内文丘里管流量计(又称环形锥管流量计)一、测量原理NV2118内文丘里管流量计 (又称环形锥管流量计)专利产品,是新一代差压式流量测量仪表,其基本测量原理是以能量守恒定律——伯努力方程和流动连续性方程为基础的流量测量方法。内文丘里管由一圆形测量管和置入测量管内并与测量管同轴的特型芯体所构成。特型芯体的径向外表面具有与经典文丘里管内表面相似的几何廓形,并与测量管内表面之间构成一个异径环形过流缝隙。流体流经内文丘里管的节流过程同流体流经经典文丘里管、环形孔板的节流过程基本相似。内文丘里管的这种结构特点,使之在使用过程中不存在类似孔板节流件的锐缘磨蚀与积污问题,并能对节流前管内流体速度分布梯度及可能存在的各种非轴对称速度分布进行的流动调整(整流),从而实现了高精确度与高稳定性的流量测量。二、性能特点测量精确度高,配置高精度差压变送器可实现流量的精确测量。测量稳定性好,流量系数保持恒定,检定周期长。测量范围度(量程比)宽,不用二次表软件修正即可达到10:1以上。对介质适应能力强,能测量高压、低压流体,高含湿气体及各种脏污的流体。对安装直管段要求低,能避免或减少测量系统的附加测量不确定度。压力损失小,节约能源。三、技术参数流出系数不确定度:优于±0.5% 耐介质压力:5MPa以下,也可高于5MPa量程比:10:1或更宽 耐介质温度:600℃以下压力损失:测量差压的1/5左右(约为孔板压损的1/3)适用管径:ND25mm~1500mm直管段要求:一般上游3D,下游1D 适用雷诺数:ReD≥4×103(ReD下限也可低于4×103,此时流出系数不确定度相对增大)适测介质:各类液体、气体和蒸汽四、应用范围NV2118内文丘里管流量计可以成功地测量以下各种流体:1、气体:煤气(高炉煤气、焦炉煤气、水煤气、发生炉煤气、油制煤气)天然气(干井气、油田伴生气、包括高含湿天然气及含有其它杂质的非洁净天然气)空气、包括含水、含固体颗粒以及含有其它悬浮物的空气各种碳氢化合物气体,包括含湿的HC气体各种稀有气体、如氢、氦、氩、氧等湿的氯化物气体烟道气2、蒸汽饱和蒸汽过热蒸汽3、液体油类,包括原油,燃料油,含水乳化油(水+柴油、水+重油)、含醋、含水、含沙的污油等水,包括净水、污水、含油、含醋、含沙的水甲苯、甲醇各种水溶液,包括盐、碱水溶液等4、特殊流体油+HC气+水+沙加气的水,如H2O+空气;H2O+CO2等五、系数的确定方法1、流出系数C采用实流标定值。产品出厂时,逐台实流标定。2、测量气体时,可膨胀性系数ε采用理论计算值,计算公式为GB/T2624-93。应用户要求,也可以用气体对C和ε的乘积一并进行实流标定。六、流量测量系统完整的NV2118内文丘里管流量计测量系统(参见图)应包括NV2118内文丘里管、差压变送器、阀组、温度、压力变送器、流量显示积算仪或流量计算机。
产品技术性能特点
XXLV锥形流量计具有测量精确度高、高性与强适应性(以上简称双高一强)的技术特点,符合现代计量仪表的性能要求。
高精确度:流出系数不确定度±0.5%(量程比10:1)
流出系数不确定度±0.3%(量程比4:1)
高性:一次件差压装置结构简单、坚固、经久耐用,且防堵性好,配套差压变送器技术发展成熟、稳定。ZBZ产品成功应用于工业、能源诸多行业、多种计量场合,全部运行状况良好,测量性能稳定,因产品自身问题引发的故障率为零。
强适应性:ZBZ锥形流量计产品对测量条件适应性较强,为其它一切流量计所不及。这也是锥形管产品在使用过程中能保持高精确度与高性的主要原因之一。具体表现在以下几点:
(1)对被测流体性质、工况及现场环境条件适应性强,不但能高精度地测量洁净的一般性流体,也可以测量高粘度流体、高含湿气体、含固体微粒流体和其它脏污流体,并能适应高温、高压、低温、低压工况条件和强振动等恶劣环境条件。
(2)适测雷诺数范围宽,雷诺数上限无限制,下限也可以很低,因而既可测高流速大流量,也能测低雷诺数小流量,特别是其可测量的流量下限值,远低于旋进旋涡、涡街等流量计。
(3)量程比宽: 10:1以上,可以满足一般工业、能源计量要求。(4)对仪表入口前直管段要求低,仅为3D,远远低于孔板、喷嘴及涡街、涡轮等其他速度式流量计.
3、产品性能机理简析
V锥形流量计为何能有如此的技术性能?最基本的原因是靠其简单而又科学合理的结构及其所形成的节流模式。
应当说,锥形管是环形孔板与经典文丘里管的技术再发展,它将环形孔板、经典文丘里管、耐磨孔板以及锥形入口孔板的性能优(特)点融合在一起,消除了孔板的计量性能缺陷,使之形成了一项具有"择优遗传杂交"特点的新型节流式流量测量仪表。标准孔板的主要计量性能缺陷:
①使用过程中,非常容易发生节流件锐缘磨蚀和积污,造成流出系数逐渐改变,导致难以控制的流量测量误差。
②在中低雷诺数测量区,流出系数随流量工况变化而变化的幅度较大,导致系统性的测量误差。
③安装直管段要求过高,以及孔板安装的严格规范要求难以达标,往往造成使用安装附加误差较大,该误差往往难以定量评估。
④压损大
环形孔板的计量情况优点:
(1)有充分的试验数据表明,它对清除来自上游的流动干扰所造成的非轴对称性速度分布的能力极强,对入口的直管段要求低。
(2)不存在节流件积污,可测混相流。
经典的文丘里管的计量性能优点:
(1)对入口的直管段要求较低。
(2)积污小,压损小。
(3)可测混相流。
耐磨孔板与锥形入口孔板的计量性能优点:
(1)无锐缘磨蚀,流出系数比较稳定。
(2)锥形入口孔板还可实现小雷诺数测量。
4、产品个性化设计技术
XXLV锥形流量计为何能有如此好的技术性能?除产品结构这一基础因素以外,产品实现个性化设计,也是一项非常重点的技术措施,使之对不同管径的不同测量条件都能取得满意的测量结果。
如何适应不同的测量条件,产品具体结构尺寸的合理搭配是关键。目前我公司对此已形成系列化产品设计规范,届时可根据用户测量条件(介质性质、工况条件、测量范围等)与测量要求,进行有针对性的个性化设计,在宏观相似一致的前提下,科学地调整节流件的几何尺寸(不只是β值),从而得到满意的测量结果。实践表明,这样做是成功的、必要的。
5、产品的流出系数的标定
XXLV锥形流量计为何能有如此的计量性能?产品流出系数实标也是一项重要技术。产品流出系数(或流量系数)是仪表的最关键技术参数。所谓产品国家标准,说到家,主要也是确保产品流出系数的、。我公司在严格控制产品加工、检验质量的同时,XXLV锥形流量计产品出厂前,其式主义 流出系数一般都在国家技术监督部门认证授权的法制计量部门,按用户实用工况雷诺数范围进行实流标定。所以使用XXLV锥形流量计的计量数据是、的(其中对于用户要求测量精度不是很高的如在±1%以内即可的,也可以不经实流标定而直接采用相同规格产品既往多台标定结果的经验值。
6、产品的实用情况
产品自投放市场以来,已成功地用于石油、石化、化工、冶金、电力、热力、轻工、环保、机械制造等诸多行业、能源计量,深得用户的好评。
7、产品的系统配置形式与订货程序
(1)完整的XXLV流量测量系统包括SZLV锥形管、XX3351差压变送器、XXF3阀组、温度和压力传感器、XX-XMJA流量显示积算仪或流量计算机。公司生产的产品配置形式有机电一体化式和分体式两种,由用户自行选择。
(2)用户订货选型时,锥形管的通径规格可按等同的工艺的管道规格确定,同时按我公司“用户工况参数表"的要求,提供相关技术数据,差压变送器的规格需由我公司计算确定。
精度等级 | 0.5级(差压流量变送器精度应高于0.2级,含0.2级), (β:0.45~0.85,当β<0.55,量程比4∶1时,精度等级:≤0.30) |
重复性 | 0.1% |
工作压力 | 0~40MPa(有多个压力等级可供选择) |
工作温度 | -40~850°C |
环境温度 | -40~65°C |
安装直管段要求 | 前0-3D直管道,后0-1D直管段 |
量程比宽 | 通常为10∶1,选择合适的参数可达到50∶1 |
压损小 | 同样的β值,压损是孔板1/3~1/5 |
口径 | 从DN25~DN2000 |
安装要求低 | 前0~3D直管道,后0~1D直管段 |
量程比宽 | 通常为10∶1,选择合适的参数可做到50∶1 |
压损小 | 同样的β值,压损是孔板1/3~1/5 |
耐磨损 | 流线型锥形体节流后,在锥形体表面产生真空层效应,使得锥形体不易磨损 |
不堵塞 不粘附 | 锥形吹扫式设计避免了流体中的残渣、凝结物或颗粒的滞留; 稳定性好:β值可不变,并精确测量 |
精度高 | 0.5级 |
重复性好 | 优于0.1% |
信号稳定 | "信号波动"是孔板的1/10 |
β值范围宽 | V锥流量传感器独特的几何形状允许有广泛的β值范围 |
口径范围宽 | DN25~DN2000 |
可测高温、高压介质 | 工作温度850℃, 最大压力40MPa |
可测脏污介质(焦炉煤气、高炉煤气、原料油、渣油等) | |
可测气液两相介质(湿气、冷凝水等) |
型号
连接方式 | 法兰(平焊和对焊) | 口径 | DN15~DN2000 | |
取压方式 | 承插焊,法兰,螺纹 | 压力 | 0~40MPa | |
温度 | -40~850℃ | 应用 | 液体,气体,蒸汽 | |
材质 | 304不锈钢、316L不锈钢、20#碳钢(详见选型表) | 适用介质 | |
连接方式 | 直接焊接到工艺管线 | 口径 | DN15~DN2000 | |
取压方式 | 承插焊,法兰,螺纹 | 压力 | 0~40MPa | |
温度 | -40~850℃ | 材质 | |
连接方式 | 法兰端面对夹 | 口径 | DN15~DN150 |
取压方式 | 承插焊,螺纹 | 压力 | 0~40MPa |
温度 | -40~850℃ | 材质 | 304不锈钢、316L不锈钢、20#碳钢(详见选型表) |
V锥传感器 | V锥流量计(由V锥传感器和差压变送器组成) | |
分体型安装 | 一体型安装 | |
只提供差压信号的检测部分(V锥体及测量管道),不提供差压变送器、三阀组和流量显示部分,输出信号为差压。由用户自己进行配套。 | 分体型安装由独立的V锥传感器和差压变送器组成。V锥传感器和差压变送器之间的引压管连接由用户自己完成。而差压变送器可以配套供应。 | 一体型安装是产品出厂时己将差压变送器、三阀组与V锥传感器连接成一体,用户购买一体型V锥流量计后,使用时不需再连接引压管。若需配接相应的流量积算器、压力变送器和温度变送器可以配套供应。 |
气体 | 煤气 | 焦炉煤气、高炉煤气、城市煤气 |
天然气 | 包括含湿量5%以上的天然气 | |
各种碳氢化合物气体 | 烷烃类,烯烃类等气体 | |
各种气体制造 | 氢、氦、氩、氧、氮气等 | |
腐蚀性气体 | 湿的氯化物气体等 | |
空气 | 包括含水,含尘埃的空气、压缩空气等 | |
烟道气 | 各种锅炉、加热炉排放的烟道气 | |
蒸汽 | 饱和蒸汽、过热蒸汽 | |
液体 | 油类 | 原油、燃料油、含水乳化油、柴油、液压油等 |
水 | 原水、饮用水、生产水、污水等 | |
各种水溶液 | 酸、碱、盐水溶液等 | |
有机物化学品 | 甲醇、乙二醇、二甲苯等 | |
特殊流体 | 油+HC气+沙 | |
加气的水 | H2O+N2+空气;H2O+CO2等 |
V锥流量计,又名;V型锥流量计;V形锥流量计;锥型流量计;锥形流量计;内锥流量计;内锥式流量计,一体化V锥流量计V锥流量计(V-cone flowmeter)是我公司在20世纪80年始研发的一种差压流量计,它的开发成功是差压式流量测量的质的飞跃。它利用V锥体在流场中产生的节流效应,通过检测上下游压差来测量流量。与普通节流件相比,它改变了节流布局,从中心孔节流改为环状节流。实践使用证明,V锥流量计与其他流量仪表相比,具有精度高、稳定性好,受安装条件局限小、耐磨损、测量范围宽、压损小、适合赃污介质等优点。而且V锥体本身作为流场的整流器而成为一种具有独特性能的的新型流量计。由V锥传感器和差压变送器组合而成的V锥流量计,可精确测量宽雷诺数(8×103≤Re≤5×107)范围内各种介质的流量。
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FFM61型V锥流量计主要技术参数 ·精度等级:0.5级(差压流量变送器精度应高于0.2级,含0.2级),(β:0.45~0.85,当β<0.55,量 程比4∶1时,精度等级:≤0.30) ·重复性:0.1% ·工作压力:0~40MPa(有多个压力等级可供选择) ·工作温度:-40~850°C ·环境温度:-40~65°C、 ·安装直管段要求:前0-3D直管道,后0-1D直管段 ·量程比宽:通常为10∶1,选择合适的参数可达到50∶1 ·压损小:同样的β值,压损是孔板1/3~1/5 ·口径从DN25~DN2000 FFM61型V锥流量计的技术特点: 1、安装要求低:前0~3D直管道,后0~1D直管段; 2、量程比宽:通常为10∶1,选择合适的参数可做到50∶1; 3、压损小:同样的β值,压损是孔板1/3~1/5; 4、耐磨损:流线型锥形体节流后,在锥形体表面产生真空层效应,使得锥形体不易磨损; 5、不堵塞,不粘附:锥形吹扫式设计避免了流体中的残渣、凝结物或颗粒的滞留; 6、稳定性好:β值可不变,并精确测量; 7、精度高:0.5级; 8、重复性好:优于0.1%; 9、信号稳定:"信号波动"是孔板的1/10; 10、β值范围宽:V锥流量传感器独特的几何形状允许有广泛的β值范围; 11、口径范围宽:DN25~DN2000; 12、可测高温、高压介质:工作温度850℃, 最大压力40MPa; 13、可测脏污介质(焦炉煤气、高炉煤气、原料油、渣油等); 14、可测气液两相介质(湿气、冷凝水等); 1.法兰型FFM61S 连接方式:法兰(平焊和对焊) 口径:DN15~DN2000 取压方式:承插焊,法兰,螺纹 压力:0~40MPa 温度:-40~850℃ 材质:304不锈钢、316L不锈钢、20#碳钢(详见选型表) 应用:液体,气体,蒸汽 适用介质:广泛地应用于市政、电力、化工、石油化工、冶金、食品加工等行业中流量测量,几乎适用于所有气体、液体介质。 |
法兰型V锥流量传感器
2.直接焊接型FFM61Z连接方式:直接焊接到工艺管线口径:DN15~DN2000取压方式:承插焊,法兰,螺纹压力:0~40MPa温度:-40~850℃材质:304不锈钢、316L不锈钢、20#碳钢(详见选型表)应用:输油管,输气管,蒸汽管网,高压工艺管线
3.夹持型 FFM61D连接方式:法兰端面对夹口径:DN15~DN150取压方式:承插焊,螺纹压力:0~40MPa温度:-40~850℃材质:304不锈钢、316L不锈钢、20#碳钢(详见选型表)应用:液体,气体,蒸汽
的性能是如何实现的
(1)对流体的均速作用
V锥传感器和差压变送器组成的V锥流量计 依照用户要求不同,利用V锥传感器和差压变送器组成流量检测仪表供货分为二类: 1.V锥传感器 只提供差压信号的检测部分(V锥体及测量管道),不提供差压变送器、三阀组和流量显示部分,输出信号为差压。由用户自己进行配套。 2.V锥流量计 由V锥传感器和差压变送器组成。有分体型安装和一体型安装两种结构。 分体型安装由独立的V锥传感器和差压变送器组成。V锥传感器和差压变送器之间的引压管连接由用户自己完成。而差压变送器可以配套供应。 一体型安装是产品出厂时己将差压变送器、三阀组与V锥传感器连接成一体,用户购买一体型V锥流量计后,使用时不需再连接引压管。若需配接相应的流量积算器、压力变送器和温度变送器可以配套供应。 | ||||
可以成功测量的流体: 1.气体 煤气:焦炉煤气、高炉煤气、城市煤气 天然气:包括含湿量5%以上的天然气 各种碳氢化合物气体:烷烃类,烯烃类等气体 各种气体制造:氢、氦、氩、氧、氮气等 腐蚀性气体:湿的氯化物气体等 空气:包括含水,含尘埃的空气、压缩空气等 烟道气:各种锅炉、加热炉排放的烟道气 2.蒸汽:饱和蒸汽、过热蒸汽 3.液体 油类:原油、燃料油、含水乳化油、柴油、液压油等 水:原水、饮用水、生产水、污水等 各种水溶液:酸、碱、盐水溶液等 有机物化学品:甲醇、乙二醇、二甲苯等 4.特殊流体 油+HC气+沙 加气的水:H2O+N2+空气;H2O+CO2等 | ||||
V锥流量传感器选型表
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注:V锥流量计需选配:差压变送器、三阀组、针型阀、冷凝罐、冷凝圈、压力变送器、温度变送器、智能计算仪
测量原理|的性能
◆具有良好的度(≤0.5%)和重复性(≤0.1%)。
◆具有较宽的量程比(10:1~15:1)。
◆对流体有整流功能,因此只需要极短的直管段(前1~3D后0~1D)。
◆具有自清洁功能,可测脏污和易结垢流体。
◆节流件关键(不含任何电子部件),因此耐高温、高压、耐腐蚀、不怕震动等。
◆可测流体的种类非常广泛(液、气、蒸汽),流量范围宽(从微小流量~到大流量),适应的管道(DN15~DN3000)。
的性能是如何实现的
(1)对流体的均速作用
流体在管道中流动实际上是这样一种状态,当流体流动不受任何阻碍和干扰达到充公发展状态时,其速度分布为:越靠近管道中心流速越快,在中心处达到最快、越靠近管壁流速越慢,在管壁处接近零。大多数流量仪表测量流量涉及到流速时,由于无法改变这种快慢不均的状态,只能忽略管道中流速有快慢之分的实际情况而假设流速是均等的。由于锥形体处在管道中心,它直接把流体从高速流动的中心部位分开,使流速快的流体分别向四周流速慢的流体靠拢并拉动它们混合一起流动,这种快慢混合的结果就是:原本流速快慢的差别消失了,流体变成了真正的均匀流动。流体流速被均匀化所带来的好处就是:测量信号真实反映了被测流体的实际值,并使得在低流速时塔型(形)流量计前后仍能产生足够的差压,随着流速的降低,这种作用更加显著,而这种情况对于传统的差压式仪可能早已不能测量了。
(2)具有很强的抗干扰(旋涡流)能力
大家都知道流体流动遇到阻挡物时会产生“旋涡流”,这就是的“卡曼旋涡”现象,涡街流量计就是基于这个原理工作的。同样道理象孔板、锥开体等节流件在管道中也是阻挡物,在节流件后部除了产生静压力外必然也会产生旋涡流。然面这个旋涡流对于涡街流量计来讲是有用的信号对于差压式仪表来讲却是有寄存器的干扰,见。这个干扰在节流件下流(负压端)会产生“信号跳动“现象,它会严重干扰正常信号的测量。塔形的结构是边壁节流,节流件后部产生干扰流的分布是等量相反(对称分布)而相互抵消,因此使干扰程度大大减轻。而孔板等传统节流件是中心节流,产生的干扰流方向直接指向取压口,严重干扰了测量信号,特别是小流量时干扰甚至大于测量信号而无法正常工作。
(3)对流体的整流功能
绝大多数流量仪表要求足够长的前后直管段,目的就是为了使流体流动状态成为充分发展管流以复现实验条件下的流动状态。然而这种苛刻的要求常常由于复杂的现场(如各种阀门、弯头、缩径、扩径、泵等)而不能满足,所带来的结果必然是测量误差的增大。因此,绝大多数流量仪表很难在不满足直管段条件下取得的测量值。而塔型(形)流量计却不同,由于它边避节流的特殊结构,使得流体在遇到V形节流件时,被强迫按照“管壁与节流件之间由宽逐渐变窄的狭长通道”内流动,该通道可以等效为一个管式整流器,经过这个通道后,各种干扰流的变化为:不规范流动——被迫在规定的通道流动——变成规范流动。因此它能够对上游处因各种外界因素引起的不规则的流动畸变自动进行矫正整流,从而使达到测量区的流动形成了规则的流动。因此只需极短的直管段也能取得的测量值,由此大大减轻了用户的工作量和投资,这是大多数流量仪表无法相比拟的。
(4)节流件耐磨损的特点
我们都知道节流式差压仪表的测量精度是靠它的“几何尺寸”的,这一点塔形与孔板是一样的。但是由于孔板测量关键部位易磨损,它的测量误差随着使用时间在缓慢变大。而从塔型(形)流量计的节流件结构可以看出:其关键的节流边缘是处在节流件后部的钝角,并顺着流体方向。当流体流过节流件表面和管壁间的通道时,会形成“边界层效应”,该效应会使流体到达测量部位前,逐渐离开了节流边缘一个微小的距离,这样就使被测流体不与节流件关键部位接触,因此就不可能有磨损情况发生,其关键部位的几何尺寸(β值)就能保持不变。所以不用重复标定也能稳定工作。
(5)自清洁功能
如前所述,由于流体在靠近管壁处的流速变慢极容易使脏污物等沉淀或附着在管壁上,对于孔板等传统差压仪表还会在前面堆积。那么流体在塔形流量计流动时会是一种怎样的情况?当流体进入测量管并流过节流件四周的通道时,由于该通道是管壁与节流件间形成的由宽逐渐变窄的通道,它博士流体流动速度高于管道其他部位并逐渐加快,在到达节流件测量的关键部位时流速最快,从而对管壁、节流件表面附近形成了吹扫冲刷作用,所有脏污杂物不可能在这里停留或附着,所以不会产生脏污的积垢,更不存积垢。塔型(形)流量计这一独特的吹扫式设计,决定了它用在高炉煤气、焦炉煤气等脏污流体测量中,不会使粉尘、焦油等脏物在节流件和管壁附近堆积,附着及堵塞取压孔。
(6)强大防堵功能的专利技术
上述介绍的塔形流量计的自清洁功能,当流体属于特脏型或含有大量粉尘杂质时,常规的V型(形)流量计有时也不能解决,国内外实际使用中,时有发生因堵塞取压孔而导致测量失败的事例。为此飞龙公司经过一年多的试验已于去年研制成功三项具有中国独立知识产权的专利技术产品:
★具有可控加热的塔型(形)流量计;
★具有喷涂特殊材料涂层的塔型(形)流量计;
★具有多孔取压的塔型(形)流量计;
专用于高炉、焦炉煤气等特脏污流体流量的测量。加油极强的防堵功能,该产品目前在国内国际都处于领先地位。
(7)在设计计算上比标准节流件
对这个问题下面以计算孔板为例来说明。
在孔板计算中用户必须把管道直径“D”值提供给计算者,D参数是设计孔板的一个重要数据,因此标准中对它有严格的规定:要求在节流件前(0~0.5)D长度上,至少取3个截面测出12个数据,然后取其平均值作为D值来计算孔板。然而这个规定在实际中很难做到,因为大多数情况都是在原有的工艺管道上后安装江苏中仪自动化仪表有限公司塔型(形)流量计,不可能为了测量D值而停车割开管道,大多数习惯上都是以公称直径报给设计者(除非连同直管段一道购买加工)。我们知道管道的尺寸通常是以公称值来标注的,而钢管产品是按外径和壁厚系列组织生产的。不同的壁厚可以导致同一系列的钢管直径相差最大达十毫米之多,以这样不D值来计算节流件,其结果就是“假值真算”,再的计算软件算出来结果也是不会的。塔型(形)流量计,是把测量管和连接法兰整体焊接在一起的一个产品,虽然D值的要求也很严格,但是这个工作是由仪表制造厂家来做的。测量管是在制造厂进行测量或者进行机械加工来达到所要求数值,根本不需要用户再为管道的D值是否精确而为难,用户只要把管道的壁厚系列提供给仪表厂以便选配同系列的测量管就可以。由于塔形流量可以把D值控制的非常精确,从而避免了孔板等差压式仪表因D值不而带来的计算上的误差。
(8)压力损失小
塔型(形)流量计的结构特点是流线型节流件,采用“逐渐节流方式”工作,不同于孔板等传统差压式仪表“突然节流”的工作方式,所以它的压力损失小,约是孔板的1/3。因此对于那些“低压力、大流量”流体测量来讲,比传统差压式仪表有很大的性。
(9)流量计的检定
流量计的检定执行中华人民共和国检定规程:JJG640-1994“差压式流量计检定规程”。
技术指标及含应用范围
*度:±0.5%
*重复性:±0.1%
*量程比:10:1~15:1
*直管段要求:上游1~3D下游0~1D
*雷诺数:8000~1×107
*适用管径:DN15~DN3000
*温度:-50℃~550℃
*公称压力:0~30MPa
*可测介质:
气体
煤气(焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气等)
天然气,包括含湿量5%以上的天然气
各种碳氢化合物气体
各种气体,如氢、氦、氩、氧、氮等空气,包括含水、含其它尘埃的空气
烟道气
蒸汽
饱和蒸气
过热蒸汽
液体
油类、燃料油、含水乳化油等
水,包括纯净水、污水
各种水溶液,包括盐、碱水溶液
含油、含沙的水
其它化工液体
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ZKLH V锥流量计源于美国McCROMETER,是一种极具优势的新型差压式流量仪表。从二十几年前诞生开始,就以其常规差压仪表无法相比的的诸多优点,迅速在流量测量领域得到了广泛的应用和好评。V锥流量计是一种的差压式流量计量装置,它以独特的边壁逐步收缩节流方式,一改传统节流装置的几乎所有的缺点,是差压流量计革命性成果。其原理与其他差压式流量计一样,是经典的密闭管道中能量守恒原理和流动连续性原理,并具有自整流、自清洗、自保护功能;直管段要求极短,无积污、堵塞,可保持稳定性;锥体后端高频低幅的小噪声使测量下限相对很低,从而使量程比达15:1;其压损只及孔板的1/3和文丘里管相似。因此,V锥流量计可广泛应用于石油、化工、电力、供热等国民经济各领域。 测量原理|的性能 ◆具有良好的度(≤0.5%)和重复性(≤0.1%)。 ◆具有较宽的量程比(10:1~15:1)。 ◆对流体有整流功能,因此只需要极短的直管段(前1~3D后0~1D)。 ◆具有自清洁功能,可测脏污和易结垢流体。 ◆节流件关键(不含任何电子部件),因此耐高温、高压、耐腐蚀、不怕震动等。 ◆可测流体的种类非常广泛(液、气、蒸汽),流量范围宽(从微小流量~到大流量),适应的管道(DN15~DN3000)。 的性能是如何实现的 (1)对流体的均速作用 流体在管道中流动实际上是这样一种状态,当流体流动不受任何阻碍和干扰达到充公发展状态时,其速度分布为:越靠近管道中心流速越快,在中心处达到最快、越靠近管壁流速越慢,在管壁处接近零。大多数流量仪表测量流量涉及到流速时,由于无法改变这种快慢不均的状态,只能忽略管道中流速有快慢之分的实际情况而假设流速是均等的。由于锥形体处在管道中心,它直接把流体从高速流动的中心部位分开,使流速快的流体分别向四周流速慢的流体靠拢并拉动它们混合一起流动,这种快慢混合的结果就是:原本流速快慢的差别消失了,流体变成了真正的均匀流动。流体流速被均匀化所带来的好处就是:测量信号真实反映了被测流体的实际值,并使得在低流速时塔型(形)流量计前后仍能产生足够的差压,随着流速的降低,这种作用更加显著,而这种情况对于传统的差压式仪可能早已不能测量了。 (2)具有很强的抗干扰(旋涡流)能力 大家都知道流体流动遇到阻挡物时会产生“旋涡流”,这就是的“卡曼旋涡”现象,涡街流量计就是基于这个原理工作的。同样道理象孔板、锥开体等节流件在管道中也是阻挡物,在节流件后部除了产生静压力外必然也会产生旋涡流。然面这个旋涡流对于涡街流量计来讲是有用的信号对于差压式仪表来讲却是有寄存器的干扰,见。这个干扰在节流件下流(负压端)会产生“信号跳动“现象,它会严重干扰正常信号的测量。塔形的结构是边壁节流,节流件后部产生干扰流的分布是等量相反(对称分布)而相互抵消,因此使干扰程度大大减轻。而孔板等传统节流件是中心节流,产生的干扰流方向直接指向取压口,严重干扰了测量信号,特别是小流量时干扰甚至大于测量信号而无法正常工作。 (3)对流体的整流功能 绝大多数流量仪表要求足够长的前后直管段,目的就是为了使流体流动状态成为充分发展管流以复现实验条件下的流动状态。然而这种苛刻的要求常常由于复杂的现场(如各种阀门、弯头、缩径、扩径、泵等)而不能满足,所带来的结果必然是测量误差的增大。因此,绝大多数流量仪表很难在不满足直管段条件下取得的测量值。而塔型(形)流量计却不同,由于它边避节流的特殊结构,使得流体在遇到V形节流件时,被强迫按照“管壁与节流件之间由宽逐渐变窄的狭长通道”内流动,该通道可以等效为一个管式整流器,经过这个通道后,各种干扰流的变化为:不规范流动——被迫在规定的通道流动——变成规范流动。因此它能够对上游处因各种外界因素引起的不规则的流动畸变自动进行矫正整流,从而使达到测量区的流动形成了规则的流动。因此只需极短的直管段也能取得的测量值,由此大大减轻了用户的工作量和投资,这是大多数流量仪表无法相比拟的。 (4)节流件耐磨损的特点 我们都知道节流式差压仪表的测量精度是靠它的“几何尺寸”的,这一点塔形与孔板是一样的。但是由于孔板测量关键部位易磨损,它的测量误差随着使用时间在缓慢变大。而从塔型(形)流量计的节流件结构可以看出:其关键的节流边缘是处在节流件后部的钝角,并顺着流体方向。当流体流过节流件表面和管壁间的通道时,会形成“边界层效应”,该效应会使流体到达测量部位前,逐渐离开了节流边缘一个微小的距离,这样就使被测流体不与节流件关键部位接触,因此就不可能有磨损情况发生,其关键部位的几何尺寸(β值)就能保持不变。所以不用重复标定也能稳定工作。 (5)自清洁功能 如前所述,由于流体在靠近管壁处的流速变慢极容易使脏污物等沉淀或附着在管壁上,对于孔板等传统差压仪表还会在前面堆积。那么流体在塔形流量计流动时会是一种怎样的情况?当流体进入测量管并流过节流件四周的通道时,由于该通道是管壁与节流件间形成的由宽逐渐变窄的通道,它博士流体流动速度高于管道其他部位并逐渐加快,在到达节流件测量的关键部位时流速最快,从而对管壁、节流件表面附近形成了吹扫冲刷作用,所有脏污杂物不可能在这里停留或附着,所以不会产生脏污的积垢,更不存积垢。塔型(形)流量计这一独特的吹扫式设计,决定了它用在高炉煤气、焦炉煤气等脏污流体测量中,不会使粉尘、焦油等脏物在节流件和管壁附近堆积,附着及堵塞取压孔。 (6)强大防堵功能的专利技术 上述介绍的塔形流量计的自清洁功能,当流体属于特脏型或含有大量粉尘杂质时,常规的V型(形)流量计有时也不能解决,国内外实际使用中,时有发生因堵塞取压孔而导致测量失败的事例。 为此飞龙公司经过一年多的试验已于去年研制成功三项具有中国独立知识产权的专利技术产品: ★具有可控加热的塔型(形)流量计; ★具有喷涂特殊材料涂层的塔型(形)流量计; ★具有多孔取压的塔型(形)流量计; 专用于高炉、焦炉煤气等特脏污流体流量的测量。加油极强的防堵功能,该产品目前在国内国际都处于领先地位。 (7)在设计计算上比标准节流件 对这个问题下面以计算孔板为例来说明。 在孔板计算中用户必须把管道直径“D”值提供给计算者,D参数是设计孔板的一个重要数据,因此标准中对它有严格的规定:要求在节流件前(0~0.5)D长度上,至少取3个截面测出12个数据,然后取其平均值作为D值来计算孔板。然而这个规定在实际中很难做到,因为大多数情况都是在原有的工艺管道上后安装江苏中仪自动化仪表有限公司塔型(形)流量计,不可能为了测量D值而停车割开管道,大多数习惯上都是以公称直径报给设计者(除非连同直管段一道购买加工)。我们知道管道的尺寸通常是以公称值来标注的,而钢管产品是按外径和壁厚系列组织生产的。不同的壁厚可以导致同一系列的钢管直径相差最大达十毫米之多,以这样不D值来计算节流件,其结果就是“假值真算”,再的计算软件算出来结果也是不会的。塔型(形)流量计,是把测量管和连接法兰整体焊接在一起的一个产品,虽然D值的要求也很严格,但是这个工作是由仪表制造厂家来做的。测量管是在制造厂进行测量或者进行机械加工来达到所要求数值,根本不需要用户再为管道的D值是否精确而为难,用户只要把管道的壁厚系列提供给仪表厂以便选配同系列的测量管就可以。由于塔形流量可以把D值控制的非常精确,从而避免了孔板等差压式仪表因D值不而带来的计算上的误差。 (8)压力损失小 塔型(形)流量计的结构特点是流线型节流件,采用“逐渐节流方式”工作,不同于孔板等传统差压式仪表“突然节流”的工作方式,所以它的压力损失小,约是孔板的1/3。因此对于那些“低压力、大流量”流体测量来讲,比传统差压式仪表有很大的性。 (9)流量计的检定 流量计的检定执行中华人民共和国检定规程:JJG640-1994“差压式流量计检定规程”。 技术指标及含应用范围 *度:±0.5% *重复性:±0.1% *量程比:10:1~15:1 *直管段要求:上游1~3D下游0~1D *雷诺数:8000~1×107 *适用管径:DN15~DN3000 *温度:-50℃~550℃ *公称压力:0~30MPa *可测介质: 气体 煤气(焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气等) 天然气,包括含湿量5%以上的天然气 各种碳氢化合物气体 各种气体,如氢、氦、氩、氧、氮等空气,包括含水、含其它尘埃的空气 烟道气 蒸汽 饱和蒸气 过热蒸汽 液体 油类、燃料油、含水乳化油等 水,包括纯净水、污水 各种水溶液,包括盐、碱水溶液 含油、含沙的水 其它化工液体 |
V锥流量计是一种新型的可精确测量各种雷诺数的高精度流量计,可满足各种介质的应用条件要求其操作原理同其它各种类型的流量计差压原理相同,都是基于密封管道中的能量守恒定理,锥形流量计由于具有独一无二的设计结构,因而性能更优。 V锥流量计是在管道中心处悬挂一锥形节流件,锥形件阻碍介质的流动,重塑流速曲线,在锥形性的下游可立即形成低压区,管道上游的正压同经节流件节流后的下游的负压之间有一差压,将正、负压用取压口取出,正压口位于管道的上游,负压口位于锥体的末端,通过测量两者之间差压,根据伯努力方程即可计算出管道中的流量,锥体位于管线中心,可对所测介质的流速曲线进行优化,因此测量精度高,对仪表上、下游的直管段要求低。 锥形流量计可测量各种工况(温度和压力)条件下的气相、混合气相、液相、多相液体、气液两相(湿气、液相质量比≤5%)、粉末、高粘度、高流速、脏污、含有固体悬浮颗粒的液相、溶液振动、电磁干扰等介质的流量。流体的条件可从深低温到超临界状态。工作温度最高850℃ ,最大压力42.0MPa。若用特殊结构材质,温度压力还可以更高。可测量最高雷诺数500万,最底雷诺数8000甚至更低。产生满刻度差压信号从最低小于0.1千帕到最高几十千帕。 法兰取压型锥形流量计(VF),采用实心锥体截流体,并在管壁用法兰取压,配上远传差压变送器,可有效防止取压口的堵塞,适合于含有固体颗粒粉尘介质、高粘度液体及脏污介质。 工作原理 : V锥流量计是一种差压型的流量仪表。以差压原理设计的流量仪表已经有了一百多年的应用历史了,差压型流量计是基于密封管道中的能量转换原理,也就是说对于稳定流体,管道压力与管道中的介质流速的平方根成反比:速度增加压力会下降,当介质接近锥体时,其压力为P1,在介质通过锥体的节流区时,速度会增加压力会降低为P2,如图1所示,P 1和P2都通过锥形流量计的取压口引到后接差压变送器上,流速发生变化时,锥形流量计的两个取压口之间的差压值会增大或缩小。当流速相同时,若节流面积大,则产生的差压值也大, β值等于锥体的节流面积除以管道内径的截面积(可换算成两者之间的直径比)。公司网站:www.yalongyibiao.com
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V形锥流量计源于美国McCROMETER,是一种极具优势的新型差压式流量仪表。从二十几年前诞生开始,就以其常规差压仪表无法相比的的诸多优点,迅速在流量测量领域得到了广泛的应用和好评。V锥流量计是一种的差压式流量计量装置,它以独特的边壁逐步收缩节流方式,一改传统节流装置的几乎所有的缺点,是差压流量计革命性成果。其原理与其他差压式流量计一样,是经典的密闭管道中能量守恒原理和流动连续性原理,并具有自整流、自清洗、自保护功能;直管段要求极短,无积污、堵塞,可保持稳定性;锥体后端高频低幅的小噪声使测量下限相对很低,从而使量程比达15:1;其压损只及孔板的1/3和文丘里管相似。因此,V锥流量计可广泛应用于石油、化工、电力、供热等国民经济各领域。 一、V形锥流量计的应用范围测量介质:气体类 液体类 蒸汽类:(过热蒸汽、饱和蒸汽) 二、主要特点精度高:V锥型流量计[2]的精度为测量值的±0.5%,贸易计量级为±0.3%(系统精度需参照应用条侏及二次仪表的精度)。 重复性好:V锥型流量计的重复性很好,为±0.1%。 量程比宽:V锥型流量计的量程较其它类型的差压流量计大得多,正常情况下为10:1,若有必要不是也可加大。在雷诺数高于8000时输出信号为线性,若低于8000也可测量,但需对输出信号根据曲线进行修正。 直管段要求低:伯努力方程要求受测流体为理想流体,在实际应用中这是根本不可能的,很多情况会造成流体分布不均匀,如弯头,阀门,缩径,扩径,泵,三通等等,对其它仪表而言,这是一个很难解决的问题。V锥流量计可在极为恶劣的情况下均匀流体分布,如在紧邻仪表上游有单弯管,双弯管,经过锥体“整流”后的流体分布比较均匀可仪表在恶劣的条件下获得较高的测量精度,由于V型流量计可均匀流体分布曲线,因此同其它类型的差压流量计相比,对上下游直管段的要求小,建议安装时在上游留0-3D的直管段,在下游留0-1D的直段管。当用户的管道尺寸大,管道价格高或直管段不够的情况下,V锥型流量计将是选择。在过去十年内,对V型流量计的上游有一个90℃的单弯管或两个不在一个平面上的双弯管的情况进行了测试,测试结果表明,V锥型流量计可在紧邻它的地方装有一个弯管或不在同一个平面上的双弯管而不会对测量精度有影响。 流量计特有结构所形成的边界层效应,使节流件关键部位不会磨损,因此可以保持几何尺寸不变,因此能稳定工作而无须标定。 流量计是纯机械体,因此耐高温、耐高压、耐腐蚀及不怕振动。 可测的流体广泛(液体、气体、蒸汽),测量范围宽(微小流量~大流量),适用的管径DN15~DN3000。 塔形(V形锥)流量计与其它差压式流量仪表原理相同,也是一种节流式差压流量计。塔形(V形锥)的出现,打破了沿袭近百年的结构模式,使得节流式差压仪表产生了“质的飞跃”。塔形(V形锥)流量计的重大突破在于“变流体在管道中心中心收缩为边壁收缩”。 该流量计采用了多孔取压、环室取压,一体化安装等多项专利技术。广泛用于特脏污流体中的计量(如:钢铁厂的焦炉煤气、高炉煤气等)。 三、重大突破V锥流量计的重大突破在于“变流体在管道中心中心收缩为边壁收缩”。即利用同轴安装在管道中的V形锥体,迫使流体从中心逐渐收缩到管道内壁而流过V形锥体,通过测量V形锥体前后的差压来求得流量。正是这个边壁收缩的结构,使其具有一系列其它差压仪表无法相比的优点,克服了以孔板为代表的传统差压仪表的诸多缺点,可以说这是流量仪表一场革命性的变化,从此揭开了差压式仪表崭新的一面。 四、V锥的节能效果对于流量仪表来讲,耗能的高低取决于流量计的压力损失,压损大的耗能大,压损小的耗能小。由于在冶金行业中孔板仪表使用的较多,下面把孔板与V锥压力损失做一个对比,看一看二者在测量流量过程中能耗的大小。 举例1:某厂饱和蒸汽流量测量,管道内径257;工作绝压0.9MPa;工作温度175.35℃;密度4.655kg/m3;最大流量30t/h;常用流量20t/h。
孔板和V锥取相同的β=0.6。 计算结果如下(有关计算公式及计算过程见光盘资料): 常用流量20t/h时,孔板的压力损失为:14.162kPa V锥的压力损失为:6.523kPa 孔板比V锥的压力损失大7.639kPa ,在输送同样流量条件下,孔板比V锥每小时多耗能11.395kW/h。如果按照目前工业平均电能费0.8元/(kW.h),一年按开车300天计算,仅一套孔板流量计将比V锥流量计每年多支出电费: 0.8(元)×11.395(kW/h)×24(小时)×300(天)=6.563万元 举例2:高炉煤气,管道内径:702.4mm,工作压力(G):12kPa,温度:70℃,当地大气压:98.39kPa,工作密度1.0326kg/m3,常用流量25000m3/h 孔板和V锥取相同的β=0.6955。计算结果如下: 在常用流量下 孔板的压力损失为:1.894kPa V锥的压力损失为:0.479kPa 孔板比V锥的压力损失大1.415kPa ,在输送同样的流量条件下每小时多耗能 12.283kW/h。按照工业电能费0.8元/(kW.h),每年按开车330天计算,仅一套孔板流量计将比V锥流量计每年多支出电费:0.8(元)×12.283(kW/h)×24(小时)×330(天)=7.783万元 通过以上计算可以看出,平时并未引起我们重视的一套小小流量计量,在选用何种类型的仪表上,竟有如此大的潜力(或如此大的浪费没有发现)可以挖掘,可见V锥流量计的节能效果是非常显著的。在我国电力能源目前尚供应不够充足的情况下,使用节能的流量仪表不但为企业本身创造了利润,也符合国家倡导的节能减排的产业政策。 五、V形锥产品类型 对于塔形流量计,一次传感器部分是指流量计本体如何与工艺管道连接的工作、尽管流量计有多种结构形式,如:管道式、夹装式、对焊式等。如果描述不作特殊说明,安装方法是等同的。由于流量计具有对流体流动状态整流的功能,因此一次传感器部分的安装要求远不孔板等相对宽松的多。由于流量计是管段式,它与工艺管道的同轴度、垂直度无严格的要求。 1、管道法兰式:是指流量计两端有安装法兰。与工艺管道两端同规格的安装法兰(也称用户法兰)连接,是比较常用的结构形式,适用的口径(DN50mm~3000mm)。此种形式适用于节流装置与差压变送器分体安装时选用,一般常用于测量蒸汽流量时使用,在测量其他高温介质时也可以使用。 2、法兰夹装式:用于小口经流量计的安装形式,每台流量计玉工艺管道只需2片法兰。法兰与工艺管道焊接在一起,再把流量计夹装在两法兰之间。此中安装方法与涡街流量计(≤300mm)安装方法相同。 3、小口径一体化式:适用口径≤DN40mm,介质温度≤120℃的流体。该结构是把差压变送器直接与塔形流量计组合成一个整体。二者之间无导压管、取压阀、三阀组。使安装变的非常简单(与涡街流量计安装方法相同) 。差压变送器调节零点时需要关闭工艺管道的阀门,就可以调零。 注意:此安装方式,不能用于测量高温介质的场合,是因为高温介质会进入差压变送器测量室内,损坏变送器测量膜片。 4、管道对焊式:是指塔形流量计与工艺管道无法兰连接(流量计本体无法兰),安装时直接把流量计与工艺管道焊接在一起。该结构成本相对较低(减少4片法兰的成本),属于一次性安装。一般用于较大口径的场合。 5、常规流体一体化式:是指介质温度≤120℃的流体,适用管径:DN50~DN3000。生产厂家根据不同的流体和用户要求,出厂时在流量计上为用户焊接(或装配)好阀门和三阀组。在现场安装时由用户把流量计与变送器组装在一起即可。 6、蒸汽一体化式:是指测量蒸汽流量时,把变送器与塔形流量计组装在一起,变送器与流量计之间要装配我公司“蒸汽专用三阀组”部件,从而取消了导压管并大大简化了取压结构。 7、液体防冻式:是指塔形流量计与变送器之间装由我公司“液体专用隔离罐”,罐中装有特殊介质,该介质能在较低的温度下不冻结。此种安装方式在测量液体时,特别在北方冬天室外环境比较低的情况下。往往变送器测量室种的液体容易冻结,损坏变送器。 8、方形管道法兰式:是指工艺管道为方形管,而流量计测量管为圆形管道,二者通过一个特制的“方-圆”连接件进行连接。 六、工作原理 锥形流量计是一种差压型的流量仪表。以差压原理设计的流量仪表已经有了一百多年的应用历史了,差压型流量计是基于密封管道中的能量转换原理,也就是说对于稳定流体,管道压力与管道中的介质流速的平方根成反比:速度增加压力会下降,当介质接近锥体时,其压力为P1,在介质通过锥体的节流区时,速度会增加压力会降低为P2,如图1所示,P 1和P2都通过锥形流量计的取压口引到后接差压变送器上,流速发生变化时,锥形流量计的两个取压口之间的差压值会增大或缩小。当流速相同时,若节流面积大,则产生的差压值也大, β值等于锥体的节流面积除以管道内径的截面积(可换算成两者之间的直径比)。 |
产品相关关键字: V锥 V锥流量计 流量计 |
形流量计是一种新型的可精确测量各种雷诺数的高精度流量计,可满足各种介质的应用条件要求其操作原理同其它各种类型的差压原理相同,都是基于密封管道中的能量守恒定理,锥形流量计由于具有的设计结构,因而性能更优。
型 号 | 说 明 | |||||
JC V | V锥流量计 | |||||
| 代号 | 口径(mm) | ||||
| 15~3000 | DN15~DN3000mm | ||||
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| 各部件材料材质 | ||||
| 代码 | 锥体 | 钢管 | 法兰 | ||
| A | SS304 | 20# | 20# | ||
| B | SS304 | 15CrMo | 15CrMo | ||
| C | SS304 | SS304 | 20# | ||
| D | SS304 | SS304 | SS304 | ||
| E | SS316L | SS304 | SS304 | ||
| G | SS316L | SS316L | SS316L | ||
| # | 其它材质 | ||||
| 代号 | 介质 | ||||
| 1 | 液体 | ||||
| 2 | 气体 | ||||
| 3 | 蒸汽 | ||||
| 4 | 高温介质 | ||||
| 代号 | 补偿形式 | ||||
| N | 不带压力、温度补偿 | ||||
| Q | 带压力、温度补偿输出 | ||||
| 代号 | 连接形式 | ||||
| L | 螺纹连接(适用于小口径) | ||||
| W | 法兰连接 | ||||
| 代号 | 压力等级 | ||||
| 0 | 0.25MPa | ||||
| 1 | 0.6 MPa | ||||
| 2 | 1.0 MPa | ||||
| 3 | 1.6 MPa | ||||
| 4 | 2.5 MPa | ||||
| 5 | 4.0 MPa | ||||
| 6 | 6.3 MPa |