锥形流量计

概述

    锥形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

    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)。

特点

    流量计精度：±0.5％、±1.0％、±1.5％系统精度须参照应用条件及二次表的精度。

    重复性好：优于±0.1%

    量程比宽：正常情况下为10：1，若有必要也可加大。

    直管段要求低：流量计前0~3D 直管段、后0~1D 直管段即可保证测量精度。实验证明，V锥流量计可以接近单弯管或不同平面的双弯管而对精度影响很小。

    长期稳定性好：锥体的外形设计保证流体在流经锥体时是一种渐变的过程，无突变，β值可保持长期不变，仪表可长期使用不需标定。

    信号稳定：所有差压流量计都会有“信号波动”，也就是说即使流体非常稳定，通过一次节流元件产生的信号也会有波动。对孔板而言，在节流件后形成的旋涡较长，这些长的旋涡会产生高幅、低频波动信号，这些信号会对差压表的读数造成干扰。而锥形流量计会在其下游形成小旋涡，产生低幅、高频波动信号。

    压损 小：由于没有突出的挡板，因此锥形流量计的压力损失比孔板低3/4。

    无滞留死区：锥体的“吹扫式”设计不存在死区，因此在锥体上不会堆积流体碎片、粘渣或杂质。

    混合器作用：V 锥流量计的下游所产生的旋涡是短旋涡，可在下游将介质混合，因此，目前V锥形流量计在作为流量计工作的同时，还可在很多场合用做静态搅拌器，可迅速而充分的将介质搅拌均匀。