煤氣計量表

1、綜述

錐形流量計是一種新型的可精（jīng）確測量各（gè）種雷諾數的高精度流量計，可滿足各（gè）種介（jiè）質的應用條件要求其操作原理同其它各種類型的差壓原理相同，都是基於密封管道中的能量守恒定理，錐形流量計由於具有****的設（shè）計結構，因（yīn）而性能更優。

錐形流（liú）量計是在管道中心處懸掛一錐形（xíng）節流件，錐形件阻礙介質的流動，重塑流速曲線，在錐形性的下遊可立（lì）即形成低壓區，管道上遊的正壓同經節流件（jiàn）節流（liú）後（hòu）的下遊（yóu）的負壓之間（jiān）有一差壓，將正、負壓用取壓口取出，正壓口位（wèi）於管道的上遊，負壓口（kǒu）位於椎體的末（mò）端，通過（guò）測量兩者之間差壓，根據伯努利方程即可計算（suàn）出管道中的流量，椎體位於管線中心，可對所測介質的流速（sù）曲線進行優化，因此測量精度高，對儀表上、下遊的直管段要求低。

錐（zhuī）形（xíng）流量計可（kě）測量各種工況（kuàng）（溫度和壓力（lì））條件（jiàn）下的氣相、混合氣相、液相、多相液體、氣液兩相（濕氣、液相（xiàng）質量比≤5%）、粉（fěn）末、高粘度（dù）、高流速、髒汙、含有固體懸浮顆粒的液相、溶液振動、電磁（cí）幹擾等介質的流（liú）量（liàng）。流體的條件可從深低（dī）溫到超（chāo）臨界狀態（tài）。工（gōng）作溫度*高850℃，*大（dà）壓力42.0MPa。若（ruò）用特殊結構材質，溫度壓力還可以更（gèng）高。可測量*高雷諾數500萬（wàn），*低雷諾數8000甚至更低（dī）。產生滿（mǎn）刻（kè）度差壓信號從*低小於0.1千帕到*高幾十千帕（pà）。

法蘭取壓型錐形流量計（VF），采用實心椎體截流體，並在管壁用法蘭取壓，配上遠傳差（chà）壓變送器，可有效防止取壓口的堵塞，適合於含有固體顆（kē）粒粉塵介質、高粘度液體及髒汙介質。

2、工作原理（lǐ）

錐形流量計是一種差壓型的流量儀表（biǎo）。以差壓原（yuán）理設（shè）計的流量儀表已經有了一百多年的（de）應用曆史了，差壓型流量計是基於密封管道中的能量轉換原理，也就是說對於穩（wěn）定流體（tǐ），管（guǎn）道壓力與管道中的介質流速的平方根成反比：速度增加壓力會下降，當介質接（jiē）近椎體時，其壓力為P1，在介質通（tōng）過椎體的節（jiē）流區時，速度會增加壓力（lì）會降低（dī）為P2，如圖1所示，P1和P2都通過錐形流量計的取（qǔ）壓口引到後接差壓變送器上，流（liú）速發生變化時，錐形流量計的兩個取壓（yā）口之間的差壓值（zhí）會增大或縮小。當流速相同時，若節流麵積大，則（zé）產生（shēng）的差壓值也大，β值等於錐體的節流麵積除以管道內徑的截麵積（可換（huàn）算成兩者之間的直徑比）。

3、主要計算公式：

錐體的外形是通（tōng）過多年的連（lián）續試（shì）驗、評估和改進後得出的，是此類流量計的（de）*佳外形。能在（zài）不同的工況中（zhōng）使用。我們可以借助管道流速曲線來理解錐形流（liú）量計的性（xìng）能（néng）。如果介質通過一個很長的管道，而且在管道中沒有受到任何阻礙和幹擾，那它（tā）的流速分（fèn）布將很均勻。靠近管壁（bì）的流速幾乎為零，而管道中心的流速將達到*大（dà）。（如圖2）當我們將（jiāng）錐體懸掛在管線中心時（shí），錐體將直接同流體的高速區接角，迫使高速區的流體同近管壁低速區的流體混（hún）合從而使流速均勻化，這樣測（cè）出流體的流速（sù）更（gèng）加準確（què）。

在現（xiàn）實工況（kuàng）中，流速是很難分布均勻的，很多情況都會造成流體分布的不均勻。管道（dào）上的任何變化都可能對流體造成影響：如彎頭、閥門、縮徑、擴徑、泵、三通等等。而錐形（xíng）流量計利用錐體對流（liú）速分布曲線（xiàn）進行（háng）重新塑造（如圖3），經過錐體“整流（liú）”後的流體分布趨於均勻，可保證儀表在惡劣的條件下獲得較高的（de）測量精（jīng）度。這樣使得錐（zhuī）形流量計的應用範圍更加寬闊。

上遊幹擾造成流速曲線不規格

1.精度，重複性

錐形（xíng）流量計正壓孔取在錐體上遊（yóu）的管壁上（shàng），取壓位置選在理想流體的等速區域，符合伯努利定理，正壓信號穩定；負壓孔位於錐體尾部中心，正好（hǎo）落在下遊壓力*小的區（qū）域，由於錐體（tǐ）中（zhōng）心對稱的結構，使得錐尾中心區域流場呈現相對靜態，流體節流後在負壓區（qū）隻出現高頻低幅的（de）小（xiǎo）漩渦，使得負壓信號波動很小（xiǎo），輸出差壓信號穩定，傳感器精度優於讀數的±0.5%，重複性為±0.1%，貿易計（jì）量型精度為±0.3%（圖4）。

2.量程比，壓損

錐形流量計正（zhèng）常（cháng）情況下量程（chéng）比為10:1，選擇合適的參數可以做到30:1。在同樣的β值下，錐形流量計永久壓力損失約為孔板的1/5～1/10，（圖5）可大大（dà）降低運行能耗。

3.安裝要求

由於錐形流（liú）量計可以改變流（liú）體流速曲（qǔ）線，因此該（gāi）流量計對上（shàng）、下遊直管段的要求小。一般情（qíng）況（kuàng）下，對（duì）於管道式法蘭連接的，不需（xū）要直管段，而對於直接插入式的其（qí）要求是：上遊直管段：0-3D；下（xià）遊直管段（duàn）：0-1D（圖6）。

4.刻（kè）度差（chà）壓值

錐形流量計刻度差（chà）壓大，並可靈活選擇。如在電廠測風、鋼廠測煤氣等低流速場合，其刻度（dù）差壓是各種均速管、文丘裏、彎管的10～15倍，能真正保證測量的穩定和精度。

5.無滯留死區

錐形流量計另一大特點是自吹掃式結構（gòu）設計，無滯留死（sǐ）區。介質流過錐體時會加速，不斷衝刷正壓取壓孔、錐體外壁、錐體附（fù）近管壁，而負壓取壓孔（kǒng）則被一小段不流動介質所（suǒ）隔離、髒汙雜質進不去，因此錐（zhuī）形流量計可用於各種含（hán）雜質、易結晶的髒汙介質，如焦爐煤氣、高爐煤（méi）氣等長期使用不宜堵。VF法蘭取壓式錐形流（liú）量計則采用密（mì）封錐體加雙法蘭取壓，可用於高粘度（dù）、含雜質、易（yì）結垢的特殊髒汙介質，如（rú）渣油、原油、回煉油、水煤漿、苯、液態硫磺等，在測量精度、穩定性、直管（guǎn）段要求等方（fāng）麵，均遠遠優於楔式流量計。

6.長期穩定性

錐形流量計獨特的流線形錐（zhuī）體節流時具有“流線體邊界層效應”，使髒汙流體不（bú）會磨損節流（liú）緣，其β值可保證長（zhǎng）期不變，整個儀表無可動部件，因此無需重複標定，具有長期穩定性。

7.尺寸

由於錐形流量計錐體****的設計，使（shǐ）得其β值範圍（wéi）廣。標準β值範圍為：0.45、0.55、0.65、0.75、0.85。

8.混合器

由於錐形（xíng）流量計的獨（dú）特結構，在很（hěn）多（duō）情況（kuàng）下，它被作（zuò）為混合器作使用。

9.結構形式

錐形流量計主要有八種結構形式：1.管道式、2.對夾式、3.法蘭取壓式、4.插入式、5.直接焊（hàn）接式、6.保溫夾套式、7.防腐式、8.方管式。

1.應用參數

用戶需（xū）要提（tí）供正確的（de）參數以供選（xuǎn）型（xíng）計算用。我單位的選型（xíng）軟件中有很多流體的典型數據可供用戶在選型計算時選用。

2.通用計算公式

各參數的單位可在計算程序中靈活轉換成其它單位

3.液體計算（suàn）公式

4.可壓縮介質的計算公式（氣體和（hé）蒸汽）

5.Y-氣體膨脹係數的簡化公式應用範圍

上述公式中，用於應操作溫度下的等熵指數計算K2和K3，因此不需要對等熵（shāng）指數的變化進行（háng）修正，如果（guǒ）不行，也可以用上述Y膨（péng）脹係（xì）數對△P和P進行校正中的公式進行計算。

6.選型計（jì）算

每台（tái）錐形流量（liàng）計在製造前都要根據工藝（yì）參數（shù）進（jìn）行選型計算，確定錐體大小，從而確（què）定了這台（tái）流量（liàng）計的固有性能。口徑計算確定了差壓（yā）值，測（cè）量範圍，測量（liàng）精度，壓力損失以及推薦（jiàn）的β值。

7.校驗

每台錐形流量計在出廠前（qián）都應進行標定。如果不能進行實際（jì）標定（dìng），也必須進行模擬標定，我（wǒ）單位多年來（lái）收集（jí）的測試數據可（kě）精確估算出儀表的Cf值。

8.部件材（cái）質

錐形流量計用的（de）所有部（bù）件材質都是經過嚴格篩選的合格產品，保證流量計的長時間（jiān）連續工作。

9.三閥組

錐形流量計與差壓變送器之間應安裝三閥組。用於變送（sòng）器在線調校。

10.差（chà）壓（yā）變送器、流量計算機

我單位可成套提供差壓變送器和流量計算儀，組成流量測量係統。還可以（yǐ）提供（gòng）溫度變送器和壓力變送器用於測量流體質（zhì）量流量。

1.安全要求

任何人在安裝、檢查或（huò）維護錐形流量計時都應對管道的結構及係統地壓力必須有清晰正確的（de）認識。起吊儀表時應該小心（xīn），若起吊、下落不正確可能損傷儀表。

在調校儀表時（shí），必須使用合適且正（zhèng）確的工具。

在調整及折裝儀表時，應確保管道的（de）壓力已經完（wán）全卸掉-千萬不可（kě）帶壓拆卸儀表。

開車前（qián）必須檢查所有的連接是否牢固，必須與流量計保（bǎo）持一定的距（jù）離，避免事故發（fā）生。

2.開箱、檢驗

流量計到貨後應進行開箱檢查，防（fáng）止流量計或配件在運輸過程中被（bèi）損壞。若碰到隨機文件或流量計有問題，請同代理商（shāng）聯係。

3.流量計安裝定位

每台錐（zhuī）形流量計的側麵貼有方向標簽標（biāo）明流體的流向，安裝時應特別注意。對大多（duō）數口徑而（ér）言，兩個取壓口之間的距離為2.12，高壓口位於上遊，低壓口位於下遊，請參考圖8，安裝時請注意方向及高、低壓取壓口的位置。

4.配管要求

安裝（zhuāng）時建（jiàn）議上遊直管段為0-3D，下（xià）遊直管段為0-1D，D代表所安裝管道的公稱直徑。由於錐形（xíng）流量計的整流作（zuò）用，當流量計鄰近1個90°彎（wān）管或（huò）鄰近不在同一平麵的2個（gè）90°彎管時，流量計的精度不受影響。錐（zhuī）形流量計還可安裝（zhuāng）在比（bǐ）它本身稍微大一些的管道上。在這類管線上安裝時，請向代理谘詢。

5.取壓口的方向

對（duì）於水平管道上安裝的錐形流量計，取壓口位於管線的側上方，即位於時鍾3點（diǎn）或9點（diǎn）的位置。如果安裝在豎直管線上，則對取位口的方（fāng）位不作要求。

（1）介質為潔（jié）淨液體時

（2）介質為幹燥潔淨氣體時

（3）介質為蒸氣體時

6.引壓管

盡可能安裝好引壓管，當沒有介質流通時，不會產生差壓信號。詳情請參考有關安裝使用手冊（cè）。

注意：若被測介質為氣體或蒸汽，可能介質會在引壓管中凝結，請注意以下兩點：

1.引壓管線應水平走一（yī）段距（jù）離（lí）以保證豎直管線同儀表之間有（yǒu）足夠的距離，確（què）保垂直管線內沒有蒸汽。

2.對於一些流量計需垂直安裝的場所，在引壓（yā）管線（xiàn）的安裝方（fāng）麵（miàn）尤其需要注意。

7.三閥組

請參考三閥組的安裝、使用及維護手冊。

8.差壓變送器

請參閱不同廠家的差壓變送器上的具體（tǐ）安裝（zhuāng）、使用及維護手冊。

9.溫度和壓力傳感器

請參閱（yuè）不同廠家的具體安裝、使用及（jí）維護手冊。

10.安裝檢查要點

（1）差壓變送器的滿（mǎn）量程是否正確。

（2）差壓變送器零點是否已經調整。

（3）差壓變送器和流（liú）量計算儀的設（shè）置是否正確。

（4）引壓管（guǎn）是否吹掃了。

（5）引壓管是否有泄漏。

（6）閥組是否關閉。

（7）錐形流量計的高壓端是否在低壓（yā）端的前麵。