V錐（zhuī）流量計（jì）在煤氣流量測量中的優勢分析

煤氣是工業與民用領域使用非常廣泛的能源之一，由於其自身的特點，導致對其流量的測（cè）量一直是流量測量的難點課題，測量煤氣流量的儀表可以選用的類（lèi）型有多種，本文向朋友們介紹的V錐流量計在煤氣測量方麵具有著資深的表現，關（guān）於V錐流量計如何正確（què）的安裝與（yǔ）使用，用戶在此過程中需要注意的的有哪些方麵，通過本文有一個較為清（qīng）晰（xī）的了解。
V錐流量計在焦化行業焦爐煤氣計量中的主要測量範圍包括：鍋爐煤氣摻燒、焦爐回爐煤氣、管式爐用煤氣和城市外（wài）供煤氣等，此外，還有發生爐煤氣計量（liàng）等。焦爐煤氣過去一直使用標準孔板（bǎn）、均速管進（jìn）行計量。使用過程（chéng）中主要存在以下幾方麵的問題：(1)焦爐煤氣髒（zāng），孔板容易汙染，由於連續不能拆除孔板進行清洗，影響係統（tǒng）測量（liàng）精度;(2)焦（jiāo）爐（lú）煤（méi）氣（qì）髒汙（wū）容易使儀表導壓管堵塞，定期（qī）用蒸汽吹掃儀表導壓管，否則就會影響測量精度，甚（shèn）至係統不能（néng）正常運行;(3)煤氣中（zhōng）所夾帶的蒸汽或水霧，當溫度降低（dī）時凝（níng）結成水，在管道中很難排除，影響係（xì）統測量精度。(4)直管段要（yào）求長，煤氣管（guǎn）道口徑通常比較大，要保證流量（liàng）測量準確的20~40D直管段很難滿足。(5)量程比小，僅為3∶1，例如因（yīn）城市煤氣用量高峰或低穀時要求輸送煤氣量的不同，出廠（chǎng）煤氣計量的輸送量在一天內的變動超過10∶1，孔（kǒng）板量程比小因而達不到使用要求。

一、 V錐流量計測量原理
因為管壁摩擦力減小了流過（guò）管（guǎn）壁的流（liú）體速度，所以在管道中流速分布為：在管壁處流速接近零，愈（yù）靠近管線中心流速愈大，在（zài）管線中心（xīn）處流速。而當流體流過錐形流量計時，因錐（zhuī）形流量計（jì）是通過在管（guǎn）線中心懸掛一個錐形體來節流，錐體直接（jiē）與流體高速中心部（bù）分相互作用，迫使管線中心的高速流體與接近管壁的低速流（liú）體均勻化，即兩（liǎng）者的流速趨（qū）於一致。
與各種節（jiē）流裝置的結構比較，標（biāo）準孔板是（shì）流體在管道（dào）中心突然收縮，不僅阻力損失大，而且加劇了流體流速分布的不均勻性，管道邊（biān）緣阻斷，髒汙介質聚集在標準孔（kǒng）板（bǎn）前後;文（wén）丘裏管(和標準孔板一樣仍然是標準節（jiē）流裝置的一種)則是在管道（dào）中心逐漸收縮，雖然流（liú）體流速分布的不均勻性（xìng）仍然存在，但阻力損失稍有降低（dī），髒汙介（jiè）質聚集（jí）的情況有（yǒu）所（suǒ）改善（shàn），隻是製作困難;環形孔板是在管道中心置一圓盤，而管道邊緣則可流（liú）通，即（jí）從標（biāo）準孔板的管道中心突然收縮轉變（biàn）為管道邊緣（yuán）突然收縮，因（yīn）而可使管道內流（liú）速均勻化，可使髒汙介質不致聚集（jí）在環（huán）形孔板前後;而V錐流量（liàng）計是在管（guǎn）道中心置一圓錐，它（tā）的結構是管道邊緣逐漸收縮，阻（zǔ）力損失小，且可使管道內（nèi）流速均勻化。由此得（dé）出：V錐形流量計是節流裝置發展過程中一係列革新（xīn）的必然結果。



二、V錐（zhuī）流量計（jì）的（de）應用特點
中儀儀表的V錐流（liú）量計在某焦化製氣廠使用（yòng）有三年的曆史，檢測係統運行正常，而且日常的維護（hù）工作量（liàng）幾乎（hū）沒有，深受現場工人和技術人員的歡迎。其主要（yào）特點如下：

(1)直管段要（yào）求低。雖然所有差壓式流量計都是依據伯（bó）努利定理進行測量，但伯努利定理有一個（gè）基本要求，即被測量的（de）流體為理想流體。采用孔板、噴嘴等傳統的（de）差壓流量計的節流（liú）裝置時（shí），為了盡（jìn）量滿足伯（bó）努利定理的要求，有非常（cháng）長（zhǎng）的前、後直管段，以便將不規則（zé）流動的流體盡可能整形（xíng）成為（wéi）理想流體。而V錐流量計流量采用獨特的置於管道中心的流線型節流結構設計，在檢測流量之前，同時對不（bú）規則流動的流體進行整流，在不增加流體整流器的情（qíng）況廠，巧妙（miào）地解決流體（tǐ）整流的問題。中心懸掛的流線型錐體能重塑流（liú）速曲線，在緊靠錐體上遊和下遊較窄的區域內(前（qián）0~3D，後（hòu）0~1D)，將流（liú）速不規則的流（liú）體直接整流成（chéng）理（lǐ）想流體，可充分滿足伯努（nǔ）利（lì）定理的（de）要求，獲得很高的測量精度和重複性。不需要特別長的直（zhí）管段整流，這在（zài）流量計的（de）安（ān）裝過程中有很重要的意義。某焦化製氣廠使用的旭（xù）東（dōng）牌V錐形流量計(口徑270mm)在安裝過程中，由於現場條件（jiàn）限製，流量計前、後（hòu）直管的距（jù）離分別為1000mm和600mm，但（dàn）流量計仍能正常穩定運行。

(2)耐汙染，不易堵。焦化製氣廠（chǎng）煤氣類（lèi）流量的（de）測量，原來使用的是孔板流量（liàng）計和均速管流量計，由於煤氣中（zhōng）含有焦油、萘、硫、氨水等多（duō）種雜質，孔板或均速管定期清洗或用蒸汽吹掃，否則（zé）孔板上、下（xià）遊端麵、上遊（yóu）側直角入口邊緣將受到汙染，儀表導壓管也（yě）會不暢通或堵（dǔ）塞，影響係統（tǒng）測量精度;孔板前、後直管段積水（shuǐ）會使管道流通麵積減小，流速提高，差壓增加，流（liú）量顯示值偏高，嚴重時因導壓管堵塞，變送器無（wú）法（fǎ）正常運行（háng）。為確保儀表正常（cháng）穩定運行，儀表工（gōng）維護（hù）工作（zuò）量很大。V錐流量計有自吹掃式的結構設計特點，無（wú）滯留死（sǐ）區。介質流過錐體時（shí）會（huì）加速，不斷衝刷正壓取壓孔、錐（zhuī）體外壁及錐體附近管壁，而負壓取壓（yā）孔則被一小段不流動介質所隔離，髒汙雜質進不去，因此錐形流量計可用於各（gè）種含雜質、易（yì）結晶的髒汙介質，如焦爐煤氣、發生爐煤氣等介質。某焦化製氣廠（chǎng）采用的5台旭東儀表的V錐流量計對焦爐煤氣、發生爐煤氣和石油液化氣的流量進行測量，有的使（shǐ）用已三年（nián），至今未進行過維護，流量計（jì）未發現有節流裝置汙染、儀（yí）表導壓管堵塞、管道積水（shuǐ）、流量（liàng）顯示值異常等現象，大大降（jiàng）低了儀表維護的工作量，提高了（le）煤氣流量測量的準確性（xìng）和可靠性。

(3)差壓值（zhí）大，量程比（bǐ）寬，適（shì）用於低壓低流速介質的流（liú）量測量。在（zài）焦化廠煤氣流量測（cè）量過程（chéng）中，測量對（duì）象的特點是管道直徑大、壓（yā）力低，流速慢，孔（kǒng）板流量計一般選配微（wēi）差壓變送（sòng）器，在煤氣壓力為3500Pa時，正（zhèng）常的差壓在100~1000Pa之（zhī）間變化，流量計的差壓信號較小。而在（zài）采用均速管流量計時，由於（yú）管道煤氣流速低，差壓信號非常小對係統精度影響很大，焦化製氣廠城市煤氣計量采用（yòng）均速管流量計（jì），差壓隻有120Pa，正（zhèng）常值為2~5Pa，係統精度（dù）很差（chà）。差壓信號小會影響變送器校驗（yàn）、使用的精度;孔板（bǎn）有汙染、儀表導壓管不暢、管道有（yǒu）積（jī）水（shuǐ）對係（xì）統精度影響也很（hěn）大。而（ér）錐形流量計由於是類似孔板（bǎn）的節流件，差壓值遠大於（yú）均速管流量計，相對孔（kǒng）板來說，由於（yú）是（shì）管道（dào）邊緣逐（zhú）漸（jiàn）收（shōu）縮，阻力損失小，因而可在阻力損失相（xiàng）同的情（qíng）況下，設計時可選用（yòng）差壓值較大的（de）V錐形流量計，測量煤氣時（shí）差壓（yā）值（zhí）均大於孔板測量時的差壓值。提高了差壓信號，為變送器校驗（yàn）創造了條件，也提高了係統的測（cè）量精度（dù）。

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