楔形流量計

1 用途

   楔形流量計是我公司研制開發的新一代差壓式流量儀表，它可以滿足大多數流體的測量要求，如清潔的液體、氣體、蒸汽、空氣等。它特別適合測量傳統流量計很難測量的流體，如泥漿、礦漿、油漿、燃料油、渣油、煤焦油等其它高粘度流體及有懸浮液的、易結晶的、臟污的流體等等。因此，楔形流量計被廣泛用于石油、化工、電力、輕工等領域那些高粘度、低雷諾數的測量。

2 特點

     ⑴ 一體化  傳感器、三閥組、差壓變送器一體化安裝，省去導壓管路、閥門管

     件，整個系統更簡單，測量精度與可靠性大大提高。

     ⑵ 智能化  選用智能差壓變送器時，可通過HART協議或通信方式（現場總線

     協議）對流程參數進行設定、組態，根據被測介質流量的變化，調整差壓，使

     系統范圍度大大拓寬；選用智能式多參數差壓變送器時，可實現多參數測量（差

     壓、體積流量、質量流量、壓力、溫度），實現*的溫度、壓力補償，直接輸

     出精確的流量信號。

     ⑶ 準確度高，重復性好，配置高精度差壓變送器可實現流量的精確測量。

     ⑷ 低雷諾數（Red =500）、高粘度(500cP)測量。

     ⑸ 測量穩定性好，流量系數長期保持恒定，檢定周期長。

     ⑹ 結構簡單、可靠性高、使用壽命長。抗磨損免維護（無可動部件）。

     ⑺ 對介質適應能力強，能測量高、低壓流體，除一般氣體、液體、蒸汽外，特

     別適用于高粘度流體、漿液、腐蝕性、易結晶、含懸浮物多的流體及臟污的流

     體，無節流件的“積污"和取壓口的堵塞問題。

     ⑻ 測量范圍度(量程比)寬, 不用二次表軟件修正即可達到10：1。

     ⑼ 相比同級別的文丘里管更精巧。

    （10）對安裝直管段要求低，能有效避免或減少測量系統的附加測量不確定度。

    （11）壓力損失小，節約能源。

二  結構和工作原理

    1  結構

       流量計由楔形流量傳感器、變送器（三閥組）及流量積算儀三部分組成。見圖1  
     

2  工作原理

        流量計的工作原理是基于能量守恒定律——伯努利方程和流動連續性方    程。當流體流經V形節流件（又稱楔形流阻或楔塊）與測量管內壁所形成的弓形通道時，  在節流件的上、下游側產生一差壓，該差壓的平方根在一定雷諾數范圍內（500-106）正比于質量或體積流量，不同的弓形高度h與管道直徑D的比（楔形比h/D）來確定不同的流量測量范圍。   

流量計流量方程：

式中：qv——體積流量，m3/s
      C——流出系數；
      ε——可膨脹性系數；
      m——節流面積比，m=S1/
      S1——弓形流通面積， m2；                    
      D——管道內徑， m；                      
      Δp——差壓，Pa；
      ρ——被測介質密度，kg/m3。

S1的計算： 

三  型號及主要技術參數

1 型號

1        主要技術參數

  （1）準確度： 優于±0.5%讀數（標定）

  （2）重復性： ±0.2%讀數

  （3）范圍度： 10：1或更寬

  （4）壓力損失：測量差壓的1/5左右（約為孔板的1/3）

  （5）適測介質： 各類液體、氣體及蒸汽

  （6）雷諾數適用范圍： 500—1×106（低雷諾數下測量時，范圍度相對縮小，流出

                        系數的不確定度相對增大）

  （7）被測液體粘度：500mPa.s，或更高

  （8）耐介質壓力： 5MPa以下，也可高于5MPa

  （9）耐介質溫度： 400°C以下（用戶特殊定貨，也可提供耐更高溫的產品）

  （10）適用的管徑： DN15 mm—DN300 mm (用戶特殊定貨，可提供大于DN300 mm

                     的產品)

  （11）楔形比H/D： 0.2，0.3，0.4，0.5

  （12）長期穩定性： ±0.2%F.S/Y

  （13）供電電源：+24V

  （14）流量范圍：見下表

表1  測量液體時的流量范圍

表2  測量氣體時的流量范圍

  注：表1、表2的流量范圍是指工作狀態下的體積流量。

四  選型和安裝

   1 選型

⑴．通徑規格

   產品，一般情況下都按工藝管道的公稱通徑選定流量傳感器的通徑規格，如管道的公稱通徑（或內徑）為100mm時，應選通徑規格為DN100mm的產品，我公司可根據用戶提供的產品定貨咨詢表的數據進行選型計算，如果認為有必要調整傳感器內徑時，則向用戶提出更改選型規格的建議，提請用戶重新確認。若在用戶設計選型時，安裝管道尚未確定，我公司也可根據用戶在產品定貨咨詢表中提供的測量條件，向用戶推薦*通徑規格，提請用戶確認。

   ⑵. 儀表材質

儀表的材質，原則上應根據所測量介質的腐蝕類型和腐蝕性的大小以及介質工況溫度由用戶自己做出選擇。本產品中的楔塊及接頭材質均采用不銹鋼（1Cr18Ni9Ti或304或316），外殼（法蘭、管道）采用碳鋼或不銹鋼，適用于介質溫度400°以下的非強腐蝕性介質。

    當介質工況溫度≥400°C時，需根據具體的工況溫度、介質的氧化性、腐蝕性，選用更適合的耐熱鋼種。

    當介質工況溫度在-20～190°C范圍時，宜采用1Cr18Ni9Ti或用戶的其它耐低溫材質。

    對于各類酸、堿、鹽強腐蝕性介質，其儀表材質需由用戶同我公司另行協商確定。

⑶     取壓方式

差壓的測量，一般都采用普通螺紋取壓方式，即在測量管管壁開孔，通過取壓接頭與導壓管相連接。遠傳法蘭取壓，適用于不宜直接采用導壓管導壓的測量場合，如測量重油等粘稠流體或其它極易堵塞取壓通道的臟污流體以及其它特殊測量場合。遠傳取壓的傳感器安裝支座配合尺寸，依所選用的傳感器型號規格而定。

   ⑷  關于流量

       選型時，應保證管道內的流體流量在流量計的測量范圍之內，且處于其測量范

   圍的1/2～2/3處為*。

   ⑸ 填寫訂貨咨詢表

       作為設計選型依據，用戶需向我公司提供被測流體性質、工況條件，并填寫我     

   公司的   流量計產品訂貨咨詢表。

附表一

   產品訂貨咨詢表

注 ① 標況界定：溫度：20°C，大氣壓力：0.1013MPa

   ② 混合氣體流量，請告知各組分體積濃度或克分子濃度百分率

   2. 安裝

   ⑴ 流量計安裝要保證流體直接順暢地流動。

   ⑵ 流量計可雙向檢測，取壓口高壓側總是在流體流向一測。

   ⑶ 安裝前，先核實管道內實際工作壓力及流量范圍與儀表規定值是否相符，并注

      意銘牌上的流向標志與實際安裝相符。

   ⑷ 保證管道內流體充滿整個管道。

   ⑸ 根據現場安裝條件的不同，楔形流阻的上、下游側應具備足夠長的直管段，推

      薦使用的zui小上、下游直管段見表3。

 表3

 注： “D"為管道內徑

     下游zui小直管段長度的一般推薦值為6D

   ⑹ 流量計推薦水平安裝，也可垂直安裝

     A  水平安裝時，楔形流阻應垂直于管道底部的通流部分，以使管道中的固體顆粒能自由通過。見圖4。

     B  垂直安裝時，流體流動方向可上可下，但流向應符合儀表銘牌上的標志，還

        應注意差壓變送器能方便地排氣，以免內腔存氣引起其零點漂移。因輕微的

        靜力學效應影響必須注意變送器調零。其安裝情況見圖5。

    注意：

        A  具有正確的排氣口其它安裝位置也可以。

        B  為便于變送器調零，推薦使用三閥組。

    C  流量計與管道之間的法蘭密封墊應保證其正確置于法蘭中心，墊片內緣不得伸至管道通流部分，以防止干擾流體流動。

五  操作

1.      將流量計安裝到工藝管線上，壓緊后的密封墊應與管道內徑*，連接處應無泄露。

2.      先打開差壓計的平衡閥，然后打開正、負壓閥。

3.      開啟閥門讓流體在管路系統中循環10分鐘，排除系統中的氣體。通過打開差壓計高、低壓法蘭的兩個放氣閥即可實現。

4.      零位校正  流量計在常溫零流量的情況下，變送器必須調整為精確的零讀數。如果可能的話，通過調節變送器零位螺釘可實現。如果不能調節零位螺釘，則應采取相應的措施實現這一點。

5.      調整零位后，打開差壓計正、負壓閥，然后，關閉差壓計的平衡閥即可投入運行。

注意：

1.      被測介質的密度不同于設計值或在較大范圍內變化時，會引起差壓計零位變化，必須進行零位修正。

2.      被測流體溫度或密度在較大范圍內變化會引起流量測量誤差，此時應進行密度 

   修正。

    3  儀表運行過程中，如示值不穩，又無其它原因，可試用排氣法消除此故障。

六  其它

    流量計的差壓——流量之間的關系是單獨標定的，故一般是楔形流量傳感器與差壓變送器配套出廠。因出廠前差壓變送器已根據楔形流量傳感器的標定曲線或數據調校過，故用戶在使用時，切勿隨意拆裝。若用戶只訂購楔形流量傳感器，則可能會引起測量精度的降低。

七  成套供應范圍及隨機資料

1. 

包括楔形流量傳感器、變送器（三閥組）、流量積算儀。

2.      隨機資料

      流量計安裝使用說明書、產品合格證、裝箱單。