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淮安金鼎自動化儀表有限公司
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V錐流量計v型錐流量計(V-coneflowmeter)是我公司在20世紀80年代開始研發的一種差壓流量計，它的開發成功是差壓式流量測量的質的飛躍
V錐流量計
v型錐流量計(V-cone flowmeter)是我公司在20世紀80年代開始研發的一種差壓流量計，它的開發成功是差壓式流量測量的質的飛躍。它利用V錐體在流場中產生的節流效應，通過檢測上下游壓差來測量流量。與普通節流件相比，它改變了節流布局，從中心孔節流改為環狀節流。實踐使用證明，V錐流量計與其他流量儀表相比，具有長期精度高、穩定性好，受安裝條件局限小、耐磨損、測量范圍寬、壓損小、適合贓污介質等優點。而且V錐體本身作為流場的整流器而成為一種具有性能的優異的新型流量計。由V錐傳感器和差壓變送器組合而成的V錐流量計，可精確測量寬雷諾數(8×103≤Re≤5×107)范圍內各種介質的流量。
一、概述
V錐流量計是集經典文丘里管及環形孔板的優點為一體的新型節流裝置，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性方程，在穩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、雷諾數范圍：5×10 3≤ReD≤10 7
4、精度等級：0.5級，1級
5、直管段長度：前1～3D，后0～1D
6、適用介質：氣體、液體、蒸汽等各種介質
7、孔徑比：β＝0.3～0.75
8、溫度：540℃
9、重復精度：±0.1%
10、量程比：15：1
V錐流量計主要技術參數
·精度等級：0.5級(差壓流量變送器精度應高于0.2級，含0.2級),(β：0.45～0.85，當β<0.55，量 程比4∶1時，精度等級：≤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，選擇合適的參數可達到50∶1
·壓損小：同樣的β值，壓損是孔板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，選擇合適的參數可做到50∶1；
3、壓損小：同樣的β值，壓損是孔板1/3～1/5；
4、耐磨損：流線型錐形體節流后，在錐形體表面產生真空層效應，使得錐形體不易磨損；
5、不堵塞，不粘附：錐形吹掃式設計避免了流體中的殘渣、凝結物或顆粒的滯留；
6、長期穩定性好：β值可長期不變，并保證長期精確測量；
7、精度高：0.5級；
8、重復性好：優于0.1%；
9、信號穩定："信號波動"是孔板的1/10；
10、β值范圍寬：V錐流量傳感器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：工作溫度850℃, 壓力40MPa；
13、可測臟污介質(焦爐煤氣、高爐煤氣、原料油、渣油等)；
14、可測氣液兩相介質(濕氣、冷凝水等)；
結構形式
具體外形結構見下圖：
1. 我公司生產的JD系列V型錐形流量計是一種高精度、高穩定性、量程比寬、可測介質廣的新型流量計。
2. 可測量介質包括液體、氣體、蒸汽等,幾乎涵蓋了所有流動性介質。
3. 流體的工況溫度可達800℃,壓力可達10.5Mpa。
4. 若選用特種材質的表體,介質的工況溫度、壓力還可以更高。
5. V型錐形流量計可測量雷諾數為500萬,雷諾數為8000甚至更低。
6. 產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(又稱內錐、V錐、V型錐流量計)產品是新一代差壓式流量計測量儀表屬高精度、高穩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，當壓力降低時，速度會增加，當介質接近錐體時，其壓力為P+，在介質通過錐體的節流區時，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，流速發生變化時，差壓值會隨之增大或減小。也就是說對于穩定流體，流量的大小與差壓平方根成正比。當流速相同時，錐體節流面積越大，則產生的差壓值也越大。
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較多的介質。
5、 自保護功能，節流件關鍵部位不磨損，能保持長期穩定地工作。
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、當流體流經具有特殊廓形的內錐體時,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，影響運行精度，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：液體、氣體、蒸汽
測量介質溫度范圍：－200℃~+800℃
壓力等級：1.0MPa~10.5MPa
精度等級：0.5級、1.0級、1.5級、2.5級
表體材質：錐體材質為不銹鋼，管道、
法蘭為碳鋼。(其它材質協議供貨)
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：液體、氣體、蒸汽
l 測量介質溫度范圍：－200℃~ +800℃
l 壓力等級： 1.0MPa~10.5MPa
l 精度等級：0.5級、1級、1.5級、2.5級
l 表體材質：錐體材質為不銹鋼，管道、
法蘭為碳鋼(其它材質協議供貨)
l β值范圍：0.45……0.85
| 1.法蘭型 |
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：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,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：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
V錐流量傳感器選型表
| |
| (1)流體名稱 注意： |
| 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
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