摘要(yào)：V 形錐流量(liàng)計 是一種(zhong)差壓流量(liàng)計，借助于(yú)V形錐體在(zai)流場中的(de)節流效‼️應(yīng)✊，在對上下(xià)遊壓差實(shi)施檢測後(hòu)即可以實(shí)現👌對流👣量(liang)的測量。介(jiè)紹特種材(cái)料在煤氣(qi)、壓縮空氣(qì)、過熱蒸汽(qi)等場合使(shǐ)用V形錐流(liú)量計的情(qíng)✂️況，重點突(tū)出了V形錐(zhui)流🐇量計自(zì)整流（所需(xu)直✍️管段短(duǎn)）、自清掃（耐(nài)髒🧡污）、永久(jiu)壓損小（節(jiē)能）的特點(dian)，爲其的進(jìn)一步推廣(guǎng)使🈚用提供(gòng)參考。
0引言(yan)
　　V形錐流量(liang)計屬于新(xīn)型差壓類(lèi)流量測量(liang)儀表，其基(jī)本原理和(hé)傳統差壓(ya)類儀表一(yī)樣，唯一的(de)差别在于(yu)結構形式(shi)的不同,正(zheng)💛因爲結構(gou)形式的改(gǎi)變形成了(le)其鮮明、獨(dú)有的優點(diǎn)。與傳統的(de)流量測🍓量(liàng)儀表相比(bi)，V形錐流量(liang)計具有自(zì)整流、自混(hùn)合、自清掃(sao)🌏、自保護、量(liàng)程比大、壓(yā)損👣小、精度(du)高、重複性(xìng)好等優點(dian)。
　　通過參觀(guān)、學習逐步(bu)了解了V形(xing)錐流量計(ji)的各種實(shi)用優點👨‍❤️‍👨,通(tōng)過👣和其他(tā)各種流量(liàng)計的綜合(hé)對比以及(jí)到V形錐流(liu)量計生産(chan)廠家的實(shi)地考察後(hòu),确定在焦(jiāo)爐煤氣、壓(yā)縮空🧑🏽‍🤝‍🧑🏻氣、過(guo)熱蒸汽等(děng)場合使用(yòng)V形錐流量(liàng)㊙️計進行流(liú)量測量。保(bǎo)證測量精(jing)度的前提(tí)下主要使(shǐ)用V形錐流(liú)量計的自(zi)整流(所需(xū)直管段短(duǎn))、自清掃(耐(nai)髒污)、永久(jiu)壓損小(節(jiē)能等特點(diǎn)🤩,通過一段(duan)時間🌈的實(shi)際應用,V形(xing)錐流量㊙️計(jì)的優點得(dé)到體現。
1V形(xíng)錐流量計(jì)幾何結構(gòu)設計
　　V形錐(zhuī)流量計流(liú)量測量公(gong)式與其他(tā)差壓式儀(yi)表有所類(lei)似，但是在(zai)幾何結構(gòu)方面差異(yì)較大,受到(dào)這一結構(gou)的影響,V形(xing)錐流量計(jì)具有傳統(tong) 差壓流量(liàng)計 沒有的(de)應用優勢(shì)。在很長管(guan)道中,若不(bu)存在阻擋(dǎng)物和🈲幹♈擾(rǎo)㊙️作用，出現(xian)流體則爲(wèi)充分發展(zhǎn)流。若在管(guan)道截面上(shang)選取一條(tiao)徑向線,線(xian)上各點流(liu)速均具有(you)差異。和管(guan)壁緊貼的(de)流體,因爲(wei)受到摩擦(cā)力的影響(xiang),速度趨近(jìn)于零,但是(shì)在此過程(chéng)中中心處(chù)存在有最(zuì)大🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流速。若(ruò)在管道中(zhōng)心懸挂一(yī)一個V形錐(zhuī)體，則會對(duì)中🔞心處流(liu)速産生迫(pò)使作用,降(jiàng)低🔅流速，同(tong)時管壁附(fu)近👣流速會(hui)不斷加大(da),實現流💋速(sù)“勻化”。其他(tā)類型的差(cha)壓式流量(liàng)計中心位(wèi)置爲空，無(wú)法出現流(liu)速“勻化”效(xiào)果。因此在(zai)V形錐流量(liàng)計中這是(shì)一個顯著(zhe)優點，能夠(gou)保障在低(dī)流速情況(kuàng)下出現足(zú)夠的差壓(yā)，尤其是在(zài)流速逐漸(jiàn)降低㊙️過程(chéng)中,這一作(zuò)用更加顯(xiǎn)著。但是如(rú)果🧡采用的(de)是傳統差(chà)壓儀表,在(zai)此情況下(xià)已經無法(fa)測量。
　　傳統(tǒng)差壓流量(liang)計存在有(yǒu)“信号跳躍(yue)”(Signalbounce)現象。即爲(wei)就算🌈是在(zài)流動穩定(ding)情況下,也(yě)存在有信(xìn)号脈動。由(yóu)于流體在(zài)管道中流(liu)⭐動，節流下(xia)遊會出現(xiàn)旋渦，在差(chà)壓流📱量加(jiā)檢測中節(jie)流件下遊(you)旋渦因爲(wei)受到錐體(tǐ)下遊的影(yǐng)響，出現高(gao)頻低幅且(qie)具有對稱(cheng)性的小旋(xuán)渦，孔闆出(chu)現的是📐低(dī)頻高幅大(dà)漩渦。如果(guo)在某一工(gong)況中🌐,V形錐(zhuī)流量計和(hé)孔闆出現(xian)的均是1kPa差(cha)壓，孔闆下(xia)遊渦流高(gao)幅波動中(zhōng)可能會引(yǐn)發出現0.5kPa的(de)幹擾信号(hào)。簡而🤞言之(zhī),在這--情況(kuang)下孔闆
　　有(you)效信号在(zài)噪聲信号(hao)中淹沒量(liang)可能達到(dào)50%,但是V形錐(zhui)流♊量💚計幹(gan)擾信号隻(zhī)有0.1kPa。從這一(yī)點可以看(kan)出,V形錐流(liu)量計的信(xìn)号噪聲很(hen)低,就算是(shi)在流量和(he)差壓較低(dī)情況💔下，也(ye)具有一定(dìng)的測量💜精(jing)度和穩定(ding)性,因此🔞在(zai)低密度和(he)低流速氣(qì)體測量中(zhōng)非常适用(yong)。
2.V形錐流量(liàng)計特點的(de)應用
2.1自整(zhěng)流、自清掃(sao)特點的應(yīng)用
　　焦爐煤(méi)氣自身的(de)特點導緻(zhi)在測量方(fang)面存在兩(liang)個最主要(yao)的難題:由(you)于黏性導(dǎo)緻固體物(wù)的堆積,從(cóng)而引起截(jié)流件β值的(de)改變，最終(zhong)引起測量(liang)誤差，不能(néng)進行連續(xù)的、長期的(de)、有效的、正(zheng)确的流量(liàng)測量:造成(cheng)差壓測量(liang)取壓孔的(de)堵🤟塞。考慮(lǜ)到V形錐流(liu)量計具有(yǒu)自清掃(耐(nai)髒污)的特(te)點,決定在(zài)所有測量(liàng)焦爐煤氣(qi)的場合全(quán)部采🤟用V形(xíng)錐流量計(jì),在半年的(de)現場運行(háng)過程中,讀(dú)數--直很穩(wěn)定，和理論(lun)值的差别(bie)在誤差允(yun)許範圍之(zhī)内。在停車(chē)例行檢修(xiu)時,在V形錐(zhuī)流量計供(gòng)應商的配(pei)合”下，拆下(xia)一台V形錐(zhui)流量計進(jin)行了實際(jì)觀察,發現(xian)其邊緣無(wú)⛹🏻‍♀️明顯磨損(sun)的痕迹，錐(zhuī)體和錐體(tǐ)部分的管(guǎn)道也無明(ming)顯的固體(tǐ)物堆積現(xian)象。
　　焦爐煤(méi)氣的總輸(shu)出采用DN1600mm管(guan)道，如果采(cai)用孔闆等(děng)傳統的🈚測(ce)量儀表，受(shou)現場條件(jiàn)的限制，無(wú)法滿足SY/T6143-2004标(biāo)準中關🌈于(yu)孔闆等💛流(liú)量計上下(xià)遊直管段(duàn)的規定和(hé)要求。考慮(lǜ)到V形錐流(liu)量計具有(yǒu)自整流，所(suo)🔞需直管段(duàn)短的特點(dian)(隻需前三(san)後😄一的直(zhi)管🌈段),結合(he)現場實際(ji)情況，在焦(jiāo)爐煤氣的(de)總.出口處(chù)安裝了一(yi)台DN1600mm的V形錐(zhui)流量計。在(zài)運行過程(cheng)＼中,這台V形(xíng)錐⛱️流量計(ji)的讀數🐅指(zhi)示和焦爐(lú)煤🚩氣總流(liú)量的理🏃論(lun)計算值非(fei)常接近。V形(xing)錐流量計(jì)在設計過(guo)程中，采用(yong)的是置于(yu)管道中心(xīn)的✨V形錐體(tǐ)流線型節(jie)流結構，實(shí)施檢測之(zhi)前也可以(yǐ)有❤️效整流(liú)其不規則(zé)流體，即便(bian)不增加流(liu)體整流器(qi)也能實現(xiàn)對流體整(zhěng)流情況㊙️的(de)有效處理(lǐ)。中心懸挂(guà)流👈體形❄️錐(zhui)體可以實(shi)現對流速(su)曲線💔的重(zhòng)塑，在錐體(tǐ)上、下遊較(jiào)窄區域内(nei)(前0~3D,後0~1D),能夠(gòu)實現對流(liú)速不規則(ze)液體的整(zhěng)流，從而轉(zhuan)變成爲理(lǐ)想液體,有(yǒu)效滿足伯(bo)🐉努利定理(li)的要求,提(ti)升測量精(jing)度以及重(zhong)複性。測量(liang)過🈲程中不(bú)用設🔱置很(hen)長的直管(guan)段整流,對(dui)于流量計(jì)安裝也具(ju)有重📐要意(yì)義。
　　綜合分(fèn)支管道的(de)流量讀數(shù)指示和總(zong)流量讀數(shù)指示對比(bi),它們之間(jian)存在接受(shòu)範圍之内(nèi)的誤差。對(duì)造成這種(zhong)誤差的原(yuán)因進行分(fèn)析,認爲是(shì)由于現場(chǎng)各種複雜(zá)🚩工況條件(jian)的共同作(zuò)用造成的(de),這種誤差(chà)并不影響(xiang)正♉常生産(chan)和各個環(huán)節的能源(yuán)計量。之前(qian)采用的是(shì) 孔闆流量(liàng)計 以及均(jun)速管流量(liàng)計，煤氣中(zhōng)存在的雜(zá)質比較多(duō)，例🔞如🌂焦油(you)、氨水等,因(yīn)此需要對(dui)孔闆或均(jun)速管定期(qī)進行清洗(xi)或者蒸汽(qi)吹掃，否則(zé)會導緻上(shang)下遊端面(mian)、上遊側直(zhí)角入口邊(bian)緣出現污(wu)染,進而會(huì)引發出現(xian)儀🔱表導壓(ya)管堵塞等(děng),影響測量(liang)精度:孔闆(pan)前🛀🏻後直管(guan)段💯積水，也(yě)會降低管(guan)道流通面(mian)積,提升流(liu)速以及差(chà)壓,在測量(liang)中流量顯(xiǎn)示值會出(chu)現明顯提(ti)升，嚴重時(shí)可能會導(dao)緻出現導(dao)壓管堵塞(sai)、變送器停(tíng)止使用。爲(wei)确😍保儀表(biǎo)穩定與性(xìng)能,則需要(yao)定期對其(qí)實♍施維護(hu)，工作量非(fēi)常大。V形錐(zhui)流量計本(ben)身存在有(you)自吹掃式(shi)結👅構，在設(she)計過程中(zhōng)沒有滞🆚留(liú)死區。在通(tōng)過錐體的(de)時候介質(zhì)會出現加(jia)速,正壓取(qǔ)壓孔、錐體(ti)外壁和錐(zhui)體附近管(guan)壁會受到(dào)不斷沖刷(shua)，一小段不(bú)流動介質(zhi)也會對負(fù)壓取壓孔(kǒng)造成隔離(li)作用，從而(ér)阻止髒污(wū)雜質進入(rù),所以V形錐(zhuī)流💯量計在(zai)應用中無(wú)論是雜質(zhì)還是易結(jié)晶髒污介(jie)質中均适(shì)用,特别是(shi)在焦爐煤(mei)氣、爐煤氣(qi)等介質中(zhōng)更加适👨‍❤️‍👨用(yòng)。公司自采(cǎi)用V形錐流(liu)量計以來(lái),目前已經(jing)使用多🏃‍♂️年(nián)，未對其進(jin)行過維護(hù),同✊時對其(qí)檢查也未(wèi)發現流量(liàng)計中存在(zai)有節流裝(zhuāng)置污染管(guǎn)道積水等(děng)情況,顯著(zhe)降低了儀(yí)表應用的(de)維護工作(zuo)量,對于提(tí)升測量正(zheng)确率和可(ke)靠性具有(you)重要作用(yòng)。
2.2永久壓損(sǔn)小(節能)特(te)點的應用(yong)
　　節能減排(pai)已經深入(rù)到人們生(sheng)活的各個(gè)方面，焦化(hua)行❤️業是一(yī)個高耗能(neng)的行業,節(jie)能減排不(bu)僅是積極(ji)相應國家(jiā)🌐政策和号(hao)召,而且可(ke)以在無形(xíng)之中爲企(qi)業節省大(da)筆的💞資金(jīn)支出，節省(shěng)的資金🚶支(zhī)出也就是(shì)🐆企業多增(zeng)加的利潤(run)空間。
　　V形錐(zhui)流量計和(he)其他流量(liang)計相比有(yǒu)一個優點(diǎn)就是永久(jiǔ)壓損小,永(yǒng)久壓損小(xiao)也就意味(wei)着節能。
　　在(zai)空氣管網(wang)設計之初(chu)計劃采用(yong)孔闆流量(liàng)計進行測(cè)量,通過與(yǔ)V形錐流量(liàng)計的對比(bǐ)，從長遠來(lái)看,使用V形(xíng)錐流量計(ji)是☁️更經🧑🏾‍🤝‍🧑🏼濟(ji)更合算的(de)計量方法(fǎ)。
列舉一例(lì)，流體爲壓(yā)縮空氣,其(qí)他工藝條(tiao)件見表1。

(1)選(xuǎn)用孔闆測(cè)量，計算結(jie)果如下:孔(kong)闆的β=0.5146,常用(yòng)流量下的(de)差壓🐪值△P-=27.396kPao
(2)選(xuan)用V形錐流(liu)量計進行(háng)測量,計算(suàn)結果如下(xià):V形錐的β=0.5577,常(chang)用🚶‍♀️流量下(xià)的差壓值(zhi)△P=10.904kPa。
孔闆的壓(ya)損:△=(1-β")×△P或△?=(1-0.24β-0.52β2-0.16β2)×△P
V形錐(zhui)流量計的(de)壓損:△=(1.3-1.25β)×△P
　　根據(jù)上面的計(jì)算公式，常(cháng)用流量下(xià)孔闆的永(yǒng)久壓損爲(wei)19.61kPa,常用流量(liang)下V形錐的(de)永久壓損(sǔn)爲6.57kPa。
　　所以，常(cháng)用流量下(xia)永久壓損(sǔn)的差值Ao=19.61.-6.57=13.04kPa。
　　在(zai)常用流量(liang)下，使用V形(xíng)錐流量計(ji)比使用孔(kong)闆流量計(jì)少消耗的(de)功率爲:
W=(△Qkph)/(3.6ηpfl)
式(shi)中：
W一能耗(hào)值,W
△?一永久(jiǔ)壓損值,kPa.
Qkph一(yi)質量流量(liàng),kg/h
η一泵和電(dian)機的效率(lǜ),通常取η=0.8
pfl一(yi)在工況下(xia),在上遊取(qu)壓孔處，流(liu)動液體或(huò)氣體(蒸氣(qi)的密度🏃🏻，kg/m3
　　把(ba)上面的計(jì)算結果代(dài)入功率公(gong)式得W=21733.3W。所以(yi)，用V形錐代(dai)替孔闆,每(měi)年可節約(yuē)的耗能費(fei)=(W/1000(每年的運(yun).行時數)(電(dian)費)。在常用(yong)流🥵量下,年(nian)節省耗能(neng)費=21733.3/1000×24×365×1=190383.7元。也就(jiu)是說,用V形(xíng)錐流量計(jì)代替孔闆(pan)測量壓縮(suō)空氣後,每(měi)年可節⛱️省(shěng)的耗能費(fei)爲19萬元左(zuǒ)右。
　　在過熱(rè)蒸汽測量(liang)方面，采用(yòng)同樣的計(jì)算方法可(kě)以得出☀️每(měi)年節省的(de)耗能費。同(tóng)時，V形錐流(liu)量計在應(ying)用中也非(fei)常适合應(yīng)用在低壓(yā)、低流速介(jie)質流程測(ce)量中。在應(yīng)用均速管(guǎn)流量計實(shí)施測量過(guò)🥵程中，如果(guǒ)管道中煤(mei)氣流速較(jiào)低⛱️，差壓信(xìn)号較小情(qíng)況下，則會(huì)直接降低(dī)系統🈲檢測(ce)精度。均速(sù)管流量計(ji)♊檢測中的(de)最大差壓(yā)爲120Pa,正常♌情(qíng)況下爲2~5Pa.相(xiàng)對⛷️來講系(xì)統精度偏(piān)低。如果差(chà)壓信号比(bi)♊較小，則💜會(huì)對變送🐪器(qi)校驗以及(ji)适用💋精度(dù)造成影響(xiǎng)。也會直接(jiē)導緻孔闆(pǎn)🔴出💛現污染(rǎn)、儀表導壓(yā)管不暢等(deng)問題，直接(jie)影響測量(liàng)精度。V形錐(zhuī)流🍉量計在(zài)設計中采(cai)用的是類(lei)似孔闆的(de)節😘流件，和(hé)均🌏速管流(liú)量計相比(bi)差壓值明(míng)顯偏高，和(he)孔闆相比(bǐ)因爲管道(dao)邊緣出現(xian)--定的收縮(suo)，降低了阻(zǔ)力損失，所(suo)以🐉就算是(shì)在阻力損(sun)失--緻情況(kuàng)下,設計中(zhong)采用存在(zài)有較大差(chà)壓值的V形(xing)錐形流量(liang)計,和孔闆(pǎn)測量時的(de)差🔆壓值相(xiang)比也明顯(xian)偏大，對于(yú)差壓信号(hào)具有顯著(zhe)提升作💋用(yòng),也便❗于進(jin)行變送器(qì)校驗.進而(er)提升系統(tong)測✊量精度(dù)。
　　壓縮空氣(qi)和過熱蒸(zhēng)汽的測量(liang)點有數十(shi)個，随着企(qǐ)業的❓發展(zhǎn)和規模的(de)擴大.測量(liàng)點還會逐(zhu)步增多,如(ru)果全部使(shi)用V形🔞錐流(liu)量計進行(háng)測量,則每(mei)年的節能(néng)🏃🏻費将非常(cháng)可觀,同時(shí)也爲企業(yè)自身創造(zào)了更多的(de)經濟效益(yi)和社會效(xiao)益。
3結束語(yu)
　　随着在各(ge)種不同工(gong)礦條件下(xià)的廣泛應(ying)用,V形錐流(liú)量計的各(ge)種優點得(de)到了明顯(xiǎn)的體現。更(gèng)多的從事(shi)計量方面(miàn)的人員認(rèn)識并🔅認可(kě)了V形錐流(liú)量計。自從(cóng)公司使用(yòng)V形錐流量(liang)計以來,大(da)大減少了(le)維護人員(yuan)的維護量(liàng)，而且保證(zheng)了各種介(jiè)質計量的(de)正确和運(yun)行的穩定(dìng)性。随着國(guo)家節能減(jian)排政策的(de)逐步深入(rù)💞,V形錐流量(liang)計将☀️會有(you)更加廣闊(kuò)♻️的發展空(kong)間。

以上内(nèi)容源于網(wǎng)絡，如有侵(qin)權聯系即(jí)删除!