從分類學上講,“V”型內(nèi)錐式流量計和孔板流量計都屬于差壓式流量計,遵守能量守恒定律。孔板屬于中心突然收縮式流量計,“V”型內(nèi)錐則屬于邊緣逐漸收縮式。其結構示意圖如圖1、圖2所示。
從圖1中可以看出,當流體流過孔板時會形成流體的局部收縮,在孔板下游形成幅度較大的漩渦,它會使孔板的量程比縮小,差壓信號中的噪聲增大,流量計的測量精度降低,壓損增大。另外,孔板的這種中心突然收縮的節(jié)流方式還會帶來其它不良影響:要求的上游直管過長(一般20D-50D),孔板前及易積污,孔板入口邊緣易磨損從而喪失精度,流出系數(shù)不穩(wěn)定,線性差。
V"型內(nèi)錐節(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。該測量管是預先精密加工好的,在尖圓錐體的兩端產(chǎn)生差壓。如圖2所示,P1處為正壓,P2處為負壓。圓錐體的丁頁尖朝向來流,并且與尾隨面之間是一個尖銳的銳角,從而保證流體在進入下游的低壓區(qū)之前有一個平滑的過渡區(qū)。由于流體不是被迫收縮到管道中心線附近,并且不再是一個阻擋物(節(jié)流件)令流體突然改變流動方向,而是利用這種結構新穎的內(nèi)錐式節(jié)流裝置實現(xiàn)了對流體的逐漸朝向管道內(nèi)壁的收縮(節(jié)流),使“V”型內(nèi)錐式流量計具有了一系列獨特的優(yōu)點。這種流量計在其節(jié)流件的下游只會產(chǎn)生高頻低幅的喘流(小渦流),因而差壓變送器所測量的差壓△P信號是低噪聲信號。這樣在負壓側的取壓孔處就可以測得靈敏度(分辨率)優(yōu)于2.5mm水柱的壓力,從而利用一臺差壓變送器就能夠獲得很寬的量程比(大于15:1)和很好的重復性(優(yōu)于+0.1%)。
V”型內(nèi)錐式流量計的安裝方式使得管道中的流體在流經(jīng)該節(jié)流件時會逐漸向管壁收縮,從而實現(xiàn)對節(jié)流裝置的自清掃,清掃液體中的含氣或氣體中的含液以及氣、液中所含的固體顆粒,將它們吹向下游,始終確保沒有污物在流量計中沉積或堆積。同時,流體與內(nèi)錐的相互作用使得內(nèi)錐能矯正已畸變的速度分布,并能很大程度上消除漩渦二次流,起到流動調(diào)整器的作用。由于"V”型內(nèi)錐流量計不受速度分布的影響,所以在安裝過程中可以大大減少上下游直管段長度。
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