V锥流量计使用说明书

1、SH-V義列V億流量计怎卜宁波山禾工业自动化有限公司TOC o 1-5 h zSH-V系列V锥流量计简介1SH-V系列V锥流量计的特点1SH-V系列V锥流量计的典型应用2 HYPERLINK l bookmark2SH-V系列V锥流量计的优点3SH-V系列V锥流量计主要技术参数8SH-V系列V锥流量计的流量测量系统的组成9 HYPERLINK l bookmark8SH-V系列V锥的供货内容10SH-V系列V锥流量计的订货12SH-V系列V锥流量计的安装要求15SH-V系列V锥流量计的结构种类及外形尺寸数据20差压式流量计的发展及SH-VV锥流量计原理简述26SH-V系列V锥流量计与其他流量计

2、的对比31 SH-V系列V锥流量计简介SH-V系列V锥流量计是目前最先进的差压式流量计，它利用V锥体在流场中产生的节流效应，通过检测上下游差压来测量流量，与普通的节流件相比，它改变了节流布局，从中心孔节流改为环状节流。实践证明，V锥流量计与其他流量计相比，具有长期精度高，稳定性好，受安装条件影响小，耐磨损，测量范围宽，压损小，特别适合脏污介质测量等优点。1.SH-V系列V锥流量计的特点准确度等级：0.5重复性：0.1口径范围宽:DN15DN2000可测量高压、高温介质流量：（040）MPa,（-40850）C流量计前、后直管段要求低:前03D直管段，后01D直管段压力损失很小：永久压力损失是孔

3、板的1/31/5，只有几个千帕的压力损失，特殊要求，可以将永久压力损失减小到零点几千帕。耐磨损，不需要重复标定：特殊的流线型结构，使得V锥的卩边不容易被磨损，从而稳定好，使用寿命长，V锥传感器不需要重复标定。防堵塞专利技术，不堵塞，不粘附，可以测量脏污介质的流量，如高炉煤气，焦炉煤气等。可以成功测量许多其他流量计难以测量的介质的流量：煤气：焦炉煤气、高炉煤气、城市煤气；天然气：包括含湿量5%的气体；烟道气：各种锅炉、加热炉排放的烟道气；空气：含水、含尘埃的压缩空气；蒸汽：饱和蒸汽、过热蒸汽；油类：原油、燃料油、柴油、汽油、重油等水：原水、饮用水、生产水、污水等有机物化学品：甲醇、乙二醇、二甲苯

4、、粗甲醇等各种水溶液：酸、碱、盐水溶液腐蚀性气体：湿的氯化物气体碳氢化合物气体：烷烃类、烯烃类等气体静压力很低风：如循环硫化床的一次风和二次风等。2.SH-V系列V锥流量计的典型应用图A：典型应用发电厂测量进入锅炉的蒸煮气体的流量进入发电厂锅炉的蒸煮气体是一种有腐蚀性的气体并且可能含有湿气体。除了使用V锥流量计量之外，用任何一种流量计都有困难，而且是不实用的。DN350口径的V锥应用于电厂气体洗涤器处的气体流量测量测量在排出进入大气前注入气体洗涤器的不可凝的气体流量，流体本身的动能很小，静压很低，而且流速又相对较高。这种场合以前使用的是孔板，信号误差很大（由于突然收缩的几何结构尺寸产生的压力损

5、失过大而引起的），使用RPVZ60V锥流量计后量程比实现了8：1,卩=0.665，测量出的P很小，但是非常稳定，准确度很高。测量进入蒸汽轮机的主蒸汽的流量测量从轧钢厂排出的高温废气的流量循环硫化床高压锅炉的风的流量测量连续生产过程中饱和蒸汽流量的测量焦炉煤气的流量测量3.SH-V系列V锥流量计的优点安装所需要的直管段短：前直管段只需要03D,后直管段只需要01D。图B：V锥的“流速均化”采用“内壁逐渐收缩式”节流方式的V锥流量传感器使流体在流经V锥与管道内壁的空间时,能迫使高流速区域向管壁逐渐收缩靠近,逐渐平滑地对流速进行均化,从图B可以看出“流速均化”的过程。V锥流量传感器之所以具有对流速进

6、行逐渐均化的功能,是由V锥流量传感器是采用“逐渐内壁收缩式”的节流方式所决定的,也是由V锥体的结构和形状决定的。正因为V锥具有这种对流速进行“逐渐均化的自整流功能”,使得采用V锥流量计进行流量测量时,前后只需要很短的直管段就可以了。实验结果表明,V锥流量计量的前后直管段最长只需要3D（前）和1D（后）。这不仅解决了孔板等传统差压流量计存在的前后需用很长的直管段的缺陷,同时也具有比电磁流量计量、涡街流量计等非差压式流量计更短的直管段。表1是各类流量计在安装时对前后直管段的要求：前直管段（D为管道内径）后直管段（D为管道内径）电磁流里计里5D3D涡街流量计10D5D超声波涡街流量计10D5D阿牛巴

7、或威力巴流量计20D10D孔板10D5D容积式流量计-质量流量计-超声波流量计-V锥流量计3D1D表1：流量计在安装时对前后直管段的要求准确度高0.5%，重复性好0.1%，量程比宽10:1由于V锥流量传感器采用“内壁逐渐收缩式”的节流方式，使得在下游侧产生的静压是高频低幅值的信号（喘流），而不是孔板等传统差压流量计量产生的是低频高幅值的信号如图C所示（负压波动示意图）：r3:1Orif&epoleS1计询1Vcancflowmeter10时i=ii的审图C：V锥和孔板的负压波动示意图这使得差压变送器测量出的差压p是低噪声的非常稳定的信号，如果在噪声大的背景下，差压变送器是没法测量出低压力，小流

8、量的压力信号的。实验表明，在低压侧，V锥流量计的差压变送器可以测量出分辨率优于2.5毫米水柱的压力，从而使只用一个差压变送器就可以获得很大的量程比和重复性。大量实验数据表明，精确设计和加工V锥的形状和角度（非常关键），使流速尽可能的“均化”（是产生高频低幅值信号的低噪声的稳定信号的主要原因），可以使V锥流量计（配准确度为0.2级的差压变送器）的准确度优于0.5%，重复性优于0.1%，量程比达到15：1（不同口径的V锥流量传感器必须采用不同的结构才能做到这一点）。V锥流量计所具有的这些优点克服了传统差压流量计准确度低，重复性差，量程比窄且信号不稳定的缺陷。永久压力损失小，只有几千帕，甚至零点几千

9、帕的永久压力损失永久压力损失大是传统的差压流量计的最大缺陷之一。但是采用“内壁逐渐收缩式”的节流方式的V锥流量传感器实现了流体向管道内壁的逐渐收缩和扩散，流体在流经V锥体时对V锥平滑的表面没有撞击，因此V锥的永久压损比孔板要低很多。图D是多种流量计（DN80,在300gpm流速）的永久压力损失的比较：Mliizromotion科里奥利MicrorrMDtionFoxboro涡街FasComVortew孔板Onk；?喷囁喷嘴g送文丘里文丘里讷entuiVenturi“涡轮涡街TuUrw如馅耳311Waterflow.300gpmFoxboro科里奥利FQMtoiirb图D：多种流量计（DN80,

10、在300gpm流速）的永久压力损失从图D可以看出，V锥流量传感器的永久压力损失是很小的。各种不同卩值的V锥流量传感器的永久压力损失的计算如表2所示。卩值永久压力损失0.4574%xP0.5561%xAP0.6549%xP0.7536%xP0.8524%xP表2：不同卩值的V锥流量传感器的永久压力损失的计算由于V锥流量计的永久压力损失很小，使得V锥流量计特别适用于低静压流体的流量测量，如烟道气，电厂循环流化床的风的流量测量，这些使用场合的流体静压力最小的在3kPa左右。这是V锥流量计在一个突出特点。耐磨损，具有长期稳定性，不需要重复标定。由于V锥流量传感器采用的是逐渐收缩式的节流方式，流体在流经

11、V锥体时被逐渐收缩，不象孔板等传统节流方式那样在突然收缩流体时对卩边产生撞击而遭受脏污流体的磨损。如图E所示。耐磨损是V锥流量传感器的突出特点，这使得V锥流量计有着长期的稳定性和长的使用寿命，不需要重复标定。憬讣方漩件册聽安勒更变Kopingth呂h吕呼门:hro-tlli-iHiin-gsbobec&nnliorlong1er200000,卩值大于或等于0.65口径范围阻流件上游下游全部1弯头1D1D2弯头1D1D三通节头1D1D蝶阀（控制阀）不理想位置时10D阀下游5D蝶阀（截止阀）5D3D球阀（截止）1D1D热交换器（根据类型）1D0D渐扩管（0.67DD）长度2.5D2D2D渐缩管（3

12、D1D）长度3.5D1D1D液体测量，雷诺数范围（Re）200000,卩值大于或等于0.65口径范围阻流件上游下游全部1弯头1D1D2弯头1D1D三通节头1D1D蝶阀（控制阀）不理想位置10D阀下游5D蝶阀（截止阀）5D3D球阀（截止）1D1D热交换器（根据类型）1D0D渐扩管（0.67DD）长度2.5D2D2D渐缩管（3D1D）长度3.5D1D1D差压信号管线引出方式V锥流量传感器的引压管线，假如三阀组和差压变送器不是安装在传感器的本体上，通过引压管接出，应注意一下问题：1、导压管线：差压信号管路的材质和内径尺寸要求与导压管相同，但它的长度以小于或等于16m为最合适，见下表：导压管径长度导压

13、管内径被测流体v16000(mm)1600045000(mm)水、水蒸气、干气体7910湿气体1313低中粘度的油品1319脏的液体或气体25252、导压管线应垂直或倾斜铺设，其倾斜度不能小于1：12；对于粘度高的流体，其倾斜度还应增大，当差压信号的传送距离大于30m时，导压管应分段倾斜，并在各最高点分别装设集气器（或排污阀）和沉降器（或排污阀）为避免差压信号传送失真，正负压导压管线应尽量靠近铺设。3、严寒地区应加防冻设备，与工艺管道采取相同措施。用电或蒸汽加热保温时，要防止过热；低沸点易汽化的液体，也应与工艺管道采取相同措施，防止液体在导压管中汽化，以免产生假差压。4、具体连接方式：0如果被

14、测流体为清洁液体介质，工艺管道为水平安装，差压变送器处于管道下方时，除取压口向下偏45角处，导压管线可不再设置其它附件。若差压计或差压变送器处于管道上方时，除取压口向下偏45。而后向上引导压管线外，应在导压管的最高点上装设集气器或排气阀。0被测流体为清洁气体时，工艺管道水平安装，差压计或差压变送器处于管道下方时，除取压口向上偏45处，导压管线上可不能再设置其它附件。差压计或差压变送器处于管道上方时，导压管线上可不再设置其它附件。0被测流体为水蒸气时，取压口位置应符合前述要求外，不论差压计或差压变送器处于管道上方或下方，冷凝器和取压装置之间的导压管应采取保温措施。0被测流体为清洁的湿气体时，不论

15、管道是水平安装还是垂直安装，也不论差压计或差压变送器处于管道上方还是下方，除取压口的位置应符合前述流体为气体时的要求外，必须在导压管线上造成一段低于差压计或差压变送器的位置，并在该位置处设置沉降器或排污阀。0被测流体为高粘度、有腐蚀、易冻结、易析出固体物的流体，各种流体除按上述不同方式连接外，必须在差压计和V锥流量传感器之间装有隔离器，并有相同高度。在隔离器至差压变送器内填充隔离液，使被测流体不与差压计或差压变送器接触，以免破坏差压计或差压变送器的正常工作性能。隔离液的选择应按被测量流体的性能和密度而定。0在正负导压管线上需装隔离器的情况下，应同时装置隔离器，并有相同的高度，隔离液的选择应按被

16、测量流体的性能和密度而定。 9.SH-V系列V锥流量计的结构种类及外形尺寸数据9.1.1.9.1.法兰型SH-VM型V锥流量传感器（常用）公称通径：DN15DN50,如图0所示。采用支撑环结构正负压均采取管壁多点取压方式取压口规格：M16*1.25图0：DN15DN50RPVZ60V锥9.1.2.公称通径范围：DN65DN250,如图P所示。正压取压方式是管壁取压负压取压是采用中心取压取压口规格：1/2NPT图P：DN65DN250SH-VMV锥9.1.3.公称通径范围：DN300DN1000,如图Q所示。正压取压方式是管壁多点环形取压负压取压是采用中心取压方式取压口规格：1/2NPT带支撑导

17、流条图Q：DN300DN1000SH-VMV锥图R：DN1100DN2000RPVZ60V锥9.1.5.SH-VM型V锥流量传感器的技术参数：法兰连接方式：平焊法兰或对焊法兰连接取压口规格：M16*1.25压力范围：可以根据用户的需求设计制作（040）MPa内各压力等级，如4.0MPa,6.3MPa,10MPa，16MPa，25MPa，40MPa等温度：根据介质温度不同，选用不同的材料，可测量温度范围：（-40850）CV锥体和连接件常用材料：304不锈钢测量管和法兰常用材料：304不锈钢或者20#碳钢。测量准确度：优于0.5%，重复性：优于0.1%；外表涂层：不锈钢喷砂或者银灰色防腐涂料；测

18、量介质：液体、气体、蒸汽。如天然气、空气、水、各种油、风、甲醇等，广泛应用于市政、电力、石油化工、冶金等行业。9.1.6.法兰型RPVZ60S型V锥流量传感器的外形尺寸数据如下表所示： PiP2FloyvdTCdQKin吋币阳1tSmrTaOPTimI咬.盘冋FlewdirdetionormadiaA忖5jma|diameterRaingiP归ssn冋MF3时ABGOutran9.2.夹持型SH-VW型V锥流量传感器如图S所示。适用于测量小口径高流速介质的流量，安装方便，V锥体可以更换。 图S：夹持型SH-VWV锥流量传感器安装方式：法兰对夹式；公称通径范围：DN15DN150；取压口规格：M

19、16*1.25；压力范围：可以根据用户的需求设计制作（040）MPa内各压力等级，如4.0MPa,6.3MPa,10MPa，16MPa，25MPa，40MPa等；温度：根据介质温度不同，选用不同的材料，可测量温度范围：（-40850）CV锥体和连接件常用材料：304不锈钢；测量管和法兰常用材料：304不锈钢或者20#碳钢；测量准确度：优于0.5%，重复性：优于0.1%；外表涂层：不锈钢喷砂或者银灰色防腐涂料；夹持型SH-VG型V锥流量传感器的外形尺寸数据如下表： 乃旺FT歪OvFSlldirrensidntHb-s-翌号外KTOvjOyerBllC4iTM5B3b3ri臥進口SM(inchjP

20、atlTitfUopingtllCHjAIM制BMMf制NlPT(W)鮎P2lyrnn*trim+f叫冷JiUF，iniinnhn-nnftyfiknilr.rnnHm9.3.方管型V锥流量传感器SH-VJ节流元件为相似形方锥，测量方形（正方形或矩形）管道内介质的流量，适合与电厂的锅炉燃烧系统和石化企业的加热炉等风量的测量，无需直管道，能测量低流速，低静压力的介质流量。测量精高，测量稳定。其外形尺寸图如下图所示，安装方便，V锥体可以更换。FlawASid&恒nglhxSide:epgiriIMCH(mfft)A(rttn)B(frtlT)CfNPT)JDtxnnS4O11G曲EXZtJUZ05

21、13Ciw35CX35D7531531绘HOCOil75B鮒1/2I5CX45D7711761/25OC5UU336诫SSCX5S09502051/2eocx&cici220倔iTOCX7OD*11阴卿1/2toeana1414IaocxSoaubo対11启1GDCxiODO18032021垃!13QCX1ZDQ15QJ诫伍1400 x1400221堆I160DW1B0口20S292畑1SODX|0M2410碇|1Z22C0Cx20D030M3201/22200 x22003004阿1.2M0DXZ4UU3UCKJ32C1尼2OCX26PQ35W诚忧secGxssoci斗咖4003DQCX30

22、U04咖慟讴132OCX32DQ40005001挖3fiOCx36DQ45M1J23BPDx3BQg45W侧1.-24C0CX40D045006dC倔启rr讲IS盂&EF1cN-5-25.=4nrnDN4)-250.二6rlm.DM3DQ-SQ0.d7nin;揖DN7O3.Srnm丹注刑怕訂M旣icftjISflJIh?W!525!Ml闇DN2O-255r*rnDN30C5m*.-DN7?0叶c9.4.直接焊接式V锥流量传感器SH-VG公称通径范围：DN25DN1500,如下图所示：这种结构的V锥流量传感器特别适用于高压介质的流量测量，采用直接焊接在工艺管道上可以减少工艺管线上的泄漏点，如：电

23、厂的高压蒸汽、石化企业的高压聚合、裂解等介质的流量测量。lUD煤寸IINCHWDAIMW)B(MM)c125.4101畑50.S輛弓IW375.235ICT124T/211434W5他531611.365011385/31AB.35Mvelf20碍2:&.1a11$临1OM273.070SI3O5/Z121r4323.S75B153何S3S.07flt142.血16W4E1苗IfZ唱457,0B30iMIfZ305GB.09502C51/222559.01C0O220说24珈QQ119324d3S660.01回240ifZ337110tfiOD5J11/?30702.01500211炮32&-

24、3.01500241IQ348C4.0iBQO241农354.01MQZ411C38ses.o1B032921C4?106701003292中1111B.D160322炮1219.0iBaa2&21憧1521.01=33252551422.0210B2fi2I5dJltia驱宦充许浪笙也Z；DN1!x425iSrrm=-BmnD底玖in.闻-7rrm;：DN?OT=0-nmMrmle的阳啊rwuui序前K4ai同些InDN155.14mnONO-ZM.zrRin；DM3CO-OCO二7imi.-N7OC住tie10.差压式流量计的发展及SH-V锥流量计原理简述以孔板、喷嘴、文丘利管等为代表的差

25、压式流量计成功应用于工业流量测量已逾百年，目前，虽然各种测量原理的流量计，如涡街流量计、质量流量计、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等应用越来越广泛，但是在工业生产过程的测量和控制中，应用得最广泛，使用量最大的流量计是差压式流量计。在所有测量液体、气体和蒸汽流量的场合，70%到80%都选用孔板、喷嘴和文丘利管等差压式流量计，这是由差压式流量计的测量原理和优点以及其他种类测量原理的流量计的技术局限性而决定的。例如，智能涡街流量计虽然具有许多优点，但由于受到温度和压力的限制而不能测量高温介质的流量，另外由于其旋涡分离的速度受流速分布的影响，所以其前后直管段要求很长，同时在测量液体和气体时候，受

26、上限流速和下限流速的限制；而电磁流量计只能测量导电介质的流量，不能测量气体、蒸汽及非导电的介质的流量；质量流量计虽然测量精度较高，但压力损失较大，且对安装要求严格，要采取严格的防震动措施，也不能测量固液两相介质的流量。而差压式流量计在积累大量实践经验的基础上，已经形成了标准化的差压式流量计（所谓“标准化”，就是指无需实验校准而可以确定差压与流量关系，并可估算其测量误差）。由于标准化且结构简单、牢固、通用性强、价格低廉而获得相当广泛的应用。但是孔板、喷嘴等差压式流量计由于其结构上的缺陷也有一些重大缺陷：如流出系数不稳定，线性差，重复性不高，准确度因受诸多参数的影响也不高，易积污和易磨损，压力损失

27、大，量程比（范围度）小，现场安装条件高等。多年来，人们对差压式流量计的节流装置的尺寸、节流件的几何形状与参数，取压与节流方式等一直在进行改进和研究，直至20世纪80年代才研究出采用新型节流方式的V锥流量计才发生了质的飞跃，既具有差压式流量计的基本优点，更解决了其它差压流量计的线性差，重复性不高，易堵易磨损、安装要求高的缺点。经过十多年的测试和应用，人们普遍理解并接受其作为一种比其他流量仪表更能有效测量流量的仪表，具有测量精度高（0.5%），重复性好（优于0.1%），不堵塞耐磨损，安装要求低（前直管段3D,后1D），量程比大（10：1），压力损失小（孔板的压力损失的1/10）,能测量气体、液体等

28、脏污介质和固液两相混合介质的流量的特点。在流体流经一个节流件时，流体的流速将增加，而按照能量守恒定律，在流体被加速处，它的静压力一定会降低一个相对应的值，从而在节流件的前后产生差压，在一定条件下，该差压和流量有一定关系。不同形式的节流件和取压方式及位置对流体流经节流件产生的差压有很大的影响。这也是多年来人们为了解决差压式流量计的缺陷而不断研究和改进节流件形式、取压方式及位置的原因。V锥流量计之所以具有其它差压流量计和其它测量原理的流量计（如涡街流量计、电磁流量计等）所不具备的优点，主要是由于其独特的节流件的设计以及经过大量实验数据得出的取压位置及方式的改进。孔板：“中心突然收缩式”节流方式孔板

29、采用的节流件是“中心突然收缩式”的节流方式：即流体流入节流装置前，预先没有流经任何预收缩件而突遇节流件并在管轴中心线附件形成收缩的节流装置。如下图所示：P2LI濫向压Ji：这种“中心突然收缩式”的节流件（如孔板或者偏心孔板，在流体流经节流件后，流体局部收缩，在下游侧形成幅度相当大的旋涡（如下图所示），从而使流量计的量程比缩小，差压信号中的噪声增大，使流量计的测量精度降低，压损增大容易积垢，入口极易被磨损从而丧失测量精度，流出系数不稳定，线性差。文丘利管：“中心逐渐收缩式”文丘利管采用的是“中心逐渐收缩式”的节流件：即流体进入节流装置后，先经过逐渐收缩段，然后进入中心轴线附件的“喉部”，最后经扩

30、散段而流出节流装置。如下图所示：剋帀孔PesurcTappings这种中心逐渐收缩式“的节流方式，由于实现了逐渐收缩和扩散，压损较小，使用这种节流件的流量计的流出系数接近1，但是由于使用中的磨损使流出系数可能发生变化，而且要求上下游的直管段较长。由其结构决定了这种方式的流量计不适合用于测量含湿（或冷凝液）的气体，在测量含有固液两相介质的流量时，容易被堵塞。环形孔板：“边壁突然收缩式”M*/H谢ipressureIFTHi_御支茱霰尿口Inr闕Inggeds-R-ssurnrapping测怪汕PrirjsurriE3曰WininghollSS针对上述两种节流方式的缺点，人们研究出“边壁收缩式”节

31、流装置：利用同轴安装在管道中的节流件，将流体收缩到管道的内边壁附近，让流体流过节流件与管壁之间的间隙，从而形成节流件前后的压差，通过测量此差压实现流量的测量。最初是环行孔板，采用边壁突然收缩式，即在流体在边壁突然收缩的节流方式，如下图所示意：-拥主架Three-Ifiggedsupport它由一个被同轴安装在测量管中的圆盘、三脚支架和中心轴管组成。虽然能解决前面两种节流方式的部分缺点，但是在测量脏物流体时，朝上游侧的取压孔仍有被堵塞的问题。V锥流量传感器：“逐渐边壁收缩式”直至二十世纪80年代，采用“逐渐边壁收缩式”的V锥流量计才研制成功，才解决了差压式流量计的缺陷，才使用差压式流量计有了质的

32、飞跃。其结构示意图如下图所示意：测量原理上图所示的结构图是一个V锥流量传感器。它包括在导流管中同轴安装的尖圆锥体和相应的取压装置。V形锥体和导流管是预先经过精密加工好的，流体在流经V锥体时，V锥体的结构和形状使得流体在收缩前有一个平滑的过度区，流体并不是被迫收缩到管道中心线附近，而是逐渐朝向管内边壁收缩，在前后两端会产生差压，从而测量出流量。FcrrTDPPmIT條膨胀系数（对十不可压缩液体.建=苴中一專效占槿比D管淆内径4-V锥节流元件的暈大桢截面处的N往中钛积流率谧体工况泵件下的密度餃系数i勺节流件形式（流束収给系数）、直泾比.収压方盍雷诺数及管逋粗糙度等为其系；Pfay匚R流量处式APAP-PH-P,Fressure采用这种“内壁逐渐收缩式”的V锥流量传感器，配上相应的差压变送器和附件（三组阀、取压阀等）组成的V锥流量计是差压式流量计的质的飞跃，不仅解决了传统差压流量计所存在的技术缺陷，而且具有其他测量原理的流量计所不具备的优点。 11.RPVZ60系列V锥流量计与其他流量计的对比流量计参数RPVZ60V-Cone孔板流量管/阿纽巴倣力巴传统涡街流量计超声波涡街流量计热式气体质量流量计容积式流量计（椭圆齿轮）时差式超声流量计多普勒式超