V锥流量计在济钢厂中的应用

文章介绍了几种常见流量计应用的优缺点, 阐述了V锥流量计的结构原理、主要特点与应用优势, 以及该流量计在济钢流量检测中的创新应用和效果, 上海自动化仪表厂为工业企业复杂环境下的气体流量准确计量提供参考。

引言：

气体流量检测是工业测量的重点也是难点。 孔板、喷嘴等传统差压式流量计由于先天结构的缺陷, 实际应用效果很不理想: 如流出系数不稳定、线性差, 易积污、压损大、量程比小, 特别是对直管段的要求在实际使用中很难满足。尤其是杂质较多的混合煤气和高温高压的蒸汽流量检测一直是流量测量的难点。我们曾使用过孔板、 超声波流量计、涡街流量计、威力巴流量计等测量混合煤气和蒸汽, 但应用效果都很不理想, 且问题频出, 例如数据不准确、不稳定、波动大、 易脏污、难清理、计量异议多等。采用V锥流量计后, 流量检测取得了很好的应用效果, 解决了困扰生产的诸多计量难题, 因此V锥流量计在济钢的应用越来越广泛。

1、部分常用流量计的优缺点：

1.1、威力巴流量计：

威力巴流量计是一种差压式流量检测仪表。 其优点有:

(1) 适应环境能力强, 在干净介质中运行稳定、可靠。

(2) 结构简单。

(3) 可在线安装、维护。

(4) 几乎无压力损失。

缺点有:

(1) 适应性差, 不适合脏污介质的测量, 取压管路易堵塞。

(2) 不能测量双向流和脉动流流量。

(3) 选型条件要求严格。

目前, 威力巴流量计在济钢的应用较少。

1.2、涡街流量计：

涡街流量计是根据 “卡门涡街” 原理制造的一种流体振荡型流量仪表。其优点有:

(1) 适应性较强, 可测量一般的脏污介质和混合气体。

(2) 结构简单, 无可动部件。

(3) 量程下限低, 量程范围宽。

(4) 压力损失小。

缺点有:

(1) 气体介质含尘、含油量大时可能导致旋涡发生体变形, 影响测量结果。

(2) 不能测量双向流和脉动流流量。

(3) 不能在线安装。

(4) 属于速度式流量仪表, 需要温度、压力补偿。

目前, 涡街流量计在济钢的应用比较少, 其他流量计如孔板、文丘利管、喷嘴、超声波流量计等在济钢的应用也很少, 这里就不一一列举阐述。

2、V锥流量计的结构原理：

V锥流量计与其他差压式流量计原理相同, 都遵循封闭管道中流体质量守恒和能量守恒定律, V锥流量计是通过管道中心轴线处的流体节流件达到流体的均速测量效果。

流体在管道中流动, 因管壁的阻力流体在管壁处的流速非常慢, 流体中杂质脏污颗粒容易沉积在管壁上。但当流体接近V型锥体时, 管道中央流速变慢, 管壁附近流速逐渐加快, 在到达节流件测量的关键部位时流速非常快, 从而对管壁、节流件表面附近形成了吹扫冲刷作用, 因此杂质不会在锥体附近沉积。这一特性决定了流量计长期使用不易堵、基本免维护。飞龙生产的V锥流量计由于具有可控加热、多孔取压和喷涂特殊材料等专利技术, 因此具有极强的自清洁和防堵功能。

3. 5、相对压损小：

一般流量计测量时压力损失较大, V锥流量计由于采用 “逐渐节流方式”工作, 完全不同于孔板等传统仪表 “突然节流”的工作方式, 压损很小, 压力损失仅为孔板的1 /3, 比传统仪表有很大的优越性。

3. 6、耐磨损, 长期稳定性好：

由于V锥流量计的节流锥体下游边缘是钝角, 流动时形成边界层, 使流体离开了节流缘, 带有杂质的流体不易磨损节流缘, 其 β 值长期不变, 使节流体无需重复标定, 具有长期的稳定性。而孔板等流量计投用一段时间后, 边缘容易磨损,导致 β 值改变, 出现测量偏差。

3. 7、适应性强：

与济钢目前使用的其他类型流量计相比, 塔形流量计由于特殊的节流体构造, 应用范围广泛, 可测蒸汽、煤气、各种混合气体和其他液体等。 V锥流量计工作温度可达500 ℃, 可测量雷诺数为8 000 - 1 × 107。V锥流量计的信号干扰非常低, 它在低流量、低差压的情况下, 仍能保持较高的测量精度和稳定性, 因此, 塔形流量计适应性非常强, 应用也越来越广泛。

4、V锥流量计在济钢的创新应用：

我们对V锥流量计的安装及取压部分进行了应用创新, 以更好地满足现场计量的需求。主要是: ( 1) 适当缩短取压管长度; ( 2) 蒸汽冷凝罐等采取焊接方式, 减少管件硬连接, 以适应蒸汽高温高压, 杜绝蒸汽泄露, 避免仪表损坏, 保证计量精度; ( 3) 采用取压管道倾斜安装, 杜绝静压差。以V锥流量计在蒸汽计量的创新应用为例。

结束语：

V锥流量计因其具有无苛刻直管段要求、无压力损失、具有自清洁功能、适应性强、运行稳定可靠、基本免维护等优势, 极大地方便了企业生产, 满足了生产计量的需要, 上海自动化仪表厂为企业节约能源提供了有利条件。