V型内锥流量计特点
(1) 节流功能———形成流体独特的局部收缩使流体朝向管内壁, 逐渐收缩, 即形成环形面积逐渐缩小的环状收缩。在此收缩过程中流体被加速。由于尖圆锥体在管道中心轴线上, 使它能更有效地作用于速度分布的高速中心区, 而沿锥体外廓与管内壁之间的环隙是无阻挡的, 因此它的节流作用要比孔板小些, 流通能力要比孔板大些。流出因数CD 的典型值: V 形内锥流量计流出因数为0185 , 孔板为0160 。在相同的流量下, V 形内锥流量计的差压约为孔板差压的1/ 2 。由于差压小, 压损自然小, 所以能耗小。
(2) 流动调整功能V 形尖圆锥体与流体的速度分布相互作用。在一个无阻流件的管道中, 速度分布呈中凸形状。上游的管件会影响速度分布并使速度分布发生畸变。V 形锥体的廓形使流体的流动分散, 从而使速度分布更平坦。孔板属中心突然收缩式节流件, 它只能进一步加强速度分布中凸形状; 而V 形锥体属边壁逐渐收缩式节流件, 它能减弱速度分布的中凸形状。实质上,V 形尖圆锥体的作用如同它自身的一个流动调整器。它的整流功能已为20 多年来大量实验测试所证实。
(3) 自保护功能
V 形锥体的廓形确保没有流体直接突然冲击它的下游边缘。流体流动的边界层自动保护了决定等效直径比βv 值的关键尺寸dv , 使磨损减小。这样可减少维护工作量并延长其检定周期。
((4) 降噪功能
V 形锥体的独特廓形具有抑制差压信号中噪声的功能。V 形锥体的独特结构(在V 形尖圆锥体与其下游尾随的锥面之间是一个小锐角) 使得流体在进入下游的低压区前有一个平滑的过渡区。在锥体的下游会形成一个高速、高紊流和含有小旋涡的低压区。这些小旋涡在取压孔处会形成高频低幅的压力脉动信号, 此低幅的压力脉动信号会形成差压输出信号中的低噪声和背景噪声。而其它差压式流量计(如孔板) 在节流件的上下游都有相当大的旋涡, 因此这些大旋涡在其取压孔处会形成低频高幅的压力脉动信号, 此高幅的压力脉动信号会形成差压输出信号中的高噪声和背景噪声。由于V 形锥体具有降噪功能, 其差压输出信号中的背景噪声很小, 所以V 形内锥流量计可以测出小差压, 可有效地测量小流量, 从而使量程比拓宽(10∶1 或15∶1) 。由于差压输出信号中的背景噪声很小, 所以设计V 形内锥流量计时, 允许选用低的差压上限值。由于差压小, 压损自然小, 所以能耗小。
(5) 自清扫功能
流体流动路径中无死角, 只要连续使用它, 在其内部不可能有积液/ 气/ 固体颗粒物。
(6) 混合功能
V 形锥体具有混合器的功能。非均相的流体流经V 形锥体时, 会自行混合变成均相流体, 并由V 形内锥流量计进行有效的流量测量。由于V 形锥体的独特廓形以及它在管道中心轴线的位置使V 形锥节流装置具有低的信号背景噪声、最小的磨损(自保护) 、流动调整(自整流) 、自清扫、自混合等功能和有效的与流体高速中心区的相互作用, 使它能以一种独特的方式测量流体的流量,
其综合效果(优异性能) 如下:
①极好的重复性: 优于011 %;
②相当高的精确度: 一次元件不确定度优于±013 % (可达±0115 %) ,系统不确定度优于±015 % (可达±012 %) ;
③相当宽的量程比: 配单差压变送器时 10∶1 至15∶1 , 配双差压变送器时 30∶1 至40∶1 ; ④所要求的直管段长度很短: 上游: 0～3D , 下游0～1D ;
⑤线性度好:如雷诺数Re 大于8 000 , 有很好的线性度;
⑥压损小, 属节能型节流式差压式流量计;
⑦适用于油、水、气、汽等各种流体的贸易输送计量和分配计量;
⑧适用于各种洁净/ 脏污流体、低静压/ 低流速流体、高温高压流体和腐蚀性流体等;
⑨国际流量界普遍认可并接受它, 对V 形内锥流量计的标准化测试正在加紧进行中。
