进口V锥流量计的特征应用选型

摘要

V锥流量计，(V-cone flowmeter)

有好多种别称，比如V锥型流量计，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，但是都有相同的原理和特征，都是利用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。都具有长期精度高、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。那么，V锥流量计还有具体的什么特征呢，本文结合项目上常见的美国威盾VTON的进口V锥流量计进行描述。

正文

V锥流量计与差压式流量计一样,都是基于密闭管道中能量转换的伯努利定律进行测量，即在稳定的流场情况下，介质的流速与差压的平方根成正比。当介质以一定的速度向锥尖方向流过时，由于锥体的节流作用，会使锥体下游立即形成低压区P2，锥体上游的高压PI与下游的低压P2间有一压差△P，压差△P经取压口送至差压变送器，根据差压的变化可以测量出流量的变化。

参照比较有代表性的美国威盾VTON的进口V锥流量计，它具有以下特征：
       1、V锥流量计的自清洁功能
        流体在管道中流动，因管壁的磨擦，流体在管壁处的流速最慢，流体中的脏污颗粒容易沉积在管壁上。当流体接近V型锥时，管道中央流速变慢、管壁附近流速逐渐加快，最后绕过V型锥，再加上没有积垢死角，杂质不会在锥体附近沉积，这一吹扫式设计决定了它在焦炉煤气（Coke-oven Gas) 、细矿物油(Naphtha)、铵基水合物( Ammoniumhydrate）以及焦油（Tar）测量中，杂质不易粘在V型锥附近。
      2、精度高，重复性好：锥形流量计的精度为测量值的+0.5%，重复性为+0.2%。

3、相对压损小
        由于没有锐利的缘口，V锥流量计引起的压力损失是恒定的，且远比孔板的压损小。因为V锥流量计背压稳定，正常流量情况下2～3kPa的差压就足够了，而孔板则需要16kPa以上。V型锥推荐的最大差压为4～10kPa。
       4、耐磨损，长期稳定性好
        由于V锥流量计的节流缘是钝角，流动时形成边界层，使流体离开了节流缘。边界层效应使肮脏流体不能磨损节流缘，其β值长期不变。因此无需重复标定，具有长期的稳定性。
       5、无苛刻的直管路要求
        传统差压仪表的特性基于理想的流动状态；而实际上这种状况在真实应用中根本不存在。任何管道布置上的变化，如弯头、阀门、缩径、扩径、泵等都会破坏充分发展流。一般流量仪表很难在扰动的流动中取得正确测量值，V锥流量计克服了这些缺点，即使在极恶劣的安装条件下（如紧邻锥体上游有两个在不同平面上的弯头）V型锥体也能使速度分布变得平坦和对称，从而确保了测量精度。
       6、适合湿气的测量
        其它类型差压流量计在测量气中带液（不超过10%）的介质时，由于液相在负压区产生大的抖动，引起负压波动很大；而V锥流量计则不然，液相会沿着V型锥的管壁流动，不会在节流组件的下游产生大的抖动，从而保证气液两相介质的测量精度。

参照比较有代表性的美国威盾VTON的进口V锥流量计，选型和使用于：

v锥流量计可测量液体、气体和蒸汽。流体的条件可以从深低温到超临界状态， 工作温度最高达700℃， 最大压力可到40MPa， 若采用特殊材料围绕， 温度、 压力还可更高。可测量最高雷诺数为500万，最低雷诺数为8000甚至更低。产生的满刻度差压信号，从最低小于0.1kPa到最高几十kPa。

根据受到好评的美国威盾VTON的进口V锥流量计的业绩案例的统计，V锥流量计适合应用于下列场合:

       （1）中小管径气体；

       （2）脏污介质；

       （3）直管段不足的场合；

       （4）对精度要求较高的场合。