V錐流量計在煤氣流量測量中的優勢分析

煤氣是工業與民用（yòng）領域使用非常廣泛的能源之（zhī）一，由於其自身（shēn）的特點，導致對其流量的測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型有多種，本文向朋友們介紹的V錐（zhuī）流量計在煤氣測（cè）量方麵具有著資深的表現，關於V錐流量計如何正確的安裝與使用，用戶在此過程（chéng）中需要注意的（de）的有哪些方麵，通過本（běn）文有一個較為清晰的了解。
V錐（zhuī）流（liú）量計在焦化行業焦爐（lú）煤氣（qì）計量中的主要測量（liàng）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（yǒu）發生爐煤氣計量等。焦（jiāo）爐煤氣過去一（yī）直使用標準孔板、均速（sù）管進行計量。使用過程中主要存在以下幾（jǐ）方麵的（de）問題（tí）：(1)焦爐煤氣（qì）髒，孔板容易汙染（rǎn），由於連續（xù）不能拆除孔板進行清洗，影（yǐng）響係統測量精度;(2)焦爐煤氣髒汙容易使儀表導壓管堵塞，定期用蒸汽吹掃（sǎo）儀表導壓管（guǎn），否則就會影響測（cè）量精度，甚至係統不能正常運行;(3)煤氣中所夾帶的（de）蒸汽或水霧，當溫度降低時凝結成水，在管道中很難排除，影響係統（tǒng）測量精度。(4)直管（guǎn）段要求長，煤氣管道口徑通（tōng）常比較（jiào）大，要保證流量測量準確的20~40D直管（guǎn）段很難滿足。(5)量程比小，僅為3∶1，例如因城（chéng）市煤氣用量高峰或低穀時要求輸送煤氣量的不同，出廠煤氣計量的輸送量在一（yī）天內的變動超過10∶1，孔板量程比小因而達不到使用要求（qiú）。

一、 V錐流量計測量（liàng）原理
因為管壁摩擦（cā）力減小了流（liú）過管壁的流體速度，所以在管道中流速分布為：在管壁處流速接近零，愈靠近管線中心流速愈大，在管線中心處流速。而當流體流過錐形流（liú）量計時，因錐形流（liú）量計是通過在管線中心懸掛一個錐形體來節流，錐體（tǐ）直（zhí）接與流體高速中心部分相互作（zuò）用，迫（pò）使管線中（zhōng）心的高速流體與接近（jìn）管壁的低速流體均勻化，即（jí）兩者的流速趨於一致。
與各種節流裝置的結構比較，標準孔（kǒng）板是流體在管道中（zhōng）心突然收縮，不僅阻力損失大，而且加（jiā）劇了流體流速（sù）分布的不均（jun1）勻性，管道邊緣阻斷，髒汙介質聚集在標準孔板前（qián）後;文（wén）丘裏管(和（hé）標準（zhǔn）孔板一（yī）樣仍然是標準節流裝（zhuāng）置的一種)則是在管道中（zhōng）心逐漸收縮，雖然流體（tǐ）流速（sù）分布的不均勻性仍然存在，但阻力損失稍有降低，髒（zāng）汙介質聚（jù）集的情況有所改善，隻是製作困難;環形孔板是在管道中（zhōng）心置一圓盤，而管道（dào）邊緣則可流通，即從標準孔板的管道中心（xīn）突然收縮轉變為管道邊緣突然收縮，因而可使（shǐ）管道內流（liú）速均勻化，可使（shǐ）髒汙介（jiè）質不（bú）致聚集在環形孔板前後;而V錐流量計是在管道中（zhōng）心置一圓錐，它的結構是管道邊緣（yuán）逐漸收縮，阻力損失小，且可（kě）使管道內流速均勻化。由此得（dé）出：V錐形流量計是（shì）節流裝置發展過程中一係列（liè）革新的必然結果（guǒ）。



二、V錐流（liú）量計的應用特（tè）點
91抖音儀表（biǎo）的V錐流量計在某焦化製氣廠使用有三（sān）年的曆史，檢測係統運（yùn）行正常，而（ér）且（qiě）日常的維護工（gōng）作量幾乎沒有，深受現場工人和技術人員的歡迎。其（qí）主要特點如下：

(1)直管段要求低。雖然所有差壓式流量計都是依據伯努利定理（lǐ）進行測量，但伯努利定（dìng）理有一個基本要求，即被測量的流體為理想流體。采用孔板、噴嘴等傳統（tǒng）的差壓流量計的節流裝置時，為了盡量滿足伯（bó）努利定理的要求，有非常長的前、後直管段，以便將不規則流動（dòng）的流體（tǐ）盡可能（néng）整形成為理想流體。而V錐流量計流量采用獨特（tè）的置於管道中心的流線型節流結（jié）構設計，在檢（jiǎn）測流量之前，同時對不規則流動的流（liú）體進行整流，在不增加流體整流器的情況廠，巧妙地解決（jué）流體整流的問題。中心懸掛的流線型錐體能（néng）重塑流速（sù）曲線，在緊靠錐體上遊和（hé）下遊（yóu）較窄的（de）區域內(前0~3D，後0~1D)，將流速不規則（zé）的流體直接整流成理想流體，可（kě）充（chōng）分滿足（zú）伯努利定理的要求，獲得很（hěn）高的測量精度和重複性（xìng）。不需要特別（bié）長的（de）直（zhí）管段整流，這在流（liú）量計的安裝（zhuāng）過程中有很重（chóng）要的意義。某（mǒu）焦化製氣廠（chǎng）使用的旭東牌V錐形流量計(口徑270mm)在安裝過程中，由（yóu）於現場條件限（xiàn）製，流量計（jì）前、後直管的距離分別為1000mm和600mm，但流量計仍能正常穩定運行。

(2)耐汙染，不易堵。焦化製氣廠煤氣類流量的測量，原來使（shǐ）用（yòng）的（de）是孔板流量計和均速管流（liú）量計，由於煤氣中含有焦油、萘、硫、氨水等多（duō）種雜質，孔板或均速管定期清（qīng）洗或用蒸汽吹掃，否則孔（kǒng）板上、下遊（yóu）端（duān）麵、上遊側直角入口邊（biān）緣將受到汙染，儀表導壓管也會不暢通或堵塞，影響係統測量精度;孔板前、後直管段積水會使管道（dào）流通麵積減小，流速提高，差壓增加，流（liú）量顯示值偏高，嚴重（chóng）時因導壓管堵塞，變送器無法正常運行。為確保儀（yí）表正常穩定運（yùn）行，儀表工維護工作量很大。V錐流量計有自（zì）吹掃式的結構設計特點（diǎn），無滯留死區。介質流過錐體時會加速，不斷衝刷正壓取壓孔、錐體外壁及錐體附近管壁，而（ér）負壓取壓（yā）孔則被一小段（duàn）不流動介質所隔離，髒汙雜（zá）質進不去，因（yīn）此錐形流量計可用於各種含雜質、易結晶的髒汙（wū）介質，如焦爐（lú）煤氣、發生爐（lú）煤氣等介質。某焦化製氣廠采用的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（huà）氣的流量進（jìn）行測量，有的使用（yòng）已三年，至今未進（jìn）行過（guò）維護，流量計未發現有節流裝置汙染、儀表導壓管（guǎn）堵塞、管道積水、流（liú）量顯示值異常等現（xiàn）象，大大降低了（le）儀表維護的工（gōng）作量，提高了煤氣流量測量的（de）準確性和可靠性。

(3)差壓值大（dà），量程比寬，適用於低壓低流速介質的流量測量。在焦（jiāo）化廠煤氣流量測量過程中，測量（liàng）對（duì）象（xiàng）的特點是管道直徑大（dà）、壓力低，流速慢，孔板流量計一般（bān）選配微差壓（yā）變送器，在煤氣壓力為3500Pa時，正常的（de）差壓在100~1000Pa之間變化，流量計（jì）的差壓信號較（jiào）小。而在采用均速管流量計時，由於管道煤氣流速低，差壓信號非常小對係統精（jīng）度影響很大，焦化製氣廠城市煤氣計量采用均速管流量計，差壓（yā）隻有120Pa，正常值為2~5Pa，係統精度很（hěn）差。差壓信號小會影響變送器校驗、使用（yòng）的精度;孔板有汙染、儀表導壓管不暢、管（guǎn）道有積水對係統精度影響也很大。而錐形流量計（jì）由於是類似孔板的節流件，差壓值遠大於均速管流量（liàng）計，相對孔板（bǎn）來說（shuō），由於（yú）是管道邊緣逐（zhú）漸收（shōu）縮（suō），阻力損失小，因而可在（zài）阻力損失相同的情況下，設（shè）計時可選用差壓值較大的V錐形（xíng）流量計，測量煤氣時差壓值均大於孔板測量時的差壓值。提高了差壓（yā）信號，為變送器校驗創造了條件，也提高了係統的測量精度（dù）。

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