V錐流（liú）量計在煤氣流量測（cè）量中的優勢分析

煤氣是工業與民用領域使（shǐ）用非（fēi）常廣泛的（de）能源之一，由於其自身的特點，導（dǎo）致對其流量（liàng）的測量一直是流量測量（liàng）的難點課題，測量煤氣流量的儀表（biǎo）可以選用的類型有多種（zhǒng），本文向朋友們介紹（shào）的V錐流（liú）量計（jì）在煤氣測量（liàng）方麵具有著資深的表現（xiàn），關於V錐流量計如何正確的安裝與使用，用戶在此過程（chéng）中需要注意的的有哪些方麵，通過本文有一個較為清晰的（de）了解。
V錐流量計在焦化行業焦爐煤氣計量中的主（zhǔ）要測量範圍（wéi）包括：鍋爐煤氣（qì）摻燒、焦爐回爐煤（méi）氣、管式爐用（yòng）煤氣和城市外供煤氣等，此外，還有發生爐煤氣計量等。焦爐煤氣過去一直使用標準孔（kǒng）板、均速管進行計量。使用過程中主（zhǔ）要存在以下幾方麵的問題：(1)焦爐（lú）煤氣髒，孔板容易（yì）汙（wū）染，由於（yú）連續不能拆除孔板進（jìn）行清洗，影響係統測量精度;(2)焦爐煤氣髒汙容易使儀表導壓管堵塞，定期用蒸汽吹掃儀表導（dǎo）壓管，否則就會影響測量精度，甚至係統不能正常運行;(3)煤氣中所夾帶（dài）的蒸汽或（huò）水霧，當溫度降低時凝結成水（shuǐ），在管道中很難排除（chú），影（yǐng）響係統測量精度。(4)直管段（duàn）要求長，煤氣管道口徑通常比較大，要保證流量測量準確的20~40D直（zhí）管段（duàn）很難滿足。(5)量（liàng）程比小，僅為3∶1，例如因城市煤氣用量高峰（fēng）或低穀時（shí）要求輸送煤氣量的不同，出廠煤氣計量的輸送量（liàng）在（zài）一天內的變動超過10∶1，孔板量程比小因而達不到使用要求。

一（yī）、 V錐流量計測（cè）量原理（lǐ）
因（yīn）為管壁摩擦力減小了流過管壁的流體速度，所以在管道中流速分布為：在管壁處流速接（jiē）近零，愈靠近管線中心流速（sù）愈大，在管線中心處（chù）流速。而當（dāng）流體流過錐形（xíng）流量計時，因錐形流量計是（shì）通過在管線（xiàn）中心（xīn）懸掛一個錐（zhuī）形體來節流，錐體直接與流體高速中心部分相互作用，迫使管線中（zhōng）心的高速流體與接（jiē）近（jìn）管壁的低速流體均勻化，即兩者的流速趨於一致。
與各種節流裝置的結構比較，標準孔板是流（liú）體在管道中心突（tū）然收縮，不（bú）僅阻力損失大，而且加劇了流體流速（sù）分布的不均勻性，管道邊緣阻斷（duàn），髒汙介質聚集在標（biāo）準孔板前後;文丘（qiū）裏管(和標準孔板一樣仍然是標準節流裝置的一種)則是在管道中心逐漸收縮，雖然（rán）流體流（liú）速分布的（de）不均勻性仍（réng）然存在，但阻力（lì）損失稍有降低，髒汙介質聚集的情況（kuàng）有所改善，隻是製作困難;環形孔板是在管（guǎn）道中心置一圓盤，而管（guǎn）道邊（biān）緣則可流通，即（jí）從標準孔板的管道（dào）中心突（tū）然（rán）收縮轉（zhuǎn）變為管道邊緣突然收縮，因而可使管道內流速均（jun1）勻化，可使髒汙介（jiè）質（zhì）不致聚集在環形孔（kǒng）板前後;而V錐流量計是在管（guǎn）道中心（xīn）置一圓錐，它（tā）的結構是管道邊緣逐漸收縮，阻力損失小，且可使管道內流速均勻（yún）化（huà）。由此（cǐ）得出（chū）：V錐形流（liú）量計是節流（liú）裝置發展過程中一係列（liè）革新的必然結果。



二、V錐流量計的應用特點
中儀儀表的（de）V錐流量計在某焦（jiāo）化製氣廠使用有三年的曆史，檢測係統運行正常，而且（qiě）日常（cháng）的維（wéi）護工作量幾乎沒有（yǒu），深受現場工人和（hé）技術人員（yuán）的歡迎。其主要特點（diǎn）如下：

(1)直管段要求（qiú）低。雖然所有差壓式流量（liàng）計都是依據伯努利定（dìng）理進行測量，但伯努利（lì）定理有一個基本要求，即被測量的流體（tǐ）為理想流體。采用孔板、噴嘴（zuǐ）等（děng）傳（chuán）統的差壓流量計的節（jiē）流裝置時，為了盡量滿足伯努利定（dìng）理的要求，有非常長的前、後直管段，以便將不規則流動的流體盡可能整形成為理想流（liú）體。而V錐（zhuī）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（qián），同時（shí）對不規則流動的流體進行整流，在不增加流體整流（liú）器的情況廠，巧妙地（dì）解決流體整流的問題。中心懸掛的流線型（xíng）錐體能重塑流速曲線，在緊靠錐（zhuī）體上遊和下遊較窄的區域內(前0~3D，後0~1D)，將流速不規則的流體直（zhí）接整流成理想流體，可充分滿足伯努利定理的要求，獲得很高的測量精度和重複性（xìng）。不需要特別長的直管段整流，這在流量計的安裝過程中有很重要的意義。某焦化製氣廠使用的（de）旭東牌（pái）V錐形流量計(口徑270mm)在安裝過程中，由於現場條件限製，流量計前、後直管（guǎn）的距離分別（bié）為（wéi）1000mm和600mm，但流量（liàng）計仍能正常（cháng）穩定運行。

(2)耐汙染，不易（yì）堵。焦化製（zhì）氣廠煤氣類流（liú）量的測量，原來使用的是孔板流量計和均速管流量計，由於煤氣中含有（yǒu）焦油、萘、硫、氨水等多種雜質，孔板或均速管定期清洗或（huò）用蒸汽吹（chuī）掃，否則孔板上、下遊端麵、上遊（yóu）側直角入口邊緣（yuán）將受到（dào）汙染，儀表（biǎo）導（dǎo）壓管也會不暢通（tōng）或堵塞，影響係統測量精度;孔板前、後直管段積水（shuǐ）會使（shǐ）管（guǎn）道流通（tōng）麵積減小，流速提（tí）高，差（chà）壓增加，流量顯示值（zhí）偏高，嚴重（chóng）時因導壓管堵塞，變（biàn）送器無法正常運行。為確保儀表正常穩定運行，儀表工維護工作量很大。V錐流量計有自吹掃式的結構設計特點，無滯留死區。介質流過（guò）錐體時會加速，不斷（duàn）衝刷正壓取壓孔、錐體外壁（bì）及錐體附近管壁，而（ér）負壓取壓（yā）孔（kǒng）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（yú）各種含雜質（zhì）、易結晶的髒汙介質，如焦爐煤氣、發生爐煤（méi）氣等介質。某焦化製氣廠采用的（de）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（yóu）液化氣的流（liú）量進行測量，有的使用已（yǐ）三年，至今未進行過維護，流量計（jì）未（wèi）發現有節流（liú）裝置汙染、儀表導壓管堵塞、管道（dào）積（jī）水、流量顯示值異常等現象，大大降低了（le）儀表維護（hù）的工作量，提高了煤氣流量測量的準確性和可靠性。

(3)差壓值大，量程比寬，適（shì）用（yòng）於低壓低流速介質的（de）流量測量。在焦化廠煤氣流量測量過程中，測量對象的特點是管道直徑大、壓力低，流速慢，孔板流量計一般選配微差壓變送器，在煤氣（qì）壓力為（wéi）3500Pa時，正常的差壓（yā）在100~1000Pa之間變化，流量計的差（chà）壓信號較小。而在采用均速管流量計時，由於管（guǎn）道煤氣流速低，差壓（yā）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（liàng）計，差壓隻（zhī）有120Pa，正常（cháng）值為2~5Pa，係統精度很（hěn）差。差壓信號小會影響變送器校驗、使用的精度;孔板有汙染、儀表導壓管不暢、管道有積水對係統精度影響也很大。而（ér）錐形流量（liàng）計由於是類似孔板的節流件（jiàn），差壓值遠大於均（jun1）速管流量計，相對孔（kǒng）板來說，由（yóu）於是管道（dào）邊緣逐漸收縮，阻（zǔ）力損失小，因而可在阻力損失相同的情況下，設計時可選用差壓值較大的V錐形（xíng）流（liú）量計，測量煤氣（qì）時差壓值均大於孔板測（cè）量時的差壓值。提高了差壓信號（hào），為變送器校驗創造了條件，也提高了係統的測量精度。

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