![[]文氏錐管流量計](https://img79.ybzhan.cn/5eceadd4559dcfd29641923ccd53ecb87235e68f9b5ebd4e64347b488ef39e853e3389662cfd6305_800_800_5.png)
文氏錐管流量計是新型差壓式流量計。基本測量原理與標準節(jié)流裝置相同，以能量守恒定律一柏努利方程和流動連續(xù)性方程為基礎的流量測量方法。
文氏錐管流量計包括節(jié)流裝置、二次儀表、顯示儀表三大部分。文氏錐管節(jié)流裝置包括一個在測量管中同軸安裝的尖圓錐體和相應的取壓口。該測量管段是預先精密加工好的，在尖圓錐體的兩端產(chǎn)生差壓，高壓室是測量上游流體收縮前管壁處的靜壓力，負壓室是測量錐體朝向下游端面處的負壓力。
文氏錐管流量計廣泛應用于石油、煉化、化工、天然氣、冶金、電力、制藥、造紙等領域中，適合各種液體、氣體、天然氣及蒸汽質量流量的監(jiān)測和計量。變送器輸出的模擬信號或數(shù)字信號可與計算機聯(lián)網(wǎng)，也可輸送給各種型式流量積算儀，實現(xiàn)遠程流量顯示或控制。
工作原理：
文氏錐管流量計的管道中心內嵌圓錐體，當流體流經(jīng)圓錐體后，流速加快，動能增加。根據(jù)能量相互轉換的柏努利定理得出，動能是由圓錐體節(jié)流后的壓降轉換，從而對流量進行有效的測量。
公式：
流量：
式中：p=流量
K=常數(shù)，無量綱因不同型式而異
ε=氣體可膨脹系數(shù)，無量綱，非壓縮流體￡＝1
△ p=壓力差
p=流體工況狀態(tài)下密度
技術參數(shù)
• 流出系數(shù)不確定度：土 0.3%,±0.5%
• 重 復 性：±0.1%
• 量 程 比：15:1
• 穩(wěn) 定 性：流面積長期穩(wěn)定，信號穩(wěn)定，流出系數(shù)穩(wěn)定
• 滯 留 區(qū)：由節(jié)流件自行吹掃，無滯留區(qū)
• 適測介質：各類液體、氣體、蒸汽、氣液兩相流
• 耐介質溫度：-100°C~+600°C
• 適用管徑：DN15mm ~ DN500mm
• 直管段要求：上游奮3 D , 下游奮1D (D為管道直徑）
• 適用雷諾數(shù)：R e D 為4x103
• 壓 力 損失：約1/5AP (約為孔板壓損1/3)
• 壓力等級：PN0.6MPa、PN1.6MPa、 PN2.0Mpa、PN2.5MPa、
PN4.0MPa、 PN5.0MPa、PN6.3MPa、PNIOMPa、
PN11.0MPa、PN15MPa、PN16MPa、PN25Mpa、
PN32Mpa、PN42MPa
• 法蘭連接參選標準:GB、JB、HG、SH、ANSI、DIN、BS等標準體系。
特 性：
文氏錐管流量計的流量測量方法與其它差壓式儀表相似，但節(jié)流部
分結構全然不同。管道中心內嵌圓錐體，它迫使中心處的流速越來越慢，管壁附近的流速逐漸加快，從而達到流 速“ 勻化”的效果，其它差壓式儀表是通過管壁處節(jié)流，不能使流速“ 勻化”。文氏錐管通過 “勻化” 作用，使得在低流速時仍能產(chǎn)生足夠的差壓，隨著流速的逐漸降低，效果更加顯著。
傳統(tǒng)的差壓式流量計有“ 信號跳越” 現(xiàn)象，即使流動是穩(wěn)定的，信號的脈動也依然存在。因為流體在管道中流動會在傳統(tǒng)節(jié)流件下游形成低頻高幅的漩渦，干擾差壓變送器對其差壓的準確測量，影響流量計的精度。而文氏錐管能有效改良流速的輪廓分布，使其流速趨于一致，這種改良后的流體繞著圓錐體流過，在圓錐體下游形成的是高頻低幅、對稱分布的小漩渦流，提高了差壓變送器檢測差壓的范圍，保證了流量計的量程比和精度。
主要特點：
1、為什么文氏錐管流量計能獲得較高的精度和較好的重復性？
文氏錐管的圓錐體朝向來流，圓錐體與其尾隨面之間是一個尖銳的銳角，此交合面邊緣使流體在進入下游低壓區(qū)之前有一個平滑的過渡區(qū)，由于流體被迫收縮到管壁處附近，令流體突然改變流動方向，使文氏錐管具有別的儀表無法實現(xiàn)的優(yōu)點。文氏錐管流量計在節(jié)流件下游只會產(chǎn)生高頻低幅的小渦流信號，而差壓變送器測量的差壓AP 信號是低噪聲信號，在低壓力取壓口處可測靈敏度優(yōu)于2.5mm水柱壓力，所以文氏錐管具有較高的精度和很好的重復性。
2、文氏錐管無磨損現(xiàn)象透析：
文氏錐管節(jié)流裝置內部圓錐體采用整體鍛件精細加工，流體流經(jīng)文氏錐管時被迫產(chǎn)生分流，管壁處流速增大，在圓錐體周邊形成邊界層能有效疏導流體離開錐體尾部的邊緣，從而減少對節(jié)流裝置的磨損性。
3 、如何保證文氏錐管抗腐蝕性能？（詳見附表1)
文氏錐管通常采用20#G材質，其表面采用新型防腐材料非晶體鎳磷合金，通過電渡(化學鍍) 方法覆蓋于金屬表面。非晶體鎳磷合金對于高溫蒸汽、熱水氣體、氟化物、過氧酸鹽等腐蝕性介質都有良好的抗腐蝕性。
4、如何實現(xiàn)對臟污流體的測量？
文氏錐管沿測量管的內壁由被測流體實現(xiàn)的自清掃，使流體中所含固體顆粒吹向下游，始終確保無污物在流量計中沉積或堆積，另外增設兩對取壓口和均壓環(huán)，在均壓環(huán)內形成環(huán)形氣流，保證取壓口處不會被雜質堵塞，在測量高爐煤氣、焦爐煤氣、天然氣、油類等高粘度流體和臟污流體時能起到任何流量計無法比及的效果。
5、文氏錐管安裝直管段要求有多短？
文氏錐管流量計經(jīng)過大量試驗證明，要求在上游> 3 D , 下游>1D 的條件下，儀表可具有良好的測量性能，遠比任何一種流量計所要求的直管段短。流體流經(jīng)圓錐體時被迫沿管壁處流動，形成環(huán)形過流方式，對節(jié)流前管內流體速度分布梯度及可能存在的各種非軸對稱速度分布進行有效的流動調整(整流器功效)，從而實現(xiàn)了高精度流量計要求直管段短的可能。
6、節(jié)能降耗及附加壓力損失
文氏錐管流量計的壓力損失可采用公式近似計算：壓損= (1.3-1.25 P )A P 文氏錐管流量計因為具有特殊的穩(wěn)定性，所以測量的差壓通常為幾到幾十千帕。而以往差壓式儀表，因為漩渦的擾動引起負壓不穩(wěn)定，差壓不能太小，造成壓力損失較大。
我們做一下比較。假設：壓損孔板比文氏錐管只多5 KPa,可以計算當流量為50000m3/h時，因壓損的原因采用文氏錐管流量計比采用孔板流量計運行一年，可以節(jié)約多少資金？
功耗損失= 體積流量x 壓損
=50000 ( m3/h ) x 5 ( KPa )
=13.88 ( m3/s ) x 5000 ( Pa ) (1h =3600 s )
=13.88 ( m3/s ) x 5000 ( N/m2 ) (1Pa =1 N/m2 )
=69400 ( Nm/s )
=7081 ( Kgf.m/s ) (1 Kgf.m =9.8 Nm )
=69446 ( W ) (1 Kgf.m/s =9.80665 w )
假設工業(yè)用電0.5元/ 度， 運行365天69446 ( W ) x24 ( 小時） x365天x0.5元/度 = 30, 4170 ( 元 ）， 即采用文氏錐管流
量計一年可節(jié)約電費30多萬元，經(jīng)濟效益顯而易見！
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