V型 內(nèi)錐式流量

      以孔板、噴嘴和文丘利管為代表的差壓式流量計(jì)成功地應(yīng)用于工業(yè)已愈百年。在積累大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)化差壓式流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)ISO5167—1、ISO5167—2、ISO5167—3和ISO5167—4已于2003年3月由標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）正式公布執(zhí)行。所謂“標(biāo)準(zhǔn)化”就是無(wú)須實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)而確定差壓與流量的關(guān)系，并可估算其測(cè)量誤差。目前在全部流量計(jì)中只有這種流量計(jì)是*一種能達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的流量計(jì)。

孔板流量計(jì)由于已標(biāo)準(zhǔn)化且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固；易于復(fù)制，通用性強(qiáng)，價(jià)格低廉而獲得相當(dāng)廣泛的大量應(yīng)用。然而，孔板流量計(jì)由于它自身結(jié)構(gòu)上的缺陷也有一些重大的缺點(diǎn)；如流出系數(shù)不穩(wěn)定，、線性差，重復(fù)性不高，準(zhǔn)確度因受諸多因素影響也不高，易積污和易被磨損，壓損較大，量程比（范圍度）小，現(xiàn)場(chǎng)安裝條件高，要求的直管段過(guò)長(zhǎng)等。

對(duì)產(chǎn)生差壓的節(jié)流裝置的優(yōu)化改進(jìn)工作一直沒(méi)有中斷，對(duì)其尺寸、節(jié)流件的幾何形式與參數(shù)，入口邊緣剖面，取壓與節(jié)流方式，可更換孔板的研制工作一直在進(jìn)行。例如：為測(cè)量臟污流體的流量已開(kāi)發(fā)出的非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置大至有：圓缺孔板、偏心孔板、楔形孔板、耐磨孔板、環(huán)形孔板、彎管（彎頭）等。這種完善、改進(jìn)的工作直到80年代中期才發(fā)展成質(zhì)的飛躍，即：將流體節(jié)流收縮到管道中心軸線附近的概念從根本上改變成利用同軸安裝在管道中的V形尖圓錐將流體逐漸地節(jié)流收縮到管道的內(nèi)邊壁。通過(guò)測(cè)量此V形內(nèi)錐體前后的差壓來(lái)測(cè)量流量。這種V形內(nèi)錐式（VNZ）流量計(jì)為差壓式流量計(jì)揭開(kāi)了嶄新的一頁(yè)。經(jīng)過(guò)10多年來(lái)的多次測(cè)試和應(yīng)用，目前人們已普遍地理解它并且接受它作為一種更有效的流量?jī)x表。實(shí)踐證明：利用VNZ流量計(jì)能在更短的直管段條件下，以更寬的量程比對(duì)潔凈或臟污流體實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確更有效的流量測(cè)量。本章將詳細(xì)論證它的工作原理、結(jié)構(gòu)、整機(jī)系統(tǒng)組成；主要技術(shù)性能與指標(biāo)；優(yōu)缺點(diǎn)、典型產(chǎn)品剖析和典型應(yīng)用實(shí)例與經(jīng)驗(yàn)等。

2．工作原理

2.1差壓式流量計(jì)的基本原理

總的說(shuō)來(lái)，差壓式流量計(jì)的工作基于如下事實(shí)：如果流體流經(jīng)一個(gè)收縮（節(jié)流）件時(shí)，流體將被加速。這種流體的加速將使它的動(dòng)能增加，而同時(shí)按照能量守恒定律，在流體被加速處它的靜壓力一定會(huì)降低一個(gè)相對(duì)應(yīng)的值。能量守恒定律告訴我們：在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中，流體的總能量是一個(gè)常數(shù)。為進(jìn)一步進(jìn)行定量分析，請(qǐng)參見(jiàn)以下圖1

圖1

在橫截面1處，流體的平均流速是V1，其密度是ρ1，管道在橫截面1處的橫截面積是A1；當(dāng)流體流過(guò)橫截面2時(shí)，相應(yīng)的平均流速是V2，密度是ρ2，橫截面積是A2，根據(jù)流體流動(dòng)連續(xù)性原理有如下關(guān)系式：V1·A1·ρ1=V2·A2·ρ2………………（1）

如果流體是液體，可認(rèn)為在收縮前、后其密度不變，即

ρ1＝ρ2＝ρ

所以液體的體積流量：qV＝V1·A1＝V2·A2…………………（2）