V錐流量計

v型錐流量計(V-cone flowmeter)是我公司在20世紀80年代開始研發(fā)的一種差壓流量計，它的開發(fā)成功是差壓式流量測量的質(zhì)的飛躍。它利用V錐體在流場中產(chǎn)生的節(jié)流效應，通過檢測上下游壓差來測量流量。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。實踐使用證明，V錐流量計與其他流量儀表相比，具有長期高、穩(wěn)定性好，受安裝條件局限小、耐磨損、測量范圍寬、壓損小、適合贓污介質(zhì)等優(yōu)點。而且V錐體本身作為流場的整流器而成為一種具有獨特性能的優(yōu)異的新型流量計。由V錐傳感器和差壓變送器組合而成的V錐流量計，可測量寬雷諾數(shù)(8×103≤Re≤5×107)范圍內(nèi)各種介質(zhì)的流量。

一、概述
V錐流量計是集經(jīng)典文丘里管及環(huán)形孔板的優(yōu)點為一體的新型節(jié)流裝置，其理論原理是基于封閉管道中能量守恒定律伯努利方程和流動連續(xù)性方程，在穩(wěn)定流的情況下管道中的流速與差壓的平方根成正比。V錐流量計穩(wěn)定性好、準確性高、重復性好、量程比寬、對安裝管段要求低、壓損小，可測量含有顆粒流體、低壓流體、高含濕氣體及各種臟污流體。

適用范圍
1、公稱直徑：15mm≤DN≤1800mm
2、公稱壓力：PN≤40MPa
3、雷諾數(shù)范圍：5×10 3≤ReD≤10 7
4、等級：0.5級，1級
5、直管段長度：前1～3D，后0～1D
6、適用介質(zhì)：氣體、液體、蒸汽等各種介質(zhì)
7、孔徑比：β＝0.3～0.75
8、溫度：540℃
9、重復：±0.1%
10、量程比：15：1

V錐流量計主要技術參數(shù)
·等級：0.5級(差壓流量變送器應高于0.2級，含0.2級),(β：0.45～0.85，當β<0.55，量 程比4∶1時，等級：≤0.30)
·重復性：0.1%
·工作壓力：0～40MPa(有多個壓力等級可供選擇)
·工作溫度：-40～850°C
·環(huán)境溫度：-40～65°C、
·安裝直管段要求：前0-3D直管道，后0-1D直管段
·量程比寬：通常為10∶1，選擇合適的參數(shù)可達到50∶1
·壓損?。和瑯拥摩轮担瑝簱p是孔板1/3～1/5
·口徑從DN25～DN2000

V錐流量計的技術特點：
1、安裝要求低：前0～3D直管道，后0～1D直管段；
2、量程比寬：通常為10∶1，選擇合適的參數(shù)可做到50∶1；
3、壓損?。和瑯拥摩轮担瑝簱p是孔板1/3～1/5；
4、耐磨損：流線型錐形體節(jié)流后，在錐形體表面產(chǎn)生真空層效應，使得錐形體不易磨損；
5、不堵塞，不粘附：錐形徹底吹掃式設計避免了流體中的殘渣、凝結物或顆粒的滯留；
6、長期穩(wěn)定性好：β值可長期不變，并保證長期測量；
7、高：0.5級；
8、重復性好：優(yōu)于0.1%；
9、信號穩(wěn)定：'信號波動'是孔板的1/10；
10、β值范圍寬：V錐流量傳感器獨特的幾何形狀允許有廣泛的β值范圍；
11、口徑范圍寬：DN25～DN2000；
12、可測高溫、高壓介質(zhì)：工作溫度850℃, 壓力40MPa；
13、可測臟污介質(zhì)(焦爐煤氣、高爐煤氣、原料油、渣油等)；
14、可測氣液兩相介質(zhì)(濕氣、冷凝水等)；

結構形式
具體外形結構見下圖：

1. 我公司生產(chǎn)的JD系列V型錐形流量計是一種高、高穩(wěn)定性、量程比寬、可測介質(zhì)廣的新型流量計。

2. 可測量介質(zhì)包括液體、氣體、蒸汽等,幾乎涵蓋了所有流動性介質(zhì)。

3. 流體的工況溫度可達800℃,壓力可達10.5Mpa。

4. 若選用特種材質(zhì)的表體,介質(zhì)的工況溫度、壓力還可以更高。

5. V型錐形流量計可測量雷諾數(shù)為500萬,雷諾數(shù)為8000甚至更低。

6. 產(chǎn)生滿刻度差壓信號從小于0.1千帕到幾十千帕。

二、工作原理

錐形流量計(又稱內(nèi)錐、V錐、V型錐流量計)產(chǎn)品是新一代差壓式流量計測量儀表屬高、高穩(wěn)定性的新型差壓式流量儀表。和其他差壓式儀表一樣，也是基于流動連續(xù)性原理和伯努利方程來計算流體工況流量的。我們知道在同一密閉管道內(nèi)，當壓力降低時，速度會增加，當介質(zhì)接近錐體時，其壓力為P+，在介質(zhì)通過錐體的節(jié)流區(qū)時，速度會增加，壓力會降低為P-，如圖一所示，P+和P-都通過V型錐形流量計的取壓口引到差壓變送器上，流速發(fā)生變化時，差壓值會隨之增大或減小。也就是說對于穩(wěn)定流體，流量的大小與差壓平方根成正比。當流速相同時，錐體節(jié)流面積越大，則產(chǎn)生的差壓值也越大。

三、特點

1、 具有良好的準確度(≤0．5％)和重復性(≤0．1％)。

2、 具有較寬的量程比(10﹕1～15﹕1)

3、 自整流功能，只需要極短的直管段(前1～3D后0～1D)。

4、 自清潔功能，可測臟污和易結垢流體，適合高爐煤氣等雜質(zhì)較多的介質(zhì)。

5、 自保護功能，節(jié)流件關鍵部位不磨損，能保持長期穩(wěn)定地工作。

6、 耐高溫、高壓、耐腐蝕、不怕震動。

7、 可測流體的種類非常廣泛(液、氣、蒸汽)，流量測量范圍寬(微小流量～大流量)，適應的管道DN15～DN3000。

8、 流量計結構設計是流體掃過型結構，不可能截留流體中任何夾帶的氣、液或固相污物,非常適用于臟污流體的流量測量，如焦爐煤氣，濕氣體等

9、 無可動部件

10、當流體流經(jīng)具有特殊廓形的內(nèi)錐體時,會在其周邊形成邊界層并疏導流體離開錐體尾部的邊緣,從而減少它被磨損的可能性。

11、在換熱站測量蒸汽，熱水，無需直管段。由于換熱站空間比較小，選擇一般流量計要求直管段較長，影響運行，用在測量高爐煤氣，有自清潔作用，引壓管不易堵塞。

四 、 技術參數(shù)及外形示意圖

4.1 法蘭連接型表體

公稱口徑： Φ15-Φ2000

測量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽

測量介質(zhì)溫度范圍：－200℃~+800℃

壓力等級：1.0MPa~10.5MPa

等級：0.5級、1.0級、1.5級、2.5級

表體材質(zhì)：錐體材質(zhì)為不銹鋼，管道、

法蘭為碳鋼。(其它材質(zhì)協(xié)議供貨)

β值范圍：0.45……0.85

法蘭取壓型表體

l 公稱口徑： Φ80-Φ2000

l 測量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽

l 測量介質(zhì)溫度范圍：－200℃~ +800℃

l 壓力等級： 1.0MPa~10.5MPa

l 等級：0.5級、1級、1.5級、2.5級

l 表體材質(zhì)：錐體材質(zhì)為不銹鋼，管道、

法蘭為碳鋼(其它材質(zhì)協(xié)議供貨)

l β值范圍：0.45……0.85

1.法蘭型 連接方式：法蘭(平焊和對焊) 口徑：DN15～DN2000 取壓方式：承插焊,法蘭,螺紋 壓力：0～40MPa 溫度：-40～850℃ 材質(zhì)：304不銹鋼、316L不銹鋼、20#碳鋼(詳見選型表) 應用：液體,氣體,蒸汽 適用介質(zhì)：廣泛地應用于市政、電力、化工、石油化工、冶金、食品加工等行業(yè)中流量測量，幾乎適用于所有氣體、液體介質(zhì)。

法蘭型V錐流量傳感器

2．直接焊接型
連接方式：直接焊接到工藝管線
口徑：DN15～DN2000
取壓方式：承插焊,法蘭,螺紋
壓力：0～40MPa
溫度：-40～850℃
材質(zhì)：304不銹鋼、316L不銹鋼、20#碳鋼(詳見選型表)
應用：輸油管,輸氣管,蒸汽管網(wǎng),高壓工藝管線

3．夾持型
連接方式：法蘭端面對夾
口徑：DN15～DN150
取壓方式：承插焊,螺紋
壓力：0～40MPa
溫度：-40～850℃
材質(zhì)：304不銹鋼、316L不銹鋼、20#碳鋼(詳見選型表)
應用：液體,氣體,蒸汽

V錐傳感器和差壓變送器組成的V錐流量計 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儀表供貨分為二類： 1．V錐傳感器 只提供差壓信號的檢測部分(V錐體及測量管道)，不提供差壓變送器、三閥組和流量顯示部分，輸出信號為差壓。由用戶自己進行配套。 2．V錐流量計 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構。 分體型安裝由獨立的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。 一體型安裝是產(chǎn)品出廠時己將差壓變送器、三閥組與V錐傳感器連接成一體，用戶購買一體型V錐流量計后，使用時不需再連接引壓管。若需配接相應的流量積算器、壓力變送器和溫度變送器可以配套供應。

可以成功測量的流體： 1．氣體 煤氣：焦爐煤氣、高爐煤氣、城市煤氣 天然氣：包括含濕量５％以上的天然氣 各種碳氫化合物氣體：烷烴類，烯烴類等氣體 各種氣體制造：氫、氦、氬、氧、氮氣等 腐蝕性氣體：濕的氯化物氣體等 空氣：包括含水，含塵埃的空氣、壓縮空氣等 煙道氣：各種鍋爐、加熱爐排放的煙道氣 2．蒸汽：飽和蒸汽、過熱蒸汽 3．液體 油類：原油、燃料油、含水乳化油、柴油、液壓油等 水：原水、飲用水、生產(chǎn)水、污水等 各種水溶液：酸、堿、鹽水溶液等 有機物化學品：甲醇、乙二醇、二甲苯等 4．特殊流體 油＋HC氣＋沙 加氣的水：H2O+N2+空氣；H2O+CO2等

優(yōu)越的性能 具有良好的準確度(≤0.5%)和重復性(≤0.1%)。具有較寬的量程比(10：1～15：1)。對流體有整流功能，因此只需要極短的直管段(前1～3D后0～1D)。具有自清潔功能，可測臟污和易結垢流體。節(jié)流件關鍵(不含任何電子部件)，因此耐高溫、高壓、耐腐蝕、不怕震動等。可測流體的種類非常廣泛(液、氣、蒸汽)，流量范圍寬(從微小流量～到大流量)，適應的管道(DN15～DN3000)。優(yōu)越的性能是如何實現(xiàn)的(1)對流體的均速作用流體在管道中流動實際上是這樣一種狀態(tài)，當流體流動不受任何阻礙和干擾達到充公發(fā)展狀態(tài)時，其速度分布為：越靠近管道中心流速越快，在中心處達到快、越靠近管壁流速越慢，在管壁處接近零。大多數(shù)流量儀表測量流量涉及到流速時，由于無法改變這種快慢不均的狀態(tài)，只能忽略管道中流速有快慢之分的實際情況而假設流速是均等的。而 塔型(形)流量計由于錐形體處在管道中心，它直接把流體從高速流動的中心部位分開，使流速快的流體分別向四周流速慢的流體靠攏并拉動它們混合一起流動，這種快慢混合的結果就是：原本流速快慢的差別消失了，流體變成了真正的均勻流動。流體流速被均勻化所帶來的好處就是：測量信號真實反映了被測流體的實際值，并使得在低流速時 溫壓一體化V錐流量計前后仍能產(chǎn)生足夠準確的差壓，隨著流速的降低，這種作用更加顯著，而這種情況對于傳統(tǒng)的差壓式儀可能早已不能測量了。(2) 溫壓一體化V錐流量計具有很強的抗干擾(旋渦流)能力大家都知道流體流動遇到阻擋物時會產(chǎn)生“旋渦流”，這就是的“卡曼旋渦”現(xiàn)象，渦街流量計就是基于這個原理工作的。同樣道理象孔板、錐開體等節(jié)流件在管道中也是阻擋物，在節(jié)流件后部除了產(chǎn)生靜壓力外必然也會產(chǎn)生旋渦流。然面這個旋渦流對于渦街流量計來講是有用的信號對于差壓式儀表來講卻是有寄存器的干擾，這個干擾在節(jié)流件下流(負壓端)會產(chǎn)生“信號跳動“現(xiàn)象，它會嚴重干擾正常信號的測量。塔形的結構是邊壁節(jié)流，節(jié)流件后部產(chǎn)生干擾流的分布是等量相反(對稱分布)而相互抵消，因此使干擾程度大大減輕。而孔板等傳統(tǒng)節(jié)流件是中心節(jié)流，產(chǎn)生的干擾流方向直接指向取壓口，嚴重干擾了測量信號，特別是小流量時干擾甚至大于測量信號而無法正常工作。

V錐流量傳感器選型表

V錐流量傳感器選型需要的工藝參數(shù)

(1)流體名稱 (2)管道內(nèi)外徑(mm) (3)選用V錐流量傳感器的型式 (4)刻度流量單位(kg/h，t/h，m3/h，Nm3/h) (5)常用流量、小流量、流量 a.在工作狀態(tài)下 b.在標準狀態(tài)下(介質(zhì)為氣體時應該說明流量的標準狀態(tài)) (6)工作壓力(MPa) (7)流體溫度(℃)：、、常用的溫度 (8)流體密度(kg/m3) a.在工作狀態(tài)下 b.在標準狀態(tài)下(介質(zhì)為氣體時應該說明密度值的狀態(tài)) (9) 流體粘度(Pa·s) (10) 相對濕度 (11) 氣體成分：容積百分比(用于二種以上的混合氣體) (12) 傳感器的安裝方式 a.水平 b.自下而上 (13) 管道法蘭 a.按法蘭標準規(guī)范,代號為提供法蘭標準及型號 b.乙方設計提供法蘭圖紙 注意： ·測量水和水蒸汽須提供(1)、(2)、(4)、(5)、(6)、(7)、(12) ·測量一般氣體須提供(1)～(13) ·測量一般溶液及油類須提供(1)、(2)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(12)、(13) ·各項數(shù)據(jù)必須填寫工藝設計的一個具體數(shù)值，請勿填寫由大約多少的某一段范圍。

結構形式： V錐流量計按其結構分為：夾持式、通用型、大管徑結構、小管徑結構等結構具體形式見下表：

v錐流量計尺寸
表1≤PN2.5MPa基本型外形尺寸：

公稱管徑	L(mm)	C	公稱管徑	L(mm)	C
DN15	170	Φ14.5	DN350	900	M20×1.5
DN20	170	Φ14.5	DN400	1050	M20×1.5
DN25	200	Φ14.5	DN450	1150	M20×1.5
DN32	200	Φ14.5	DN500	1260	M20×1.5
DN40	240	Φ14.5	DN600	1380	M20×1.5
DN50	300	M20×1.5	DN700	1500	M20×1.5
DN65	320	M20×1.5	DN800	1600	M20×1.5
DN80	390	M20×1.5	DN900	1750	M20×1.5
DN100	420	M20×1.5	DN1000	1850	M20×1.5
DN125	500	M20×1.5	DN1200	2000	M20×1.5
DN150	550	M20×1.5	DN1400	2200	M20×1.5
DN200	650	M20×1.5	DN1600	2500	M20×1.5
DN250	700	M20×1.5	DN1800	2900	M20×1.5
DN300	750	M20×1.5	DN2000	3200	M20×1.5

表2 采用防堵與基本外形尺寸:

	L(mm)	C	公稱管徑	L(mm)	C
			DN350	1000	M27×3
			DN400	1200	M27×3
			DN450	1300	M27×3
			DN500	1400	Φ48×7.5
			DN600	1600	Φ48×7.5
			DN700	1700	Φ48×7.5
			DN800	1800	Φ48×7.5
DN80	390	M20×1.5	DN900	2000	Φ48×7.5
DN100	480	M20×1.5	DN1000	2100	Φ48×7.5
DN125	560	M20×1.5	DN1200	2300	Φ48×7.5
DN150	630	M20×1.5	DN1400	2500	Φ48×7.5
DN200	750	M20×1.5	DN1600	2800	Φ48×7.5
DN250	800	M20×1.5	DN1800	3300	Φ48×7.5
DN300	850	M20×1.5	DN2000	3600	Φ48×7.5

表3 ＞PN2.5MPa基本外形尺寸:

公稱管徑	L(mm)	C	公稱管徑	L(mm)	C
DN15	230	Φ14.5	DN350	1120	M27×3
DN20	240	Φ14.5	DN400	1300	M27×3
DN25	270	Φ14.5	DN450	1350	M27×3
DN32	290	Φ14.5	DN500	1400	Φ48×7.5
DN40	300	Φ14.5	DN600	1480	Φ48×7.5
DN50	390	M20×1.5
DN65	430	M20×1.5
DN80	470	M20×1.5
DN100	500	M20×1.5
DN125	540	M20×1.5
DN150	620	M20×1.5
DN200	725	M20×1.5
DN250	835	M20×1.5
DN300	900	M20×1.5

表4 帶測溫元件型外形尺寸:

公稱管徑	L(mm)	C	公稱管徑	L(mm)	C
DN15			DN125	620	M20×1.5
DN20			DN150	700	M20×1.5
DN25	400	Φ14.5	DN200	800	M20×1.5
DN32	400	Φ14.5	DN250	1000	M20×1.5
DN40	430	Φ14.5	DN300	1200	M20×1.5
DN50	430	M20×1.5	DN350	1350	M20×1.5
DN65	450	M20×1.5	DN400	1450	M20×1.5
DN80	500	M20×1.5
DN100	570	M20×1.5

【售 后 服 務 承 諾】

1、我公司所售產(chǎn)品在十二個月以內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量問題的，負責維修。2、質(zhì)保期內(nèi)如我公司產(chǎn)品出現(xiàn)任何質(zhì)量問題，我公司負責維修或更換。3、質(zhì)保期內(nèi)如用戶使用不當，造成產(chǎn)品損壞，我公司負責維修，收取損壞部件成本費。4、質(zhì)保期后產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，我公司負責維修，收取損壞部件成本費。5、我公司全天侯 6.如用戶需我公司現(xiàn)場，對省內(nèi)用戶我公司人員24小時內(nèi)到達現(xiàn)場，省外用戶72小時內(nèi)到達現(xiàn)場。江蘇萬迅儀表有限公司（市場銷售部）