摘(zhai)要：介紹(shào)了楔形(xing)流量計(jì) 的原理(li)及應用(yong)範圍，探(tan)讨了楔(xie)形流量(liàng)計對介(jie)質雷諾(nuò)數下限(xian)的要求(qiú)；介紹了(le)楔形流(liu)量計差(chà)壓值的(de)确定方(fang)法；以實(shi)際📧案例(li)爲例，采(cǎi)用PresoFloWCal軟件(jian)對楔形(xing)流量計(jì)差壓值(zhí)及壓損(sun)🐅進行計(jì)算。結合(hé)工程經(jing)驗，對與(yǔ)楔形流(liú)量計配(pèi)套使用(yòng)的 差壓(ya)變送器(qì) 進行選(xuǎn)型，根據(jù)不同的(de)工況，給(gei)出建議(yì)的安裝(zhuang)方式。
　　在(zài)石化裝(zhuāng)置中，存(cun)在一些(xie)易結晶(jing)、黏稠、髒(zang)污、磨蝕(shi)、低雷諾(nuo)數㊙️、含有(you)💁懸浮物(wù)、高溫等(deng)工況的(de)介質，如(ru)原油、泥(ni)漿、煤焦(jiao)油🌈、廢水(shuǐ)、瀝青、氯(lǜ)氣等，常(chang)用的流(liú)量計如(ru) 孔闆流(liu)量計 、 渦(wō)街流量(liang)計 、 電磁(cí)流量計(jì) 等無法(fǎ)克服堵(du)塞、低雷(léi)諾數、磨(mo)損、腐蝕(shi)等問題(ti)，故給設(shè)👉計選型(xing)帶💃來一(yi)些困擾(rǎo)。楔形流(liu)量計能(néng)夠有效(xiao)克服上(shàng)🈲述惡劣(lie)工況，提(ti)供高性(xìng)能的流(liú)量解決(jué)方案，取(qu)得了滿(man)意的測(cè)量效果(guo)❌。
1原理及(ji)應用範(fan)圍
　　楔形(xíng)流量計(ji)結構如(ru)圖1所示(shì)。當流體(ti)流經Ｖ形(xing)節流塊(kuai)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻時，流通(tōng)面積減(jiǎn)小，流速(su)增大，靜(jìng)壓減小(xiǎo)，從而産(chan)生靜壓(ya)差，而壓(yā)差的平(píng)方根與(yǔ)流量成(cheng)正比，測(cè)得差壓(yā)即可測(cè)得管道(dao)中的流(liú)量［1］。楔形(xing)流量計(jì)采用“Ｖ”型(xíng)體節流(liú)❓件，當流(liu)體中含(han)有雜👉質(zhi)或者固(gu)體時，容(rong)易從楔(xiē)形下👣部(bù)流過，不(bú)會産生(shēng)滞留，從(cóng)而防止(zhǐ)堵塞現(xian)象［2］。
　　楔形(xíng)流量計(jì)通常口(kǒu)徑範圍(wei)爲DN15～DN600，特殊(shū)口徑可(ke)至DN1200，壓力(lì)等✌️級高(gāo)至PN420，測量(liang)精度爲(wèi)±0.5％FS，可測量(liang)黏度高(gāo)至3Pa·s的介(jiè)質。

　　楔形流(liú)量計對(dui)介質雷(lei)諾數下(xia)限的要(yao)求，HG/T20507—2014《自動(dong)化儀🚩表(biǎo)選型設(she)計🙇🏻規範(fan)》6.2.4條規定(ding)：“含懸浮(fu)物的高(gao)黏度易(yi)結晶液(yè)體的流(liu)量、要求(qiú)永久的(de)壓力損(sǔn)失小、雷(lei)諾數小(xiǎo)🌐于500時，宜(yí)選用楔(xiē)形流量(liang)計”［3］；已作(zuo)廢的HG/T20507—2000《自(zi)動化儀(yí)表選型(xíng)設計規(gui)定》3.2.1條規(guī)定：“含懸(xuan)浮物的(de)高黏度(dù)液體、蒸(zheng)汽、氣體(ti)的流量(liàng)測量、雷(lei)諾數大(da)于500時可(kě)選用楔(xie)形流量(liang)⭐計”；SH/T3005—2016《石油(you)化工自(zì)動化儀(yi)表選型(xing)設計規(gui)範》中規(gui)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻定：“當測(ce)量高黏(nian)度、低雷(léi)諾數（最(zuì)低至500）的(de)流體時(shi)，可選用(yòng)楔形♋流(liu)量計”；已(yi)作廢的(de)💃SH/T3005—1999《石油化(hua)工自動(dòng)化儀表(biao)選型設(she)計規範(fàn)》中規定(ding)：“測量高(gao)黏度、低(di)雷諾數(shù)（低至100）的(de)流體，如(rú)原油、油(yóu)漿、渣油(yóu)、瀝青等(děng)，可選用(yong)楔式流(liú)量計”。
　　楔(xie)形流量(liàng)計對介(jie)質最低(di)雷諾數(shù)的說法(fa)不一緻(zhì)，其中HG/T20507—2014與(yu)SH/T3005—2015對雷諾(nuo)數的要(yao)求相悖(bèi)。如ABB的FPD470系(xì)列、BaDgerMeter的Preso楔(xie)形流量(liang)☔計要🧑🏾‍🤝‍🧑🏼求(qiu)雷♊諾數(shù)下限值(zhí)爲500，大韓(hán)DHWM系列、捷(jie)達WM系列(lie)楔形流(liu)量計要(yào)求雷諾(nuò)數下限(xian)值爲300，當(dang)雷諾數(shu)再低時(shi)流量系(xì)數發生(shēng)變化，流(liu)💔體流量(liang)和⁉️差壓(ya)不再遵(zūn)循平方(fang)✏️根的關(guān)系，會影(yǐng)響測量(liang)準确度(dù)。綜合上(shàng)述産品(pǐn)信息，楔(xie)形流量(liàng)計💔雷㊙️諾(nuò)數下限(xiàn)取500。
2差壓(ya)值的計(jì)算
楔形(xíng)流量計(ji)差壓值(zhi)與流量(liàng)的關系(xì)如下式(shi)所示：

　　式(shì)中：ΔP———差壓(yā)值，Kpa；qv———介質(zhi)工況下(xia)體積流(liú)量，M3/H；C———流量(liang)常數。
1）對(duì)于測量(liàng)液體介(jie)質，流量(liàng)常數C見(jiàn)下式所(suǒ)示：

　　式中(zhong)：N———單位轉(zhuǎn)換系數(shù)，N＝0.1264；KP———流量系(xì)數；D———楔形(xing)流量計(jì)内徑，mm；Fa———材(cai)料熱膨(péng)脹👌系數(shù)，mm2/mm2；ρ———介質密(mi)度，kg/M3。
　　楔形(xing)流量計(ji)的流量(liàng)系數KP和(hé)流量計(jì)的口徑(jing)及楔塊(kuai)比（H/D）有關(guān)❓，計算時(shi)可參考(kao)表1中Preso楔(xiē)形流量(liàng)計數據(ju)。

　　在實際(jì)使用過(guo)程中，因(yin)楔形流(liú)量計爲(wei)非标儀(yí)表，出📱廠(chǎng)時每台(tái)儀表需(xū)經過實(shí)際流體(ti)标定，從(cóng)而得出(chū)實際的(de)流量系(xì)數，對原(yuan)有計算(suan)時的差(cha)壓值進(jin)行調整(zhěng)［4］。
2）對于測(ce)量氣體(tǐ)介質，流(liu)量常數(shu)C見下式(shi)所示：

式(shi)中：Ｙ———氣體(tǐ)熱膨脹(zhang)系數。
3）楔(xie)形流量(liàng)計也可(kě)以測量(liang)蒸汽，但(dàn)對于蒸(zheng)汽介質(zhì)，建😍議采(cǎi)用💁噴嘴(zui)✨、渦街等(deng)其他形(xing)式的流(liú)量計進(jìn)行測量(liang)。
3壓損的(de)計算
　　楔(xie)形流量(liang)計比孔(kǒng)闆、Ｖ錐、噴(pen)嘴的壓(ya)力損失(shī)小，相同(tóng)β值情況(kuàng)下幾💃種(zhong)流量計(ji)壓損比(bǐ)較［5］如圖(tú)2所示。
　　将(jiang)楔形流(liú)量計H/D換(huan)算成孔(kǒng)闆流量(liang)計的β值(zhi)，如楔形(xíng)流量計(ji)H/D＝0.5與孔闆(pǎn)🌂β＝0.7070的節流(liu)面積比(bǐ)是一樣(yang)的［6］，詳見(jian)表2所列(liè)。

将換算(suan)完後的(de)β值代入(rù)下式［6］中(zhōng)，即可得(de)出楔形(xing)流量計(jì)的永久(jiu)壓力損(sǔn)失。

式中(zhōng)：PPl———永久壓(yā)力損失(shī)，Kpa。

4應用案(àn)例
　　某工(gōng)況介質(zhì)爲原料(liào)油，管道(dào)爲DN250，壁厚(hou)爲SH80，材質(zhi)爲碳鋼(gāng)，正✂️常溫(wen)度爲50℃，正(zheng)常壓力(li)爲2.08Mpa，最大(da)流量爲(wei)196.4t/h，正常流(liú)量爲178.6t/h，最(zuì)小✨流量(liang)爲125t/h，動力(lì)黏度爲(wei)0.295Pa·s，介質密(mi)度爲943kg/M3，允(yǔn)許壓降(jiang)爲30Kpa。
因介(jie)質黏稠(chóu)，綜合比(bi)較各類(lèi)型流量(liang)計後選(xuǎn)用楔形(xing)流量計(ji)進行測(ce)量，最大(dà)流量不(bu)超過滿(mǎn)量程的(de)90％，因而🎯圓(yuan)整後最(zuì)大量程(chéng)選用220t/h，楔(xiē)形流量(liang)計材質(zhì)選用316不(bu)鏽鋼。使(shi)用BaDgerMeter的PresoFloWCalCＶ5.36軟(ruan)件🌈對此(cǐ)工✔️況下(xià)的楔形(xíng)流量計(jì)差壓值(zhi)及壓損(sun)進行計(ji)算。通過(guò)調整H/D的(de)值得到(dào)合👈适的(de)差壓值(zhí)，确定H/D的(de)值後即(jí)可确定(dìng)🈲等效的(de)β值，得出(chū)永久壓(yā)力損失(shī)值。
　　該案(an)例中的(de)楔形流(liú)量計H/D選(xuan)用0.3，流量(liang)系數KP爲(wei)0.1854，在滿刻(kè)度220t/h的流(liu)量下差(cha)壓值爲(wèi)25.53Kpa，等效的(de)β值爲0.5023，在(zai)滿刻度(du)流量下(xià)的永久(jiǔ)壓力損(sǔn)失爲11.99Kpa，滿(mǎn)❗足工藝(yi)的30Kpa壓力(li)損失限(xiàn)制要求(qiu)。
上述均(jun)爲基于(yú)經驗值(zhi)的計算(suan)，可供設(she)計選型(xíng)參考，實(shí)✂️際的流(liu)👈量系數(shu)仍需要(yao)經過标(biao)定後才(cái)可确定(ding)。
5楔形流(liú)量計的(de)安裝
　　楔(xie)形流量(liàng)計多用(yong)于介質(zhì)高黏度(dù)或者強(qiang)腐蝕性(xìng)等場合(hé)，常📞與毛(mao)細管式(shi)法蘭膜(mo)片密封(fēng)式差壓(ya)變送器(qì) 配套使(shǐ)用，差壓(yā)變送器(qi)與楔形(xíng)流量計(jì)之間配(pèi)備法蘭(lán)式切斷(duàn)閥方便(bian)檢維修(xiū)，對于高(gao)黏度的(de)介質還(hái)需配備(bei)沖洗環(huán)。
　　若儀表(biao)訂貨是(shi)在基礎(chǔ)工程設(shè)計階段(duan)時，建議(yì)帶隔離(li)裝置的(de)毛細管(guan)差壓變(biàn)送器與(yǔ)楔形流(liu)量計成(cheng)套訂貨(huò)💃，并采用(yong)一體式(shi)的安裝(zhuāng)形式，将(jiāng)差壓變(bian)送器固(gu)定在楔(xie)形流量(liang)計上，避(bi)免過長(zhang)的毛細(xì)管的長(zhang)度影㊙️響(xiǎng)測量精(jing)✊度或過(guo)短的毛(máo)細管長(zhǎng)度影響(xiǎng)安裝。在(zai)詳細工(gōng)程設計(jì)階段時(shí)，需提相(xiang)關安裝(zhuang)條件給(gei)配管專(zhuan)業，将楔(xie)形流💛量(liàng)計安裝(zhuang)在便于(yu)維護的(de)場合。
　　羅(luo)斯蒙特(te)1199遠傳膜(mó)片裝置(zhì)采用D.C.704高(gao)溫矽油(yóu)時介質(zhi)溫度上(shang)🌐限🐪是315℃［8］，EＪA118系(xì)列隔膜(mó)密封裝(zhuāng)置允許(xǔ)介質溫(wen)度上限(xiàn)是300℃［9］，當介(jie)質溫度(dù)過高采(cai)用上述(shù)帶毛細(xì)管遠傳(chuan)膜片式(shì)差壓變(bian)送器與(yǔ)楔形🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流(liú)量計⁉️配(pei)套使用(yong)時容易(yì)造成測(cè)量誤差(chà)。當介質(zhì)高黏度(du)且高溫(wen)時，楔形(xing)流量計(jì)的接管(guan)長度♊可(kě)選150mm，利用(yong)盲腸效(xiào)應進行(hang)⭐降溫，避(bì)免高溫(wen)傷及儀(yí)表🙇🏻及🧑🏽‍🤝‍🧑🏻堵(dǔ)塞發生(sheng)。
6結論
　　掌(zhǎng)握楔形(xíng)流量計(jì)差壓值(zhi)的計算(suan)有利于(yu)指導設(shè)計⭐選型(xíng)，流量😄計(ji)直管段(duàn)的要求(qiú)與楔塊(kuai)比有關(guān)系，根據(jù)确定的(de)楔塊比(bi)提出流(liu)量計安(ān)裝要求(qiu)；設計過(guo)程中應(yīng)根據具(jù)體工況(kuang)選擇合(he)适的安(an)裝方式(shi)。楔形流(liú)量計在(zài)使用過(guo)程中運(yun)行穩定(dìng)，維護量(liàng)少，價格(ge)便宜［10］，有(you)✔️很大的(de)應用前(qian)景。

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