v形錐流量計的工作原理（lǐ）

1、綜述

v形錐流量計（jì）是一（yī）種新型的可精確測量各種雷諾數（shù）的高精度流量計，可滿足各種介質的應用條件要求（qiú）其操作原理同其它各種類型的差壓（yā）原理相同，都是（shì）基於密封管道中的能量守恒定理（lǐ），v形錐流量計由於具有****的設計結構，因而性（xìng）能更優。

 

v形錐流量計是在管道中心處懸（xuán）掛一錐形節流件，錐形件阻礙介質的流動，重塑流速曲線，在（zài）錐形（xíng）性的下遊可（kě）立即形成低壓區，管道上遊的正壓同經節流件節流後的下遊的負壓（yā）之間有一差壓，將正、負壓用（yòng）取（qǔ）壓（yā）口取（qǔ）出，正（zhèng）壓口位於管（guǎn）道的（de）上遊，負壓口位於椎體的末端（duān），通過測（cè）量兩者（zhě）之間差壓，根據伯努利方程即（jí）可計算出管道中的流量，椎（zhuī）體位於管線中心，可對所測介質的流速曲線進行優化，因此測量精度（dù）高，對儀（yí）表上、下遊的直管段要求低。

 

v形錐流（liú）量計可測量各種工況（溫度和壓（yā）力）條件下（xià）的（de）氣（qì）相、混（hún）合氣相、液相、多相液體、氣液兩相（濕（shī）氣、液相質量比≤5%）、粉末、高粘度、高流速、髒汙、含有固體懸浮顆粒的液相、溶液振動、電磁（cí）幹擾等（děng）介質（zhì）的流量。流體的條件可從深低溫到超臨界狀態。工作溫度*高850℃，*大壓力42.0MPa。若用（yòng）特殊（shū）結構材質，溫度壓力還（hái）可以更高。可測量*高雷諾數500萬，*低雷（léi）諾數8000甚至更低。產生滿刻度差（chà）壓信號（hào）從（cóng）*低小於0.1千帕到*高幾十（shí）千帕。

 

法蘭取壓型v形錐流量計（VF），采用實心椎（zhuī）體截流體，並在管壁用法蘭取壓，配（pèi）上遠傳差壓變送器（qì），可有效防止取壓口的堵塞，適合於含有固體顆粒粉塵介質、高粘度液體及髒汙介質。

 

2、工作原（yuán）理

v形錐流量計是一種差壓型的流量儀表。以差（chà）壓原理設（shè）計的流量儀表已經有了一百多年的應用（yòng）曆史了，差壓（yā）型流量計是基於密封管（guǎn）道中的能量轉（zhuǎn）換原（yuán）理，也就是說（shuō）對於穩定流體，管道（dào）壓力（lì）與管道（dào）中的介質流速的平方根成反比：速度增加壓（yā）力會下降，當介（jiè）質接近椎體時，其壓力為（wéi）P1，在介質通過椎（zhuī）體的節流區時，速度會增加壓（yā）力會降低為P2，如圖1所示，P1和P2都通（tōng）過v形錐流量計的（de）取（qǔ）壓口引到後接差壓變送器上（shàng），流速發生變化時（shí），v形錐流量（liàng）計（jì）的兩個取壓（yā）口之間的差（chà）壓值會增（zēng）大或縮小。當流速相同時，若節（jiē）流麵積大，則產生（shēng）的差壓值也（yě）大，β值（zhí）等於錐體的（de）節流麵積除以管道內徑的（de）截麵積（可換算成兩者之間的直徑比）。

 

3、主要計算（suàn）公式：

錐體的外形是通過多年的連續試驗、評估和改（gǎi）進後得出（chū）的（de），是此類流量計的*佳外形。能在不同的工況中使用。我們可（kě）以借助管道流速曲線來理解v形錐流量計的性（xìng）能。如果介質通過一個很長的管（guǎn）道，而且在管道中沒有受到任何（hé）阻礙和幹擾，那它的流速分布將很均勻。靠近管壁（bì）的（de）流速幾乎為零，而管道中（zhōng）心的流速將達到*大。（如圖2）當我們將錐體懸掛在管線中心時，錐體將直接同流體（tǐ）的高速區接角，迫使（shǐ）高速區的流體同近管壁低速區（qū）的流體混合從而使流速均勻化，這樣測出流（liú）體的流速（sù）更加準確。

在現實工況中，流速是很難分（fèn）布均勻的，很多情況都會造成流體分布的不均勻。管道上的任何（hé）變化都可能對流體造成影響：如彎頭、閥（fá）門、縮徑、擴徑、泵、三通等（děng）等。而v形（xíng）錐流量計利用（yòng）錐體對流速分布曲線進行重新塑造（如（rú）圖3），經過錐體“整流”後（hòu）的流體分布趨於均（jun1）勻，可保證儀表在惡劣的條件下獲得較高（gāo）的（de）測量精度。這樣使得（dé）v形錐流量計的應用範圍更加寬闊。

上遊幹擾造成流速曲線不規格