜合效果是使它具有優(yōu)良的技術(shù)特性。
由于V錐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),它本身也存在難以避免的缺陷:
1、要求V錐具有優(yōu)于0.5%的準(zhǔn)確度時(shí),對(duì)每一臺(tái)流量計(jì)都要求在盡可能接近使用條件的校準(zhǔn)裝置上對(duì)它進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn),即標(biāo)定它的流出系數(shù)C。
2、V錐尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的程度。
3、由于結(jié)構(gòu)原因,無法用一臺(tái)V錐適應(yīng)雙向流的流量測(cè)量要求。
4、對(duì)于低雷諾數(shù)(Re<8000)的情況,無法保證線性度和重復(fù)性的要求。
5、因?yàn)樾枰岸艘龎?,體積龐大,初裝費(fèi)較高,限制了V錐的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
七、V錐傳感器和差壓變送器組成的V錐型流量計(jì):
依照用戶要求不同,利用V錐傳感器和差壓變送器組成流量檢測(cè)儀表供貨分為二類:
1、V錐傳感器只提供差壓信號(hào)的檢測(cè)部分(V錐體及測(cè)量管道),不提供差壓變送器、三閥組和流量顯示部分,輸出信號(hào)為差壓。由用戶自己進(jìn)行配套。
2、流量計(jì)由V錐傳感器和差壓變送器組成。有分體型安裝和一體型安裝兩種結(jié)構(gòu)。
分體型安裝由獨(dú)立的V錐傳感器和差壓變送器組成。V錐傳感器和差壓變送器之間的引壓管連接由用戶自己完成。而差壓變送器可以配套供應(yīng)。
3、一體型安裝是產(chǎn)品出廠時(shí)己將差壓變送器、三閥組與V錐傳感器連接成一體,用戶購(gòu)買一體型V錐后,使用時(shí)不需再連接引壓管。若需配接相應(yīng)的流量積算器、壓力變送器和溫度變送器可以配套供應(yīng)。
八、功能分析:
1、節(jié)流功能一形成流體獨(dú)特的逐漸的局部收縮,壓損較小。
錐形節(jié)流元件一一錐體,使流體軸對(duì)稱地朝向管內(nèi)壁,逐漸收縮,即形成逐漸的環(huán)狀收縮.在流通面積收縮的同時(shí)流體也被逐漸加速。由于尖圓錐體在管道中心軸線上。使它能更有效地作用于速度分布的高速中心區(qū),而沿錐體外廓與管內(nèi)壁之間的環(huán)隙是無阻擋的。因此它的節(jié)流作用要比孔板小些,流通能力要比孔板大些。
流出系數(shù)C的典型值:錐形流量計(jì)為O.80,孔板為O.60。
由于實(shí)現(xiàn)了逐漸收縮、逐漸擴(kuò)散的邊壁節(jié)流方式,在相同的流量下,差壓值約為孔板差壓值的二分之一.由于差壓小,*壓力損失自然小。在合理設(shè)計(jì)時(shí),*壓損約為孔板流量計(jì)*壓損的四分之一(或更小),所以能耗小。
如按照己知的各種節(jié)流式差壓流量計(jì)的壓損公式進(jìn)行核算。發(fā)現(xiàn)v錐的壓損比孔板的壓損低,比噴嘴的壓損略高。在相同的流量下,錐形流量計(jì)的*壓損值小于孔板*壓損值的二分之一。另外,還應(yīng)該從背景噪聲方面來理解錐形流量計(jì)的壓損較?。涸阱F體的下游會(huì)形成一個(gè)高速,高紊流和含有小旋渦的低壓區(qū)。這些小旋渦在取壓孔處會(huì)形成高頻低幅的壓力脈動(dòng)信號(hào),此低幅的壓力脈動(dòng)信號(hào)會(huì)形成差壓輸出信號(hào)中的低噪聲的背景噪聲。由于差壓輸出信號(hào)中的背景噪聲很小,較低的差壓值也能有效地被檢測(cè)出來。而孔板流量計(jì)取壓孔處形成低頻高幅的壓力信號(hào),不容易測(cè)量。所以,相對(duì)于孔板流量計(jì)來說,在設(shè)計(jì)v錐時(shí),設(shè)計(jì)者可以選用較低的差壓上限值。由于差壓值小,*壓損值自然小。所以與孔板相比,耗能費(fèi)會(huì)小得多。
2、錐體具有自動(dòng)整流功能
V形尖圓錐體對(duì)流體的速度分布有自動(dòng)調(diào)整作用。在一個(gè)無阻流件的管道中,速度分布呈中凸形狀。上游的管件會(huì)影響速度分布并使速度分布發(fā)生畸變.V形錐體的廓形使流體的流動(dòng)分散,從而使速度分布更平坦.孔板屬中心收縮型、突然收縮,突然擴(kuò)散式節(jié)流件,它只能進(jìn)一步加強(qiáng)速度分布的中凸形狀。而錐體屬邊壁收縮型,漸縮漸擴(kuò)式節(jié)流件,它能減弱速度分布的中凸形狀。實(shí)質(zhì)上,V形尖圓錐體的作用如同它自身是一個(gè)流動(dòng)調(diào)整器。它的相當(dāng)強(qiáng)的流動(dòng)調(diào)整功能已為lO多年來大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試所證實(shí),更為zui新的按美石油學(xué)會(huì)、石油測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)(API MPMS 5.7)要求所進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化公開測(cè)試所證實(shí)。
3、自保護(hù)功能
錐體的廓形確保沒有流體直接突然沖擊它的下游邊緣。流體是沿著錐形節(jié)流元件的外形輪廓逐漸向管道內(nèi)壁收縮。流體流動(dòng)的邊界層自動(dòng)保護(hù)了決定等效直徑比B值的關(guān)鍵尺寸dv,使磨損減小,這樣可確保流量計(jì)的可靠性、可減少維護(hù)工作量并延長(zhǎng)其檢定周期??装辶髁坑?jì)中的流體是直接沖擊孔板,因而孔板的尺寸精度不容易保持穩(wěn)定。
4、降噪功能
錐體的獨(dú)特廓形具有抑制差壓信號(hào)中噪聲的功能。錐體的獨(dú)特結(jié)構(gòu)(在v形尖圓錐體與其下游尾隨的錐面之間是一個(gè)小銳角)使得流體在進(jìn)入下游的低壓區(qū)前有一個(gè)平滑的過渡區(qū)。在錐體的下游會(huì)形成一個(gè)高速,高紊流和含有小旋渦的低壓區(qū)。這些小旋渦在取壓孔處會(huì)形成高頻低幅的壓力脈動(dòng)信號(hào),此低幅的壓力脈動(dòng)信號(hào)會(huì)形成差壓輸出信號(hào)中的低噪聲的背景噪聲,。而其它節(jié)流式差壓流量計(jì)(如孔板),在節(jié)流件的上,下游都有相當(dāng)大的旋渦,因此這些大旋渦在其取壓孔處會(huì)形成低頻高幅的壓力脈動(dòng)信號(hào),此高幅的壓力脈動(dòng)信號(hào)會(huì)形成差壓輸出信號(hào)中的高噪聲的背景噪聲。由亍錐體具有降噪功能,其差壓輸出信號(hào)中的背景噪聲很小,所以錐形流量計(jì)可以測(cè)出小差壓,可有效地測(cè)量小流量,從而使量程比拓寬。由于差壓輸出信號(hào)中的背景噪聲很小,所以設(shè)計(jì)錐形流量計(jì)時(shí),容許選用低的差壓上限值。由于差壓小,壓損自然小,所以能耗小。
5、自清掃功能
流體流動(dòng)路徑中無死角。只要連續(xù)使用它,在其內(nèi)部不可能有積液/氣/固體顆粒物。流體中所夾帶的液滴、氣泡和固體顆粒物都會(huì)統(tǒng)統(tǒng)地被自動(dòng)清掃到管道下游。而孔板流量計(jì)在孔板前端就容易產(chǎn)生死角和沉積。
6、自混合功能
錐體具有混合器的功能。當(dāng)非均相的流體流經(jīng)錐體時(shí),非均相流體會(huì)自行混合而變成均相流體,并由V錐進(jìn)行有效的流量測(cè)量。而孔板通過變化流通面積,僅僅是把流體加速,沒有混合作用.由于錐體的獨(dú)特廓形以及它在管道中心軸線的位置使v形內(nèi)錐節(jié)流裝置具有漸縮漸擴(kuò)的邊壁收縮、低的信號(hào)背景噪聲、zui小的磨損(自保護(hù))、流動(dòng)調(diào)整(自整流)、自清掃、自混合等獨(dú)特功能和有效地與流體速度分布的高速中心區(qū)相互作用.這使它能以一種獨(dú)特的方式測(cè)量流體的流量,具有優(yōu)良的技術(shù)特性。
十、安裝場(chǎng)所:
即使在比較惡劣的條件下也能正常工作,但為了長(zhǎng)期安全穩(wěn)定的使用,在安裝時(shí)請(qǐng)注意一下幾點(diǎn):
1、安裝場(chǎng)所沖擊與震動(dòng)
出廠設(shè)計(jì)上是可以承受一定的沖擊與震動(dòng)。但也應(yīng)當(dāng)盡量安裝在無震動(dòng)或震動(dòng)小的地方。
2、安裝場(chǎng)所環(huán)境溫度條件
請(qǐng)盡量避免將流量計(jì)安裝在環(huán)境溫度變化大的場(chǎng)所,如果安裝位置直接受到熱輻射或暴露在日嗮雨淋中,應(yīng)采取防水、隔熱輻射和通風(fēng)措施。
3、安裝場(chǎng)所環(huán)境空氣條件
應(yīng)盡量避免在腐蝕性環(huán)境中,如果使用在腐蝕環(huán)境中,應(yīng)有良好的通風(fēng)并注意避免腐蝕性氣體或液體浸入儀表中。
十一、安裝要求:
導(dǎo)壓管用于傳輸過程壓力給變送器,如果導(dǎo)壓管內(nèi)的液體中含有氣體或管內(nèi)的氣體中有殘留物,就不能正確的進(jìn)行壓力傳遞,測(cè)量就會(huì)產(chǎn)生誤差,因此,配裝導(dǎo)壓管時(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn):
導(dǎo)壓管上引壓閥的安裝角度:
過程流體是氣體及蒸汽時(shí),引壓閥的安裝位置應(yīng)在工藝配管上方,過程流體是液體時(shí)引壓閥的安裝位置應(yīng)在工藝配管下方。
1、過程流體是氣體,變送器位置應(yīng)高于引壓閥,過程流體時(shí)液體及蒸汽時(shí),變送器位置應(yīng)低于引壓閥。
2、高低壓側(cè)的導(dǎo)壓管不能產(chǎn)生溫差。
3、測(cè)量蒸汽時(shí)應(yīng)用冷凝器。
九、使用注意事項(xiàng):
1、開箱檢查及型號(hào)規(guī)格的確認(rèn):
出場(chǎng)時(shí)是經(jīng)過充分檢查后才投放市場(chǎng),用戶在收到貨后請(qǐng)及時(shí)進(jìn)行型號(hào)及規(guī)格的確認(rèn),并檢查外觀是否有損傷,型號(hào)及規(guī)格刻印在流量計(jì)外側(cè)的銘牌上,同時(shí)應(yīng)確認(rèn)收到貨物與包裝箱內(nèi)裝箱單上所列的零部件是否齊全。
2、運(yùn)輸及保管:
為了防止運(yùn)輸及搬運(yùn)途中損傷儀表,在工作現(xiàn)場(chǎng)安裝之前,請(qǐng)保持本產(chǎn)品出場(chǎng)時(shí)的包裝狀態(tài)。
在需要長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存時(shí),請(qǐng)注意一下幾點(diǎn):
a、存放在不受沖擊及震動(dòng)的地方。
b、避免受到風(fēng)吹雨淋,存放環(huán)境須***放在常溫常濕(25℃;65%RH左右)
c、盡量保持在本產(chǎn)品出廠時(shí)的包裝狀態(tài)下進(jìn)行存放。
d、使用過的產(chǎn)品保存時(shí),請(qǐng)務(wù)必將儀表內(nèi)的殘留物清洗干凈。
十一、選型編碼:
型 號(hào) | 說 明 | ||||||
ZW-LGV | V錐型流量計(jì)(中偉測(cè)控) | ||||||
代號(hào) | 口徑(mm) | ||||||
15~3000 | DN15~DN3000mm | ||||||
各部件材料材質(zhì) | |||||||
代碼 | 錐體 | 鋼管 | 法蘭 | ||||
A | SS304 | 20# | 20# | ||||
B | SS304 | 15CrMo | 15CrMo | ||||
C | SS304 | SS304 | 20# | ||||
D | SS304 | SS304 | SS304 | ||||
E | SS316L | SS304 | SS304 | ||||
G | SS316L | SS316L | SS316L | ||||
F | 其它材質(zhì) | ||||||
代號(hào) | 介質(zhì) | ||||||
1 | 液體 | ||||||
2 | 氣體 | ||||||
3 | 蒸汽 | ||||||
4 | 高溫介質(zhì) | ||||||
代號(hào) | 補(bǔ)償形式 | ||||||
N | 不帶壓力、溫度補(bǔ)償 | ||||||
Q | 帶壓力、溫度補(bǔ)償輸出 | ||||||
代號(hào) | 連接形式 | ||||||
L | 螺紋連接(適用于小口徑) | ||||||
W | 法蘭連接 | ||||||
代號(hào) | 壓力等級(jí) | ||||||
0 | 0.25MPa | ||||||
1 | 0.6 MPa | ||||||
2 | 1.0 MPa | ||||||
3 | 1.6 MPa | ||||||
4 | 2.5 MPa | ||||||
5 | 4.0 MPa | ||||||
6 | 6.4Mpa |
十二、設(shè)計(jì)訂貨須知事項(xiàng):
用戶訂貨時(shí)請(qǐng)?zhí)峁┮韵聴l件以便幫助正確選擇流量計(jì)的規(guī)格和系數(shù)。
1、 管道尺寸:外徑×壁厚(mm);
2、測(cè)量介質(zhì)名稱:介質(zhì)密度〔kg/m3〕;
3、設(shè)定的流量范圍:即流量計(jì)的量程上限值和下限值〔kg/h或m3/h〕;
5、工作壓力:(Mpa);
6、工作溫度:(°C);
7、如配我中偉公司智能流量積算儀請(qǐng)一齊提供:壓力變化范圍,或壓力變送器型號(hào)、量程;溫度變化范圍,或溫度變送器型號(hào)、量程。
售后服務(wù)承諾:
1、從合同簽訂之日起,我中偉公司對(duì)所提供的產(chǎn)品提供免費(fèi)保養(yǎng)及維護(hù)服務(wù),承諾終生維修服務(wù);
2、江蘇中偉測(cè)控儀表有限公司的銷售經(jīng)理將定期與客戶聯(lián)系,了解產(chǎn)品的使用情況,并解決客戶使用過程中產(chǎn)生的問題,無償提供技術(shù)支持;
3、保修期內(nèi)出現(xiàn)人為的損壞,我公司負(fù)責(zé)進(jìn)行維修,并收取由此產(chǎn)生的維修費(fèi)用;
4、產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題或?qū)Ξa(chǎn)品不滿意,用戶可以無條件的選擇退換貨,中偉測(cè)控不收取任何的手續(xù)費(fèi),出現(xiàn)質(zhì)量問題,承擔(dān)來回的運(yùn)費(fèi)。