摘(zhai)要：介(jie)紹了(le)楔形(xing)流量(liang)計 的(de)原理(li)及應(ying)用範(fan)圍，探(tan)讨了(le)楔形(xing)流量(liang)計對(dui)介質(zhi)雷諾(nuo)數下(xia)限👉的(de)要求(qiu)；介紹(shao)了楔(xie)形流(liu)量計(ji)差壓(ya)值的(de)确定(ding)方⛱️法(fa)；以實(shi)際🌈案(an)例👨‍❤️‍👨爲(wei)例，采(cai)用PresoFloWCal軟(ruan)件對(dui)楔形(xing)流量(liang)計差(cha)壓值(zhi)及壓(ya)損進(jin)行計(ji)算。結(jie)合工(gong)程經(jing)🌐驗，對(dui)與楔(xie)形流(liu)量計(ji)配套(tao)使用(yong)的 差(cha)壓變(bian)送器(qi) 進行(hang)選型(xing)，根據(ju)不同(tong)的工(gong)況，給(gei)出建(jian)議的(de)安裝(zhuang)方式(shi)。
　　在石(shi)化裝(zhuang)置中(zhong)，存在(zai)一些(xie)易結(jie)晶、黏(nian)稠、髒(zang)污、磨(mo)蝕、低(di)雷諾(nuo)數、含(han)♊有懸(xuan)浮物(wu)、高溫(wen)等工(gong)況的(de)介質(zhi)，如原(yuan)油、泥(ni)漿、煤(mei)焦油(you)🔴、廢水(shui)、瀝青(qing)㊙️、氯氣(qi)等，常(chang)用的(de)流量(liang)計如(ru) 孔闆(pan)流量(liang)計 、 渦(wo)街流(liu)量計(ji) 、 電磁(ci)流量(liang)計 等(deng)無法(fa)克服(fu)堵塞(sai)、低雷(lei)諾數(shu)、磨損(sun)、腐蝕(shi)等問(wen)題，故(gu)給👄設(she)💚計選(xuan)🌈型帶(dai)來一(yi)些困(kun)擾。楔(xie)形流(liu)量計(ji)能夠(gou)有效(xiao)克服(fu)上述(shu)惡劣(lie)工況(kuang)，提供(gong)高性(xing)能的(de)流量(liang)解決(jue)方案(an)，取得(de)了滿(man)意的(de)測量(liang)效果(guo)。
1原理(li)及應(ying)用範(fan)圍
　　楔(xie)形流(liu)量計(ji)結構(gou)如圖(tu)1所示(shi)。當流(liu)體流(liu)經Ｖ形(xing)節流(liu)塊時(shi)，流通(tong)面⭕積(ji)減小(xiao)，流速(su)增大(da)，靜壓(ya)減小(xiao)，從而(er)産生(sheng)靜🐆壓(ya)差，而(er)壓差(cha)的🔅平(ping)方根(gen)與🏃🏻‍♂️流(liu)量成(cheng)正比(bi)，測得(de)差壓(ya)即🔴可(ke)測得(de)管道(dao)中🌈的(de)流量(liang)［1］。楔形(xing)流量(liang)計采(cai)用“Ｖ”型(xing)體節(jie)流💜件(jian)，當流(liu)體中(zhong)含有(you)雜質(zhi)或者(zhe)固體(ti)時，容(rong)易從(cong)楔形(xing)下👄部(bu)流過(guo)，不會(hui)産生(sheng)滞留(liu)，從而(er)防止(zhi)堵塞(sai)🔞現象(xiang)［2］。
　　楔形(xing)流量(liang)計通(tong)常口(kou)徑範(fan)圍爲(wei)DN15～DN600，特殊(shu)口徑(jing)可至(zhi)DN1200，壓力(li)等級(ji)高至(zhi)PN420，測量(liang)精度(du)爲±0.5％FS，可(ke)測量(liang)黏度(du)高至(zhi)3Pa·s的介(jie)質。

　　楔(xie)形流(liu)量計(ji)對介(jie)質雷(lei)諾數(shu)下限(xian)的要(yao)求，HG/T20507—2014《自(zi)動化(hua)儀表(biao)選型(xing)設計(ji)規範(fan)》6.2.4條規(gui)定：“含(han)懸浮(fu)物的(de)高黏(nian)度易(yi)結晶(jing)液體(ti)的流(liu)量、要(yao)求永(yong)久的(de)壓力(li)損失(shi)小、雷(lei)諾數(shu)小于(yu)500時，宜(yi)選用(yong)楔形(xing)流量(liang)計”［3］；已(yi)作廢(fei)的HG/T20507—2000《自(zi)動化(hua)儀表(biao)選型(xing)設計(ji)規定(ding)》3.2.1條規(gui)定：“含(han)懸浮(fu)物的(de)高黏(nian)度液(ye)體、蒸(zheng)汽、氣(qi)體的(de)流量(liang)測量(liang)、雷諾(nuo)數💘大(da)于500時(shi)可選(xuan)用楔(xie)形流(liu)量計(ji)”；SH/T3005—2016《石油(you)化工(gong)自動(dong)化儀(yi)表選(xuan)型設(she)計規(gui)範》中(zhong)規定(ding)：“當測(ce)量高(gao)黏💃度(du)、低雷(lei)諾數(shu)（最低(di)至500）的(de)流❗體(ti)時，可(ke)選用(yong)楔形(xing)流量(liang)計”；已(yi)作廢(fei)的🔱SH/T3005—1999《石(shi)油化(hua)工自(zi)動化(hua)儀☂️表(biao)選型(xing)設計(ji)規範(fan)》中規(gui)定：“測(ce)量高(gao)黏度(du)、低雷(lei)諾數(shu)（低至(zhi)100）的流(liu)體㊙️，如(ru)原油(you)、油漿(jiang)、渣油(you)、瀝青(qing)等☎️，可(ke)選用(yong)楔式(shi)流量(liang)計”。
　　楔(xie)形流(liu)量計(ji)對介(jie)質最(zui)低雷(lei)諾數(shu)的說(shuo)法不(bu)一緻(zhi)，其中(zhong)HG/T20507—2014與SH/T3005—2015對(dui)雷諾(nuo)數的(de)要求(qiu)相悖(bei)。如ABB的(de)FPD470系列(lie)、BaDgerMeter的Preso楔(xie)形流(liu)量計(ji)要♌求(qiu)雷諾(nuo)數下(xia)限🈲值(zhi)爲✍️500，大(da)韓DHWM系(xi)列、捷(jie)達WM系(xi)列楔(xie)形流(liu)量計(ji)要求(qiu)雷諾(nuo)數下(xia)📐限值(zhi)爲300，當(dang)雷諾(nuo)數再(zai)低時(shi)流🥰量(liang)系數(shu)發生(sheng)變化(hua)，流體(ti)流量(liang)和差(cha)壓不(bu)再遵(zun)循平(ping)方根(gen)的關(guan)系，會(hui)影響(xiang)測量(liang)準确(que)度。綜(zong)合上(shang)述産(chan)品信(xin)息，楔(xie)形流(liu)量計(ji)雷諾(nuo)數下(xia)限取(qu)500。
2差壓(ya)值的(de)計算(suan)
楔形(xing)流量(liang)計差(cha)壓值(zhi)與流(liu)量的(de)關系(xi)如下(xia)式所(suo)示：

　　式(shi)中：ΔP———差(cha)壓值(zhi)，Kpa；qv———介質(zhi)工況(kuang)下體(ti)積流(liu)量，M3/H；C———流(liu)量常(chang)數。
1）對(dui)于測(ce)量液(ye)體介(jie)質，流(liu)量常(chang)數C見(jian)下式(shi)所示(shi)：

　　式中(zhong)：N———單位(wei)轉換(huan)系數(shu)，N＝0.1264；KP———流量(liang)系數(shu)；D———楔形(xing)流量(liang)計内(nei)徑，mm；Fa———材(cai)料👈熱(re)膨脹(zhang)㊙️系數(shu)，mm2/mm2；ρ———介質(zhi)密度(du)，kg/M3。
　　楔形(xing)流量(liang)計的(de)流量(liang)系數(shu)KP和流(liu)量計(ji)的口(kou)徑及(ji)楔塊(kuai)☔比（H/D）有(you)關，計(ji)算時(shi)可參(can)考表(biao)1中Preso楔(xie)形流(liu)量計(ji)數據(ju)。

　　在實(shi)際使(shi)用過(guo)程中(zhong)，因楔(xie)形流(liu)量計(ji)爲非(fei)标儀(yi)表，出(chu)廠😄時(shi)每台(tai)儀👅表(biao)需經(jing)過實(shi)際流(liu)體标(biao)定，從(cong)而得(de)出實(shi)💘際的(de)流量(liang)系數(shu)🏒，對原(yuan)有計(ji)算時(shi)的差(cha)壓值(zhi)進行(hang)調整(zheng)［4］。
2）對于(yu)測量(liang)氣體(ti)介質(zhi)，流量(liang)常數(shu)C見下(xia)式所(suo)示：

式(shi)中：Ｙ———氣(qi)體熱(re)膨脹(zhang)系數(shu)。
3）楔形(xing)流量(liang)計也(ye)可以(yi)測量(liang)蒸汽(qi)，但對(dui)于蒸(zheng)汽介(jie)質，建(jian)議💃采(cai)用💞噴(pen)嘴、渦(wo)街等(deng)其他(ta)形式(shi)的流(liu)量計(ji)進行(hang)測量(liang)。
3壓損(sun)的計(ji)算
　　楔(xie)形流(liu)量計(ji)比孔(kong)闆、Ｖ錐(zhui)、噴嘴(zui)的壓(ya)力損(sun)失小(xiao)，相同(tong)β值情(qing)況下(xia)幾🧑🏽‍🤝‍🧑🏻種(zhong)😄流量(liang)計壓(ya)損比(bi)較［5］如(ru)圖2所(suo)示。
　　将(jiang)楔形(xing)流量(liang)計H/D換(huan)算成(cheng)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)β值，如(ru)楔形(xing)流量(liang)計H/D＝0.5與(yu)孔闆(pan)β＝0.7070的節(jie)流面(mian)積比(bi)是一(yi)樣的(de)［6］，詳見(jian)表2所(suo)列。

将(jiang)換算(suan)完後(hou)的β值(zhi)代入(ru)下式(shi)［6］中，即(ji)可得(de)出楔(xie)形流(liu)量計(ji)的永(yong)久❌壓(ya)力損(sun)失。

式(shi)中：PPl———永(yong)久壓(ya)力損(sun)失，Kpa。

4應(ying)用案(an)例
　　某(mou)工況(kuang)介質(zhi)爲原(yuan)料油(you)，管道(dao)爲DN250，壁(bi)厚爲(wei)SH80，材質(zhi)爲碳(tan)鋼，正(zheng)常溫(wen)度爲(wei)50℃，正常(chang)壓力(li)爲2.08Mpa，最(zui)大流(liu)量爲(wei)196.4t/h，正常(chang)流量(liang)爲178.6t/h，最(zui)小流(liu)量爲(wei)125t/h，動力(li)黏度(du)爲0.295Pa·s，介(jie)質密(mi)度爲(wei)943kg/M3，允許(xu)壓降(jiang)爲👨‍❤️‍👨30Kpa。
因(yin)介質(zhi)黏稠(chou)，綜合(he)比較(jiao)各類(lei)型流(liu)量計(ji)後選(xuan)用楔(xie)形流(liu)量計(ji)進行(hang)測量(liang)，最大(da)流量(liang)不超(chao)過滿(man)量程(cheng)的90％，因(yin)而圓(yuan)整後(hou)最大(da)量程(cheng)選用(yong)220t/h，楔形(xing)流量(liang)計材(cai)質選(xuan)用316不(bu)鏽鋼(gang)。使用(yong)BaDgerMeter的PresoFloWCalCＶ5.36軟(ruan)件對(dui)此工(gong)況下(xia)的楔(xie)形流(liu)量計(ji)差壓(ya)值及(ji)壓損(sun)進行(hang)計算(suan)。通過(guo)調整(zheng)H/D的值(zhi)得到(dao)合适(shi)的差(cha)壓🌈值(zhi)，确定(ding)H/D的值(zhi)後即(ji)可确(que)定😄等(deng)效的(de)β值，得(de)出永(yong)久壓(ya)力🌈損(sun)失值(zhi)。
　　該案(an)例中(zhong)的楔(xie)形流(liu)量計(ji)H/D選用(yong)0.3，流量(liang)系數(shu)KP爲0.1854，在(zai)滿刻(ke)度🔆220t/h的(de)流🐆量(liang)下差(cha)壓值(zhi)爲25.53Kpa，等(deng)效的(de)β值爲(wei)0.5023，在滿(man)刻度(du)流量(liang)下的(de)永久(jiu)壓力(li)損失(shi)爲11.99Kpa，滿(man)足工(gong)藝的(de)30Kpa壓力(li)損失(shi)限制(zhi)要求(qiu)。
上述(shu)均爲(wei)基于(yu)經驗(yan)值的(de)計算(suan)，可供(gong)設計(ji)選型(xing)參考(kao)，實👄際(ji)的流(liu)量系(xi)數仍(reng)需要(yao)經過(guo)标定(ding)後才(cai)可确(que)定。
5楔(xie)形流(liu)量計(ji)的安(an)裝
　　楔(xie)形流(liu)量計(ji)多用(yong)于介(jie)質高(gao)黏度(du)或者(zhe)強腐(fu)蝕性(xing)等場(chang)合，常(chang)與毛(mao)細管(guan)式法(fa)蘭膜(mo)片密(mi)封式(shi)差壓(ya)變送(song)器 配(pei)套使(shi)用，差(cha)壓變(bian)送器(qi)與楔(xie)形流(liu)量計(ji)之間(jian)配備(bei)法蘭(lan)式切(qie)斷閥(fa)方便(bian)檢維(wei)修，對(dui)于高(gao)黏度(du)的介(jie)質還(hai)需配(pei)備沖(chong)洗環(huan)。
　　若儀(yi)表訂(ding)貨是(shi)在基(ji)礎工(gong)程設(she)計階(jie)段時(shi)，建議(yi)帶隔(ge)離裝(zhuang)置的(de)毛細(xi)管差(cha)壓變(bian)送器(qi)與楔(xie)形流(liu)量計(ji)成套(tao)訂貨(huo)，并采(cai)用一(yi)體式(shi)的安(an)裝形(xing)式，将(jiang)差壓(ya)變送(song)器固(gu)定在(zai)楔🐅形(xing)流量(liang)計上(shang)，避免(mian)過長(zhang)的毛(mao)細管(guan)的長(zhang)度影(ying)🛀🏻響測(ce)量精(jing)度或(huo)過短(duan)的毛(mao)細管(guan)長度(du)影響(xiang)🌐安裝(zhuang)。在詳(xiang)🌍細工(gong)程設(she)計階(jie)段時(shi)，需提(ti)相關(guan)安裝(zhuang)條🏃‍♂️件(jian)給配(pei)管專(zhuan)業，将(jiang)楔形(xing)流量(liang)計安(an)裝在(zai)便于(yu)維護(hu)的場(chang)合。
　　羅(luo)斯蒙(meng)特1199遠(yuan)傳膜(mo)片裝(zhuang)置采(cai)用D.C.704高(gao)溫矽(xi)油時(shi)介質(zhi)溫度(du)上限(xian)㊙️是315℃［8］，EＪA118系(xi)列隔(ge)膜密(mi)封裝(zhuang)置允(yun)許介(jie)質溫(wen)度上(shang)限是(shi)300℃［9］，當介(jie)質溫(wen)度過(guo)高采(cai)用上(shang)述帶(dai)毛細(xi)管遠(yuan)傳膜(mo)片❌式(shi)差壓(ya)變送(song)器與(yu)楔形(xing)流量(liang)計配(pei)套使(shi)用時(shi)容易(yi)造成(cheng)測量(liang)誤差(cha)。當介(jie)質高(gao)黏度(du)且高(gao)溫時(shi)，楔形(xing)流量(liang)計㊙️的(de)接管(guan)長度(du)可選(xuan)150mm，利用(yong)盲✍️腸(chang)效應(ying)進行(hang)降溫(wen)，避免(mian)高🥰溫(wen)傷及(ji)儀表(biao)及堵(du)塞發(fa)生。
6結(jie)論
　　掌(zhang)握楔(xie)形流(liu)量計(ji)差壓(ya)值的(de)計算(suan)有利(li)于指(zhi)導設(she)計選(xuan)型，流(liu)🔴量計(ji)直管(guan)段的(de)要求(qiu)與楔(xie)塊比(bi)有關(guan)系，根(gen)據确(que)定的(de)楔塊(kuai)比提(ti)出流(liu)量計(ji)安裝(zhuang)要求(qiu)；設計(ji)過程(cheng)中🤩應(ying)根據(ju)具體(ti)工況(kuang)選擇(ze)合适(shi)的安(an)裝方(fang)式。楔(xie)形流(liu)量計(ji)在使(shi)用過(guo)程中(zhong)運行(hang)穩定(ding)，維💯護(hu)量少(shao)，價格(ge)便宜(yi)［10］，有很(hen)大的(de)應用(yong)前景(jing)。

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