节流装置流量计 V锥流量计—开封泰诺仪表

一.概述

v型锥流量计在20世纪80年代Zui先由美国推出，称为v—cone流量计，是节流装置家族中的一员。

与其它标准和非标准节流装置一样，它配以差压变送器和流量显示仪表即构成差压式流量计。可用于测量包括水等各种液体（导电或非导电）和空气等各种干、湿气体（各种单质气、混合气、天然气、焦炉煤气、高炉煤气、蒸汽、含尘气体等）的流量。

本公司目前已设计定型、生产的有lgvk型（带安装法兰壳体型—基本型）、lgvc型（插入型）、lgvj型（夹持型）和lgvt型带保温（或冷却）夹套型四种型式的v内锥型节流装置。（若需其它型式可另行协商）

对于被测介质温度不高于100℃和管道基本无振动的场合可做成一体结构即将平衡阀、差压变送器一体安装于v内锥节流装置的外壳体上。其好处是无须引压管而消除了差压信号传输的滞后。

二.产品用途和适用范围

1.用途

v型锥流量计用途非常广泛，特别适用用于下列各种常温、低温和高温流体的体积或质量流量：如

1)气体：洁净的或含有粉尘微粒的或含有湿蒸汽的各种气体如：压缩空气、氧、氮、氩等单质气体、煤气、焦炉气、高炉气、烟道气、工业废气等等。

2)液体：洁净的或脏污的或比较粘稠的、导电的或不导电的、无腐蚀性的或有腐蚀的液体如：各种水、各种有机溶液和无机的酸、碱、盐溶液、原油、轻油、燃料油、重油、渣油、液化气等等。

3)蒸汽：饱和蒸汽和过热蒸汽。

2.主要特点

1）流量范围宽，雷诺数可从6×103到Zui高达5×106，。一般气体流速为3—60m/s：液体为0.5—8m/s。

2）适用介质温度范围宽，可为－190℃—700℃；耐工作压力高，Zui高工作压力可达16mpa。

3）为降低成本做到批量生产，β（=锥体Zui大直径/管道内径）值可（已）形成标准系列且很宽，一般为0.40、05.0、0.60、0.70、0.75.80。（注：但此时差压上限值δp一般为非整数值）

4）测量度高，不经实流标定为1.5—2.5%；经实流标定可达1.0—0.5%。

5）长期使用稳定、可靠，基本无尺寸磨损和节流件前积存液体和粉尘问题，不致因此影响度。日常维护量很少。

6）依据工艺条件可制成插入型或夹持型或夹套（保温或冷却）型结构。

三.结构与工作原理

1.基本结构

lgv型v型锥流量计的基本结构（带安装法兰壳体型）如图一所示；lgvc型（仅dn≥150 mm）结构如图二所示；lgvj型（仅dn25—200 mm）结构如图三所示；lgvt型基本结构如图四所示。（仅dn25—500mm）

图一 lgv型（基本型）v型锥流量计结构简图

1—导管壳体   2—正压取压口 3—负压取压口

4—截止阀（型号为j23w—160ⅲp—下同） 5—v型锥节流件组件

图二 lgvc型（插入式 ）v型锥流量计结构简图

1—用户管道   2—法兰短管   3—螺栓   4—螺母   5—垫圈6—弹簧垫

7—引压管     8—截止阀 9—法兰   10—密封垫   11—v型锥节流件组件

图三lgvj型（夹持型）v型锥流量计结构简图

1—双头螺栓   2—螺母   3—垫圈   4—弹簧垫   5—壳体 6—v型锥节流件组件

7—密封垫   8—用户管道   9—引压管 10—截止阀

图四lgvt型（带保温夹套型）v型锥流量计结构简图

1—法兰 2—保温夹套 3—v型锥节流件组件 4—蒸汽接管zg1/2′ 5—导管 6—截止阀

从图可以看出其节流件为特殊几何形状，由前后两个锥体构成。

一般前锥体锥角约为45°，而后锥角约为120°。有一管段贯穿锥体，此管取其静压并引

到壳体外（l）；其前与之相隔约54mm处的则为全压引压管（h）。当管径较大而致使锥体太重

时则必须在下游锥面焊装3—4片支撑板。（还可起到导流作用）

这种节流件的结构型式给v型锥流量计带来许多优点：不仅由于锥体置于管道中心，就迫使流体以管线的中心线为中心围绕锥体流动。从而使中心的高流速与管壁的低流速均匀化；而且由于节流锥的特殊几何形状使其上游流场得以更加理想化，以致使流速分布的包络线变的平坦和对称。因此它对上下游的直管段长度要求较短，一般有3—5d即可；另外由于锥体处于管道中心，这就使得原来Zui高流速向管壁靠近造成与管壁的低流速均匀化，所以即使管内流速较低也能产生较强而稳定的信号，这是中心开孔的节流装置所不能具有的。从而可以扩大其流量范围。

2.工作原理与流量测量方程式

1）工作原理

v型锥流量计的工作原理与其它节流装置一样，都基于封闭管道中流体能量相互转化的伯努力定律。在稳定流场的条件下，流体流经锥形节流件时其流量与锥形节流件前后的压力差δp的平方根成正比。所以只要测知差压δp就可知道流量。

2）流量测量方程式

v型锥流量计的流量测量方程式如下：

式中：qv：体积流量，m3/h

c：流量系数（经大量试验得出，已知）

ε：可膨胀系数

d：v形锥节流Zui大外径（mm）

△p：差压值（pa）

ρ：流体密度，kg/m3

β：直径比，

d：管道直径（mm）

四.主要技术参数

1.公称通径：dn25—2000mm。（更大的管径可协商供货）

2.工作压力：pn≤6.3mpa ；pn≤10mpa（dn25—200）。

3.工作温度范围：-196—600℃。

4.使用雷诺数范围：red 6×103—5×106。

5.测量度：实流标定：±1.0—±1.5%；不做标定：±2.5%。

6．夹套工作参数：工作压力≤0.6mpa；工作温度≤300℃。夹套保温介质进出口连接螺纹尺寸为zg1/2′。

五.外形和连接尺寸

1.lgv型v型锥流量计外形与连接尺寸见图五和表1。

图五 lgv型v型锥流量计外形与连接尺寸

表 1

2.lgvc型v型锥流量计外形与连接尺寸见图六和表2。

图六 lgv-c型v型锥流量计外形与连接尺寸

表 2

3.lgvj型v型锥流量计外形与连接尺寸见图七和表3。

图七 lgv-j型v内锥节流装置外形与连接尺寸

表 3

4.lvzt型v内锥节流装置外形与连接尺寸见图四和表1。

六.安装要求及注意事项

1.安装前应仔细核对“节流装置设计计算书”各项技术参数的正确性及与安装位置工艺参数的符合性，确认无误后再开始安装操作。

2.对以新管道在安装节流装置之前，必须先进行扫线，以防各种遗留或残留杂物堵塞引压管或损坏锥体。

3.安装v内锥节流装置时应按被测介质不同，将引压口的方位布置在图八规定区域内。图中α一般选在30°～60°。

图八   引压口的方位布置

如此要求的原则是：当测量气体流量时能自动排液，不至使引压管内存留液体；而测量液体流量时能自动排气，不至使引压管内会存留气体，否则都会带来附加的测量误差；为防止气体中的尘粒堵塞引压管，测量含尘气体流量时引压管应取正上方位。

4.安装v内锥节流装置时取水平方位，迫不得已需竖直安装时原则上应取流体自下而上流的流向。

5.保证v内锥节流装置前直管段尽量长一些（至少3d）、后有3d的直管段，其流量调节阀门应置于下游、连同可能需配置的扩大管段和缩小管段等均应位于直管段之外。

6.为保护差压变送器，当被测介质温度高于100℃时或有较强的腐蚀性时或灰尘较多时，则引压阀后应加装冷凝器或隔离容器或沉降器。

7.寒冷地区室外安装使用时须对冷凝器、引压管等采取保温措施。

8.不同工艺条件时的截止阀、三阀组、差压变送器等的组合安装方式请分别参照《流量测量节流装置设计手册》。

七.供应的成套性和质量保证、随机文件

1.供应的成套性，

1）v型锥流量计-----------------1台（含不锈钢截止阀）

2）用户可选择配供的其它仪表和附件、配件（另计费）

为方便用户安装和使用，本公司还可按用户要求选配由v内锥节流装置组成差压式流量计所需的其它仪表和附件、配件。如：各种智能型或普通型差压变送器；平衡阀（即通称的三阀组）；各种常规型、智能型、带温度压力补偿功能地流量积算仪；温度变送器（或传感器）和压力变送器；安装用配对法兰与紧固件、密封垫及直管段、短节管等；冷凝器、隔离容器、集气器、沉降器等。

2.质量保证

产品自出厂之日起12个月内确因产品制造原因而不能正常工作时本公司将负责免费修理、更换零部件、元器件直至整机。

3.随机文件

1）设计计算书-----------------------------------------------1份

2）安装使用说明书-------------------------------------------1份

八.订货须知

1.指明选用产品名称和型号。

2.选配其它仪表和附件、配件的名称、数量。

3.正确提供下列工艺参数：

●被测介质的种类和名称

●管道内径或管道规格（外经×壁厚）及内表面新旧状况、材质。

●公称压力（mpa）—以确定法兰尺寸。

●流量：

刻度（上限）流量：q上         Zui大流量：qmax

常用流量：qcom                 Zui小流量 qmin

●与单位：

用于液体— m3/h 或t/h 或kg/h。

用于气体—nm3/h（标况：0℃、 101.325kpa）

hm3/h（标况：20℃、101.325kpa）

m3/h（工作状况）。

注：nm3/h—标准立方米每小时

用于蒸汽：t/h 或kg/h。

●操作（工作）压力：mpa。（应明确是表压还是压力）

注：若有波动，应明确常用值。否则将取平均值计算。

●操作（工作）温度：℃。

注：若有波动，应明确常用值。否则将取平均值计算。

●被测介质密度：kg/nm3或 kg/m3。

注1：空气、单质气体、蒸汽和常用液体可以省略；若为混合气体时则应给出各自成分的体积百分比。

注2：若不给出气体的相对湿度值，则视为相对湿度为零的干气体。

●被测介质的动力粘度：mpa·s或cp。

●要求刻度（上限）差压值δp：kpa（否则由本公司确定）

注：此值与刻度流量值相对应，在此差压值时，差压变送器输出20ma电流！相应的流量积算仪应置入刻度流量值q上。

●节流装置安装地区或当地大气压力值：kpa。

●允许的压力损失：kpa。（若空缺则视为无限制）

敬告用户：

  由于节流装置的应用非常广泛，不仅具体的工艺条件各不相同而且还会不断地变化，您在使用过程会遇到一些难题亦属正常，对此本公司有的可为您提供包括技术咨询、现场分析、提出解决方案、进行人员培训等各种技术服务，就流量测量的各种技术与应用问题，相信您一定会在本公司得到全面和热情的服务。

本产品的加工定制是是，品牌是开封泰诺仪表，型号是LGV，类型是差压式流量计，测量范围是100000（m3/h），精度等级是1.5级，公称通径是50-2000（mm），适用介质是液体气体，工作压力是小于16（MPa），工作温度是700（℃）