在石油、化工行業(yè)的工藝流程檢測(cè)過(guò)程中，有 時(shí)會(huì)遇到原油、黑水及漿液等介質(zhì)流量測(cè)量問(wèn)題， 這類介質(zhì)具有粘度大、易結(jié)晶及固體顆粒易磨損 等特點(diǎn),導(dǎo)致傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)、靶式流量計(jì)等不 僅測(cè)量精度低、安裝維護(hù)工作量大,而且很難保證 儀表的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)上述問(wèn)題，一種新型 差壓式流量測(cè)量?jī)x表一楔式流量計(jì)應(yīng)運(yùn)而生, 并在業(yè)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。
測(cè)量原理
楔式流量計(jì)的測(cè)量原理是基于伯努利方程 (能量守恒和連續(xù)性方程）的。通過(guò)在管段中設(shè) 置一個(gè)V形楔塊節(jié)流件，當(dāng)流體流經(jīng)此楔塊時(shí), 流通面積減小、流速增大,在楔塊前后產(chǎn)生一個(gè)靜 壓差，該壓差的開(kāi)方與質(zhì)量流量或體積流量成正 比,從而實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量。
流量計(jì)結(jié)構(gòu)
楔式流量計(jì)（圖1)主要由測(cè)量管和流量差壓 變送器組成。
設(shè)計(jì)選型
楔式流量計(jì)的選型計(jì)算通常由業(yè)主或設(shè)計(jì)院 提供工藝參數(shù),再由儀表廠家使用各自的計(jì)算軟 件完成選型計(jì)算。選型計(jì)算時(shí)所需確定的主要工 藝數(shù)據(jù)有工藝介質(zhì)、工藝管道材料、管道口徑、流 量范圍、操作壓力及操作溫度等。
楔式流量計(jì)的口徑和壓力等級(jí)通常與連接處 的工藝管線一致。根據(jù)不同的工況要求，應(yīng)選擇 合適的過(guò)程連接與取壓方式。流量計(jì)本體和楔塊 的材料應(yīng)根據(jù)工藝介質(zhì)進(jìn)行選用，不能低于管道 等級(jí)表的要求,并考慮腐蝕、磨損等特殊工況下的 選材特點(diǎn)。對(duì)于法蘭遠(yuǎn)傳式取壓，還需注意介質(zhì) 的溫度,對(duì)于高溫介質(zhì)的測(cè)量,毛細(xì)管填充液應(yīng)選 用可耐受高溫的介質(zhì)。
楔塊比H/D的選用需保證計(jì)算得到的差壓 量程分別為6、10、16、25、40、50kPa,在滿足測(cè)量 要求的前提下,對(duì)于液體介質(zhì)的測(cè)量,量程應(yīng) 25kPa5，。計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿足楔式流量計(jì)對(duì) 雷諾數(shù)的要求，以保證在流量范圍內(nèi)流量系數(shù)是 線性的、穩(wěn)定的。
楔式流量計(jì)的精度應(yīng)滿足工藝測(cè)量要求，通 常要求標(biāo)定后精度為± 0. 5% FS,重復(fù)性為 ±0.2% ,在相應(yīng)的雷諾數(shù)范圍內(nèi)量程比應(yīng)達(dá)到 10:1。流量計(jì)的標(biāo)定可采用特定介質(zhì)由獨(dú)立的 NIST認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室來(lái)完成，或者進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)流標(biāo)定 以達(dá)到測(cè)量精度要求。
儀表的安裝
楔式流量計(jì)可采用水平或垂直安裝的方式。 水平安裝時(shí),對(duì)于液體或蒸汽介質(zhì),V形節(jié)流件宜 安裝在與管道水平中心線垂直方向，即取壓口與 管道水平中心線平行，以免測(cè)量介質(zhì)內(nèi)的氣泡進(jìn) 入取壓口影響測(cè)量精度，或者采取必要的排氣措 施;對(duì)于氣體介質(zhì)，可將取壓口朝上安裝。垂直安 裝時(shí)，由于存在輕微靜壓差，因此使用之前應(yīng)注意 變送器的調(diào)零。
為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性,流體在經(jīng)過(guò)節(jié)流件 之前需處于穩(wěn)定的層流狀態(tài)，因此需要保證V形 節(jié)流件前后具備一定的直管段,最小直管段要求 可以參照各儀表廠家的樣本執(zhí)行。
對(duì)于粘稠或易結(jié)晶介質(zhì)的測(cè)量，如果選用法 蘭遠(yuǎn)傳式取壓,為了便于儀表的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，宜在法 蘭連接處增加沖洗管線以便及時(shí)對(duì)測(cè)量管路進(jìn)行清洗,或者采用插入式法蘭進(jìn)行取壓以避免取壓 口堵塞導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量。
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