直击V锥流量计应用现场
——与宣传大相径庭
时间: 2012年5月 地点:福建某用户
测量介质:蒸汽,管径DN350、温度200℃、压力0.8MPa、正常流量50t/h左右。
福建某用户,阴差阳错的选用了一台V锥流量计进行蒸汽计量,开始使用未见明显的异常,但是经过一段时间,发现数据波动越来越大,准确性更是无从谈起。该用户的技术负责人平时对仪表的维护很认真,但就是找不到问题在哪在。换装弯管流量计的过程中,有幸看到V锥的内部结构,也解开了现象背后的谜底,经过此次教训,用户表示再也不会用这种流量计了。
看V锥型流量计的宣传,足以蒙蔽一部分用户,他们是这样说的: V锥形流量计是一种差压式流量计;流体最高工况温度800℃,最高压力10.5Mpa;可测量最高雷诺数为500万,最低雷诺数为8000甚至更低;产生满刻度差压信号从最低小于0.1千帕到最高几十千帕,β值范围:0.45~0.85,直管段为前1~3D后0~1D。公称口径: Φ15-Φ2000。同时可耐高温、高压、腐蚀、不怕震动。
V锥流量计是一种差压式流量计没错,理论上也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。它本意是为克服孔板边缘节流的缺点而设计的一种流量计,没想到是五十步笑百步,一波未平一波又起,节流的问题没有解决,变形和脱落的更严重的问题随之而来。看来应了那句网络流行语:理想很丰满,现实很骨感。
V锥型流量计工作原理:在同一密闭管道内,当压力降低时,速度会增加,当介质接近锥体时,其压力为P1,在介质通过锥体的节流区时,速度会增加,压力会降低为P2,如下图所示,P1和P2都通过V型锥形流量计的取压口引到差压变送器上,流速发生变化时,差压值△P会随之增大或减小。也就是说对于稳定流体,流量的大小与差压平方根成正比。
V锥型流量计内部结构:在管道中心固定一锥形结构,取代孔板的边缘阻流结构,流体从管道和锥体的缝隙流过。若节流件关键部位不磨损,能保持长期稳定地工作。当流速相同时,锥体节流面积越大,则产生的差压值也越大。
谜底:换装弯管的过程中,一起查看了卸下V锥的情况,发现标准锥体严重变形,而且锥体的材质摸起来也不是很厚实,加之管径较大,流速较快,标准锥体变形很容易出现,以致出现数据长期不稳、不准的现象。
用户卸下的V锥流量计内部变形情况
总结:所有装配有标准件的流量计,在使用中要保证标准件的标准,类似液体管道中的水锤现象、磨损在蒸汽管道中都是存在的。孔板有变成“碗型”的情况、锐角磨损严重的情况; V锥有严重变形的情况、甚至还有锥体脱落引起严重生产安全事故的情况。有节流件的的流量计都存在两方面的致命伤:一方面是节流作用产生压力损失,增加能耗(计量的最终目的是节能,可计量本省反而是耗能大户,荒唐);另一方面是插入件磨损变形,影响测量(关键是这种变化不拆卸下来,是看不到摸不到的)。这两方面的问题还是相伴而生的。而弯管流量计的标准件是弯管传感器,它没有无插入件、无附加压力损失、几乎无磨损等特性,使得测量具有长期稳定性和准确性。通过这个例子,大家会更深刻地领悟到弯管流量计的“巧”和“好”,会帮助我们少走弯路,做出科学的选型。
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