V锥流量计

v型锥流量计(V-cone flowmeter)是我公司在20世纪80年代开始研发的一种差压流量计，它的开发成功是差压式流量测量的质的飞跃。它利用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。与普通节流件相比，它改变了节流布局，从中心孔节流改为环状节流。实践使用证明，V锥流量计与其他流量仪表相比，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。而且V锥体本身作为流场的整流器而成为一种具有独特性能的优异的新型流量计。由V锥传感器和差压变送器组合而成的V锥流量计，可精确测量宽雷诺数(8×103≤Re≤5×107)范围内各种介质的流量。

一、概述
     V锥流量计是集经典文丘里管及环形孔板的优点为一体的新型节流装置，其理论原理是基于封闭管道中能量守恒定律伯努利方程和流动连续性方程，在稳定流的情况下管道中的流速与差压的平方根成正比。V锥流量计稳定性好、准确性高、重复性好、量程比宽、对安装管段要求低、压损小，可测量含有颗粒流体、低压流体、高含湿气体及各种脏污流体。

适用范围
    1、公称直径：15mm≤DN≤1800mm
    2、公称压力：PN≤40MPa
    3、雷诺数范围：5×10 3≤ReD≤10 7
    4、精度等级：0.5级，1级
    5、直管段长度：前1～3D，后0～1D
    6、适用介质：气体、液体、蒸汽等各种介质
    7、孔径比：β＝0.3～0.75
    8、最高温度：540℃
    9、重复精度：±0.1%
    10、量程比：15：1

V锥流量计主要技术参数
·精度等级：0.5级(差压流量变送器精度应高于0.2级，含0.2级),(β：0.45～0.85，当β<0.55，量 程比4∶1时，精度等级：≤0.30)
·重复性：0.1%
·工作压力：0～40MPa(有多个压力等级可供选择)
·工作温度：-40～850°C
·环境温度：-40～65°C、
·安装直管段要求：前0-3D直管道，后0-1D直管段
·量程比宽：通常为10∶1，选择合适的参数可达到50∶1
·压损小：同样的β值，压损是孔板1/3～1/5
·口径从DN25～DN2000

V锥流量计的技术特点：
1、安装要求低：前0～3D直管道，后0～1D直管段；
2、量程比宽：通常为10∶1，选择合适的参数最高可做到50∶1；
3、压损小：同样的β值，压损是孔板1/3～1/5；
4、耐磨损：流线型锥形体节流后，在锥形体表面产生真空层效应，使得锥形体不易磨损；
5、不堵塞，不粘附：锥形彻底吹扫式设计避免了流体中的残渣、凝结物或颗粒的滞留；
6、长期稳定性好：β值可长期不变，并保证长期精确测量；
7、精度高：0.5级；
8、重复性好：优于0.1%；
9、信号稳定："信号波动"是孔板的1/10；
10、β值范围宽：V锥流量传感器独特的几何形状允许有广泛的β值范围；
11、口径范围宽：DN25～DN2000；
12、可测高温、高压介质：工作温度最高850℃, 最大压力40MPa；
13、可测脏污介质(焦炉煤气、高炉煤气、原料油、渣油等)；
14、可测气液两相介质(湿气、冷凝水等)；

结构形式
    具体外形结构见下图：

1. 我公司生产的JD系列V型锥形流量计是一种高精度、高稳定性、量程比宽、可测介质广的新型流量计。

2. 可测量介质包括液体、气体、蒸汽等,几乎涵盖了所有流动性介质。

3. 流体的最高工况温度可达800℃,最高压力可达10.5Mpa。

4. 若选用特种材质的表体,介质的工况温度、压力还可以更高。

5. V型锥形流量计可测量最高雷诺数为500万,最低雷诺数为8000甚至更低。

6. 产生满刻度差压信号从最低小于0.1千帕到最高几十千帕。

二、工作原理

锥形流量计(又称内锥、V锥、V型锥流量计)专利产品是新一代差压式流量计测量仪表属高精度、高稳定性的新型差压式流量仪表。和其他差压式仪表一样，也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。我们知道在同一密闭管道内，当压力降低时，速度会增加，当介质接近锥体时，其压力为P+，在介质通过锥体的节流区时，速度会增加，压力会降低为P-，如图一所示，P+和P-都通过V型锥形流量计的取压口引到差压变送器上，流速发生变化时，差压值会随之增大或减小。也就是说对于稳定流体，流量的大小与差压平方根成正比。当流速相同时，锥体节流面积越大，则产生的差压值也越大。

三、特点

1、 具有良好的准确度(≤0．5％)和重复性(≤0．1％)。

2、 具有较宽的量程比(10﹕1～15﹕1)

3、 自整流功能，只需要极短的直管段(前1～3D后0～1D)。

4、 自清洁功能，可测脏污和易结垢流体，适合高炉煤气等杂质较多的介质。

5、 自保护功能，节流件关键部位不磨损，能保持长期稳定地工作。

6、 耐高温、高压、耐腐蚀、不怕震动。

7、 可测流体的种类非常广泛(液、气、蒸汽)，流量测量范围宽(微小流量～大流量)，适应的管道DN15～DN3000。

8、 流量计结构设计是流体扫过型结构，不可能截留流体中任何夹带的气、液或固相污物,非常适用于脏污流体的流量测量，如焦炉煤气，湿气体等

9、 无可动部件

10、当流体流经具有特殊廓形的内锥体时,会在其周边形成边界层并疏导流体离开锥体尾部的边缘,从而减少它被磨损的可能性。

11、在换热站测量蒸汽，热水，无需直管段。由于换热站空间比较小，选择一般流量计要求直管段较长，影响运行精度，用在测量高炉煤气，有自清洁作用，引压管不易堵塞。

四 、 技术参数及外形示意图

4.1 法兰连接型表体

公称口径： Φ15-Φ2000

测量介质：液体、气体、蒸汽

测量介质温度范围：－200℃~+800℃

压力等级：1.0MPa~10.5MPa

精度等级：0.5级、1.0级、1.5级、2.5级

表体材质：锥体材质为不锈钢，管道、

法兰为碳钢。(其它材质协议供货)

β值范围：0.45……0.85

法兰取压型表体

l         公称口径： Φ80-Φ2000

l         测量介质：液体、气体、蒸汽

l         测量介质温度范围：－200℃~ +800℃

l         压力等级： 1.0MPa~10.5MPa

l         精度等级：0.5级、1级、1.5级、2.5级

l         表体材质：锥体材质为不锈钢，管道、

          法兰为碳钢(其它材质协议供货)

l         β值范围：0.45……0.85

             法兰型V锥流量传感器

2．直接焊接型
连接方式：直接焊接到工艺管线
口径：DN15～DN2000
取压方式：承插焊,法兰,螺纹
压力：0～40MPa
温度：-40～850℃
材质：304不锈钢、316L不锈钢、20#碳钢(详见选型表)
应用：输油管,输气管,蒸汽管网,高压工艺管线

3．夹持型 
连接方式：法兰端面对夹
口径：DN15～DN150
取压方式：承插焊,螺纹
压力：0～40MPa
温度：-40～850℃
材质：304不锈钢、316L不锈钢、20#碳钢(详见选型表)
应用：液体,气体,蒸汽

结构形式： V锥流量计按其结构分为：夹持式、通用型、大管径结构、小管径结构等结构具体形式见下表：

 v锥流量计尺寸 
表1≤PN2.5MPa基本型外形尺寸：  

表2 采用防堵专利与基本外形尺寸: 

表3 ＞PN2.5MPa基本外形尺寸:

表4 带测温元件型外形尺寸: