V錐流量計

1、概述 在過去的幾十年里，差壓式流量計已經在過程及量方面成功地運用。zui早差壓測量裝置產生于伯努利定理提出后的十八世紀四十年代。運用該原理產生出了行銷世界的流量噴嘴，文丘里管和孔板。這些產品目前在國內外普遍應用，但仍需改進。直到二十世紀八十年代，一種新的概念在美國zui先提出：傳統的差壓都是在管壁四周節流，液體總管道中心處流過，而新的節流裝置，節流元件懸掛在管道中心，液體進管道中心的錐體壓縮后沿管壁流動。這種節流方式的變化，帶來了壓差式的革命性成果，也就是我們現在所推出的V椎。

2、主要特點
 
V椎是一種創新性的差壓流量裝置，它通過懸掛在管線中心的一個V型錐體來節流，這樣迫使流體以管線的中心線為中心。圍繞著錐體流過，這種幾何開關與傳統節流元件相比具有許多優點，如流場整直器的特殊設計構造——
▲ 顯著改善了傳統差壓流量的使用局限
▲ 較高的準確度和重復性
▲ 無苛刻的直管端要求
▲ 自清洗功能，適用于容易結垢的臟污介質
▲ 氣液兩相測量
▲ 相對壓損小，量程比寬 無管段要求
雖然所有的差壓流量儀表都是依據伯努利定理測量，但伯努利定理有一個基本要求，即被測量的流體必須為理想流體，許多傳統壓差式（如孔板、文丘、噴嘴等）的節流方式無法形成理想流體。 錐形采用*的中心流線型節流結構設計，巧妙的解長直管端蒸餾的問題，中心懸掛的流線型錐體能重塑流速曲在緊靠錐體上游和下游較窄的區域內（前0—3D、后0—1D），流速不規則的液體直接整流成理想流體，可充分滿足伯努利定要求，獲得很高的測量精度和重復性，不需要直管整流。
測量精度高、重復性好 錐形正壓孔取在錐體上游的管壁上，取壓位置選在理想流體的等速區域，符合伯努利定理，正壓信號穩定；負壓孔位于錐體尾部中心，正好落在下游壓力zui小區域，由于錐體中心對稱的結構。是的錐為中心區域流場呈現相對靜態，液體節流后在負壓區只出現高頻低幅的小漩渦。


使得負壓信號波動很小，輸出插壓信號非常穩定，測量精度優于±0.5%，重復性為±0.1%，貿易及兩性精度為±0.3%。 壓損比較 壓損比較 V錐壓損 孔板的壓損 B=0.35 85%×DP B=0.45 74%×DP 77%×DP B=0.55 61%×DP 68%×DP B=0.65 49%×DP 58%×DP B=0.75 36%×DP 46%×DP B=0.85 24%×DP 量程比寬，壓損低 V椎正常情況下量程比為15：1，選擇合適的參數可以做到30：1，流線錐形節流體使得在同樣的B值，水久壓力損失約為孔板1/10，接近文丘里管。

3、應用范圍
鍋爐煤氣 蒸汽 煙道氣 原料油 丙烯氣 液化石油氣 天然氣 氨水 氫氣 漿液 氮氣 雙氧水 有機氣體 雙相液體 空氣 循環水 V椎是一種創新性的差壓流量裝置形測量范圍極廣，可測各種氣體、液體、蒸汽和氣、液兩相介質。

爐體的條件可以從深低溫到超臨界狀態。過程溫度zui高達850℃，zui大壓力可達42.0MPa，雷諾激從1000到500萬，錐形節流體所產生的滿刻度差壓信號從zui低小于0.1KPa到幾百KPa 20多年來，錐形已經在*有了10萬家臺應用，用戶遍布石油、化工、油田、天然氣、長輸管網、熱力管網、冶金、電力、水處理、環境、造紙、食品、飲料、半導體、海上石油平臺、航空航天等行業。 氣體：鍋爐煤氣、天然氣、高爐煤氣、氨氣、二氧化碳、氫氣、甲燒、氯氣、丙烯氣、火炬氣、有機氣體、混合氣體、牛頓氣體、空氣 液體：振動水流、循環水流、多相液體、雙氧水、成品油、原油、回煉油、渣油、水溶液、水煤漿、化學溶液、液化石油氣、低溫流體 水蒸氣：蒸汽貿易計量、純蒸汽、過熱蒸汽、飽和蒸汽、低質量水蒸氣、氣液兩相（濕氣）

4、 工作原理

V型椎的管道中心處懸掛著一個V型的錐體，當流體經錐體后流速加快，動能增加，這部分增加的動能是由錐體下游靜能（壓力）的下降而轉換過來的。即V型錐的下游會形成一個低壓帶。流體的流量與其流經V型之前后所產生的差呀的開放成線性關系。這便是基于封閉管道中能量相互轉換的伯努利定理。 　　
式中：Q=流量；K=常數，無量綱，因不同而異；Y=氣體膨脹系數，無量綱，在非壓縮應用時Y=1；
△ Ｐ＝Ｐ１－ＰＬ３　　
Ｐ＝流量密度，對Ｖ型椎來說： 式中：Ｋ＝儀表系數，無量綱；Ｇ＝重力加速度；Ｄ＝管道內徑，Ｄ＝錐體外徑；Ｂ＝直徑比，無量綱；Ｃ１＝流量系數 5、主要結構 5.1 V錐按照與管道（過程）的連接方式可分為： 法蘭連接式、法蘭端面對夾式和管道對焊式。
法蘭連接式
取壓方式：1/4“～1/2”NPT螺紋取壓（配一次閥門） 法蘭、外環室
適用管道：1/2“～80” 適用壓力：0～42MPa
適用溫度：-196℃～850℃
材質：各種材料 介質：氣體、液體、蒸汽 法蘭端面對夾式
取壓方式：NPT螺紋取壓（配一次閥門）、外環室
適用管道：1/2“～60”，厚壁管
適用壓力：0～42MPa
適用溫度：-196℃～850℃
材質：各種材料
介質：小直徑高流速介質 管道對焊連接時
取壓方式：NPT螺紋取壓（配一次閥門）、外環室 法蘭、外環室
適用管道：４ 1/2“～60”，厚壁管 

7、安裝方式 V型錐的安裝與孔板類似，錐節流裝置與差壓變送器安裝示意圖如下： 氣體 濕氣 蒸汽 濕氣 錘直管上的蒸汽或濕氣