摘(zhāi)要：與孔(kǒng)闆、文丘(qiu)裏管等(deng)傳統差(cha)壓式流(liu)量計相(xiàng)比,“邊壁(bi)🤟逐漸收(shou)🌏縮式"V 錐(zhui)流量計(ji) 在結構(gou)上具有(yǒu)優勢。V錐(zhuī)流量計(ji)對安裝(zhuāng)前後直(zhí)管段✂️的(de)要求低(di),且㊙️具有(yǒu)壓力損(sǔn)失小、抗(kang)髒污、測(cè)量性能(neng)優等優(yōu)點。因此(ci)，在空間(jian)緊湊的(de)FLNG裝置上(shàng),将V錐流(liu)量計作(zuo)爲流量(liang)計選型(xing)的先考(kǎo)量對象(xiang)。
　　V錐流量(liang)計具備(bèi)錐形管(guǎn)的特殊(shū)結構，能(neng)夠對流(liú)經錐體(tǐ)的流體(ti)速度分(fèn)布梯度(du)進行調(diao)整,消除(chú)漩渦二(èr)次🏒流，降(jiang)低V錐流(liú)量計前(qian)後直♈管(guǎn)段的要(yào)求。V錐流(liu)量計安(an)裝成本(ben)低、量程(cheng)比寬.信(xìn)号穩定(dìng)❄️、值範圍(wéi)寬。
1V錐流(liu)量計的(de)工作原(yuán)理和結(jié)構特點(diǎn)
1.1V錐流量(liang)計的工(gōng)作原理(lǐ)
　　V錐流量(liang)計作爲(wei)1種差壓(yā)式流量(liang)計，其基(jī)本理論(lùn)是可以(yǐ)在密閉(bì)管道中(zhōng)進行能(neng)量相互(hu)轉換的(de)伯努利(li)原理。結(jié)合流動(dòng)連續性(xìng)原理，可(kě)以推斷(duàn)在穩定(dìng)流場情(qing)況下，管(guǎn)道中的(de)流速與(yǔ)錐體前(qian)🐆後差壓(yā)♈的平方(fang)根呈正(zheng)比例.函(han)數關系(xi)。測🏃得錐(zhuī)體上下(xià)遊的壓(ya)🤟力得出(chū)差壓即(jí)可實現(xiàn)流量測(ce)量。V錐💰流(liú)量計結(jie)構👌見圖(tu)1。
 
　　體積(jī)流量與(yǔ)差壓的(de)關系由(you)下式确(què)定如式(shì)(1)所示。
 
　　體(tǐ)積流量(liang)與差壓(yā)的關系(xì)如式2)所(suo)示。
 
式中(zhong):D一工況(kuang)下測量(liang)管的内(nèi)徑,m;
d一工(gōng)況下V錐(zhuī)體的最(zuì)大直徑(jing),m;
C一流出(chū)系數,無(wú)量綱;
β一(yī)可膨脹(zhang)修正系(xì)數,無量(liang)綱,對不(bú)可壓縮(suō)流體時(shí)β=1,當流體(ti)是可壓(yā)縮流體(tǐ)時，β<1;
ρ一工(gong)作狀态(tài)下，節流(liú)件上遊(yóu)處流體(ti)的密度(du),kg/m³;
△p一差壓(ya)值,Pa;
P1一節(jie)流件上(shang)遊導壓(ya)處壓力(lì),Pa;
P2一節流(liú)件下遊(you)導壓處(chu)壓力，Pa。
1.2V錐(zhuī)流量計(jì)與其他(ta)節流裝(zhuāng)置的比(bǐ)較
　　V錐流(liú)量計将(jiang)“流體收(shōu)縮到管(guǎn)道中心(xin)”的概念(niàn)改變爲(wèi)“收縮❄️到(dào)管道的(de)内邊壁(bì)”。當流體(tǐ)流經錐(zhui)體與測(cè)量管道(dào)之間的(de)環形通(tong)道時，流(liú)體逐漸(jiàn)向管内(nèi)壁平滑(hua)收🧑🏾‍🤝‍🧑🏼縮，錐(zhui)體前後(hou)産生差(chà)壓🚶‍♀️,實現(xian)流量測(ce)量。錐體(ti)在管線(xiàn)中心位(wèi)置的測(ce)壓點的(de)流量速(sù)度剖面(mian)最佳，可(kě)以在不(bu)考慮上(shang)遊流動(dong)狀況的(de)情況下(xia),獲得精(jīng)度高、可(kě)靠💞好的(de)流量測(ce)🔞量。
　　孔闆(pan)采用“中(zhong)心突然(ran)收縮式(shi)”的節流(liu)方式。流(liu)體流經(jing)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼節流件(jian)時🚶,未對(duì)速度割(gē)面進行(háng)整形,在(zài)管道中(zhōng)心線附(fu)近突然(rán)性的形(xíng)成局部(bu)收縮。孔(kǒng)闆是帶(dài)有同心(xīn)或偏心(xīn)圓形開(kai)孔👌的一(yī)塊金屬(shǔ)薄闆。當(dāng)流🎯體流(liú)經圓形(xing)開孔時(shi),管道橫(heng)截面積(ji)的突然(ran)📱減小使(shǐ)流🌈體局(jú)部收縮(suo)，在孔闆(pǎn)下遊形(xíng)成幅度(dù)較大的(de)漩渦。因(yin)爲測壓(yā)點需要(yào)位于流(liú)體流場(chang)較穩定(dìng)的區域(yu)以保證(zhèng)其㊙️測量(liang)精度和(he)重複性(xing)，在安裝(zhuāng)時對直(zhí)管段長(zhang)度要求(qiu)(一般前(qián)10D、後5D)。另外(wài)，漩渦會(hui)造成差(chà)壓信号(hào)中的噪(zao)聲增大(da)，量程比(bi)縮小，測(ce)量精度(dù)降低,由(yóu)能量守(shǒu)恒可知(zhi),漩渦會(hui)增大壓(ya)損。孔闆(pǎn)的結構(gòu)特點還(hái)會使孔(kǒng)闆前極(ji)易積污(wū)，對内孔(kong)銳角線(xiàn)磨損從(cong)🍉而難以(yǐ)保證精(jing)度,使流(liu)出系數(shù)不穩定(dìng)。
　　文丘裏(lǐ)管采用(yong)“中心逐(zhú)漸收縮(suo)式”的節(jie)流方式(shì)。即流體(ti)🤩流❓經節(jiē)流件時(shi),在收縮(suō)段逐漸(jian)收縮後(hou)，才會流(liú)經管道(dao)中心線(xiàn)附☎️:近的(de)喉道，通(tōng)過擴散(san)段逐漸(jian)擴大的(de)管道流(liu)出。文丘(qiu)裏管先(xian)逐漸收(shou)縮而後(hòu)逐漸擴(kuo)大的特(tè)點，能夠(gou)對流體(tǐ)速度分(fèn)布梯度(dù)有效整(zheng)流,壓損(sǔn)較小，流(liu)出系數(shù)接近1。但(dan)是文丘(qiū)裏管在(zài)使用過(guo)程中喉(hou)部的磨(mó)損嚴重(zhòng),無法長(zhǎng)期保持(chí)⭕測量精(jing)度。而且(qiě)文丘裏(li)管漸縮(suo)漸擴的(de)結構特(tè)點,對上(shàng)下♻️遊直(zhí)管段具(jù)有要求(qiu)，在測量(liang)濕氣體(ti)、冷凝物(wù)以及固(gù)液兩相(xiàng)介質的(de)流量時(shi)容易被(bèi)堵塞。
　　孔(kong)闆、文丘(qiū)裏管等(deng)老式差(chà)壓式流(liú)量計由(yóu)于其結(jié)構上的(de)缺陷,無(wu)法滿足(zú)FLNG領域流(liú)量測量(liàng)的需求(qiú)。而V錐流(liu)量計🌏是(shi)對☔傳統(tong)節流式(shì)流量計(jì)改進完(wán)善後的(de)器件，其(qí)結構特(tè)點不僅(jǐn)解決已(yi)有差🥵壓(yā)式流量(liàng)計的缺(quē)陷🔴，而且(qiě)還有其(qi)他測量(liàng)原理的(de)流量計(jì)不具備(bèi)的優點(dian)。
2V錐流量(liàng)計的性(xìng)能特點(diǎn)
2.1V錐流量(liàng)計的優(you)勢
　　流體(ti)在接近(jin)V錐體流(liu)動時産(chan)生扁平(píng)的流态(tài)分布，V錐(zhuī)流量計(jì)🙇‍♀️可🐪以比(bǐ)其他差(cha)壓流量(liàng)計更接(jie)近上遊(you)擾動處(chù)工🌈作。V錐(zhuī)📐流量計(ji)的建議(yì)安裝距(jù)離爲上(shang)遊直管(guan)段直徑(jìng)的0~3倍和(he)下遊直(zhí)管段直(zhí)徑的0~1倍(bèi)。單✉️個或(huo)雙個彎(wān)頭在同(tong)一平面(miàn)或接近(jin)儀表上(shàng)遊時,V錐(zhuī)流量計(jì)仍然❗可(kě)以産生(sheng)扁🥵平流(liu)态。當不(bú)同流态(tai)接近錐(zhuī)體時，始(shǐ)終💃會産(chan)生一個(ge)可預測(cè)的流态(tai),保證儀(yi)表測量(liang)。
　　V錐一次(ci)元件的(de)精度可(kě)以達到(dao)士0.5%。V錐一(yī)-次元件(jiàn)的重複(fú)性高🚶‍♀️達(da)0.1%。可以測(cè)量較低(di)雷諾數(shu)範圍(Re≥8000)的(de)流量。典(dian)型V錐流(liu)☎️量計的(de)量程比(bǐ)爲10:1。選擇(zé)合适的(de)參數時(shí),可以達(dá)㊙️到更高(gao)的量程(chéng)。
　　V錐一次(ci)元件的(de)精度可(kě)以達到(dào)±0.5%。V錐一次(ci)元件的(de)重複性(xing)高達0.1%。可(kě)🐅以測量(liang)較低雷(lei)諾數範(fàn)圍(Re≥8000)的流(liu)量。典型(xing)V錐流量(liang)計的🌍量(liang)程🌈比爲(wei)🐅10:1。選擇📐合(he)适的參(can)數時,可(ke)以達到(dào)更高的(de)量程。
　　錐(zhuī)體的輪(lún)廓形狀(zhuang)将流體(ti)方向限(xiàn)制爲朝(cháo)向管道(dào)的内邊(bian)壁,不清(qing)潔的流(liú)體不會(huì)對錐體(ti)邊界層(céng)産生沖(chong)擊,并且(qie)不易磨(mo)✌️損邊緣(yuan)。其β值長(zhǎng)期不變(biàn),流量計(jì)不需要(yào)重複㊙️标(biāo)定,具有(yǒu)長期的(de)精度穩(wěn)定性。
　　流(liu)體在流(liú)經節流(liú)件時,會(huì)産生“一(yī)卡曼旋(xuán)渦”現象(xiàng),在流量(liàng)穩定條(tiao)件下,對(dui)差壓檢(jiǎn)測産生(shēng)幹擾而(er)形成“信(xin)🈲号波動(dong)”。孔🤩闆流(liú)量計會(hui)在孔闆(pan)下遊處(chù)形成渦(wo)流,呈高(gao)幅低頻(pín)的孔闆(pan)信号♍,影(yǐng)響流量(liàng)計的讀(du)數。而V錐(zhui)流量計(jì)的結構(gou)是邊壁(bi)逐漸收(shou)縮節流(liu)，與錐體(tǐ)後部産(chan)☁️生的幹(gan)擾流大(da)小相同(tóng)方✌️向相(xiang)反而相(xiàng)互抵消(xiao)，對信号(hao)擾動很(hen)小，在低(dī)壓流場(chang)也能❗夠(gòu)呈現高(gāo)頻低🔞幅(fú)的‼️壓力(lì)脈動，且(qie)噪聲小(xiao)、信号穩(wěn)定。
　　V錐流(liu)量計可(ke)以在低(dī)差壓力(lì)下正常(chang)運行，永(yong)久壓力(li)損失低(dī)。V錐流量(liang)計的結(jie)構特點(dian)允許有(yǒu)很寬的(de)比範圍(wei)。标✌️準的(de)比範圍(wéi)爲0.45.0.55.0.65.0.75和0.85。V錐(zhui)流量計(ji)“掠過型(xing)”的設計(jì)理念,會(huì)對流體(ti)中的殘(can)渣、凝結(jie)物或顆(kē)粒形成(chéng)吹掃沖(chong)刷作用(yong),因此可(kě)以保持(chi)錐體長(zhang)✔️期清潔(jie)。
　　上述短(duǎn)渦流使(shi)V錐下遊(you)的流體(ti)完全混(hùn)合，在很(hěn)多需要(yao)即時和(he)完全混(hun)合的應(yīng)用中,V錐(zhuī)常被用(yong)作靜态(tai)混📧合器(qì)。
2.2V錐流量(liàng)計的局(jú)限性
　　V錐(zhuī)流量計(jì)檢測元(yuan)件是錐(zhui)體，流量(liang)計的流(liu)出系數(shù)受錐角(jiǎo)大小、下(xia)遊取壓(yā)口位置(zhi)、錐體最(zui)大截面(miàn)處軸向(xiàng)長度等(deng)參數的(de)直接影(yǐng)響，但是(shì)目前各(gè)個廠家(jia)尚未👄形(xíng)成統一(yi)規範‼️,V錐(zhui)流量計(ji)仍需遵(zūn)循逐台(tái)實流标(biāo)定的原(yuan)則。但是(shì)标準節(jie)流裝置(zhi)(标準孔(kǒng)闆、标準(zhun)噴嘴和(hé)🈲标準文(wen)丘裏管(guan))能夠達(da)到國際(ji)标準ISO-5167,按(àn)照國際(jì)标準進(jin)行設計(ji)、制㊙️造、安(ān)裝和使(shi)用。
　　錐體(ti)的結構(gou)特點使(shǐ)得其無(wú)法滿足(zu)雙向流(liú)的流量(liang)測量要(yao)求。與标(biāo)準節流(liu)裝置相(xiàng)比,V錐流(liu)量計用(yong)料更多(duō)，加工工(gong)藝要求(qiú)嚴格,逐(zhú)台标定(ding)費用高(gao),使其售(shou)價較高(gao)。但綜合(he)考慮并(bing)權衡節(jie)流裝置(zhì)購🔞買價(jia)及安裝(zhuang)費用、維(wei)護費用(yòng)、因壓損(sun)造成的(de)能量損(sun)失等因(yīn)素,V錐流(liu)量計的(de)總體費(fei)用是更(gèng)💃🏻合理的(de)。
3.V錐流量(liang)計在FLNG裝(zhuāng)置上的(de)應用優(you)勢
　　陸上(shang)工廠擁(yong)有大量(liang)空間,對(dui)儀表占(zhan)地要求(qiu)不高,但(dàn)是在🈲空(kōng)間擁擠(ji)的海上(shàng),需要盡(jìn)可能地(dì)減少空(kong)間的📱使(shǐ)用。FLNG裝置(zhi)設計緊(jin)湊,實際(jì)工作環(huán)境還涉(shè)及颠簸(bò)、腐蝕等(deng)諸多問(wèn)題，因此(cǐ)甲闆上(shang)的生産(chan)裝置詳(xiang)細設計(jì)與陸地(dì)同規模(mo)工廠的(de)設計完(wan)🌂全不同(tong)。V錐‼️流量(liàng)計隻👌需(xū)極短的(de)直管段(duan)就能取(qǔ)得測量(liang)值,其直(zhí)管段要(yào)求🤞如下(xia):
(1)氣體測(cè)量,雷諾(nuo)數範圍(wéi)(Re)>200000,V錐流量(liang)計測量(liang)氣體的(de)上遊和(he)下遊的(de)最小直(zhi)管長度(dù)見表1。若(ruo)≥0.65,表中的(de)直管段(duan)長度需(xū)要增加(jiā)1D。
 
(2)液體測(cè)量,雷諾(nuo)數範圍(wei)(Re)>200000,V錐流量(liang)計測量(liang)液體的(de)上遊和(he)下遊的(de)最小直(zhí)管長度(du)見表2。若(ruò)🐉≥0.65,表中的(de)直管段(duan)長度需(xu)要增加(jia)1D.。
 
　　V錐流量(liàng)計的使(shǐ)用流體(ti)非常廣(guang)泛,低、高(gao)流速的(de)流體均(jun1)可以測(cè)量;V錐流(liu)量計規(gui)格齊全(quan)，适用口(kǒu)徑DN15(1/2")~DN3000(120"),公稱(cheng)壓⛱️力0~25001b,工(gōng)🌈作溫度(du)-200~800℃;且安裝(zhuang)方式靈(líng)活,可以(yǐ)選擇管(guǎn)道法蘭(lán)式、直接(jiē)🏃‍♂️焊接式(shi)、方管式(shi)☂️安裝。V錐(zhui)流量計(jì)在惠生(shēng)海工爲(wèi)Exmar以EPCIC模式(shì)總承包(bao)建設的(de)FLNG(設計液(yè)化能力(li)約50萬t/a的(de)LNG)中得到(dao)了成功(gōng)應用，在(zài)惠生🌍海(hǎi)工的FLNG标(biāo)準化項(xiàng)目(設計(ji)⭐液化能(neng)力300萬t/a的(de)㊙️LNG)也有選(xuǎn)型應用(yong)。
　　需要将(jiang)液體和(hé)氣體流(liú)量計放(fàng)在近海(hai)平台、浮(fu)式生産(chan)儲油✍️和(he)卸👨‍❤️‍👨油的(de)船、海底(di)裝置這(zhè)些場所(suǒ)時,具有(yǒu)自調節(jiē)💞功能的(de)V錐😍近海(hǎi)流量🔴計(jì)所需要(yào)的運行(háng)直管段(duan)比其他(tā)流量計(ji)少70%，可以(yi)産生不(bu)動産和(he)👅安裝成(cheng)本乃面(mian)的巨大(dà)節省,節(jiē)省的成(cheng)本能夠(gou)超過儀(yí)表本身(shēn)的成本(běn)。
4結語
　　V錐(zhui)流量計(jì)具有精(jīng)度高、自(zì)清潔功(gong)能、實用(yong)性強、運(yùn)行🍉穩定(ding)♍可靠、長(zhang)期穩定(ding)性好,方(fāng)便了生(shēng)産,滿足(zu)生産計(ji)🔴量的需(xū)要。且.V錐(zhuī)流量計(ji)的結構(gòu)決定其(qí)不需要(yao)長的運(yùn)行直管(guan)段或者(zhe)流量👅調(diào)節儀表(biǎo)，安裝條(tiáo)件的局(ju)限少，在(zài)空間緊(jin)缺的FLNG裝(zhuāng)置上是(shì)流量測(ce)量儀🏃‍♀️表(biǎo)選型的(de)重要參(can)考因素(sù)。

本文來(lai)源于網(wang)絡,如有(yǒu)侵權聯(lián)系即删(shān)除！