摘(zhai)要：介紹(shào)了楔形(xing)流量計(jì) 的原理(lǐ)及應用(yòng)範圍，探(tàn)讨了楔(xie)形流量(liang)計對介(jie)質雷諾(nuò)數下限(xian)🔞的要求(qiu)；介紹了(le)楔形流(liú)量計差(cha)壓值的(de)确定方(fāng)法；以實(shí)際案例(lì)爲例，采(cǎi)用PresoFloWCal軟件(jiàn)對楔形(xing)流量計(ji)差壓值(zhi)及壓損(sun)進行計(jì)算。結合(he)工程經(jīng)📱驗，對與(yu)楔形流(liu)量計配(pèi)套使用(yòng)的 差壓(yā)變送器(qì) 進行選(xuǎn)型，根據(jù)不同的(de)工況，給(gěi)出建議(yi)的安裝(zhuāng)方式。
　　在(zài)石化裝(zhuang)置中，存(cún)在一些(xiē)易結晶(jīng)、黏稠、髒(zang)污、磨蝕(shí)、低雷諾(nuo)數、含有(you)懸浮物(wu)、高溫等(děng)工況的(de)介質，如(rú)原油、泥(ni)漿、煤焦(jiāo)油、廢水(shuǐ)、瀝青、氯(lü)氣等，常(cháng)用的流(liu)量計如(rú) 孔闆流(liu)量計 、 渦(wō)街流量(liang)計 、 電磁(cí)流量計(jì) 等無法(fǎ)克服堵(du)塞、低雷(lei)諾數、磨(mo)損、腐蝕(shi)等問題(ti)，故給設(she)計選型(xíng)帶來一(yī)些困擾(rǎo)。楔形流(liu)量計能(neng)夠有效(xiao)克服上(shàng)🍉述惡劣(liè)工況，提(tí)供高性(xìng)能的流(liu)量解決(jué)方案，取(qǔ)得了滿(mǎn)意的測(cè)量效果(guǒ)😍。
1原理及(ji)應用範(fan)圍
　　楔形(xíng)流量計(ji)結構如(ru)圖1所示(shì)。當流體(ti)流經Ｖ形(xíng)節流塊(kuai)時，流通(tong)面積減(jian)小，流速(su)增大，靜(jìng)壓減小(xiao)，從而産(chan)生靜壓(yā)差，而壓(ya)差的平(píng)方根與(yǔ)流量成(chéng)正比，測(ce)得差壓(ya)即可測(cè)得管道(dao)中🔆的流(liú)量［1］。楔形(xing)流量計(jì)采用“Ｖ”型(xing)體節流(liú)件，當流(liú)體中含(hán)有雜質(zhì)或者固(gu)體時，容(rong)易從楔(xiē)形下部(bu)流過，不(bú)會産生(sheng)滞留，從(cóng)❄️而防止(zhi)堵塞✏️現(xian)象［2］。
　　楔形(xing)流量計(ji)通常口(kǒu)徑範圍(wéi)爲DN15～DN600，特殊(shu)口徑可(ke)至DN1200，壓力(li)等㊙️級高(gao)至PN420，測量(liàng)精度爲(wei)±0.5％FS，可測量(liàng)黏度高(gao)至3Pa·s的介(jiè)質。

　　楔形流(liú)量計對(dui)介質雷(lei)諾數下(xia)限的要(yào)求，HG/T20507—2014《自動(dòng)化儀表(biao)選型📐設(she)♻️計規範(fan)》6.2.4條規定(dìng)：“含懸浮(fú)物的高(gāo)黏度易(yì)結晶液(yè)體的流(liú)量、要求(qiú)永久的(de)壓力損(sun)失小、雷(léi)諾數小(xiǎo)于500時，宜(yi)選用楔(xie)形流量(liang)計”［3］；已作(zuo)廢的HG/T20507—2000《自(zi)動化儀(yi)表選🔞型(xing)設計規(guī)定》3.2.1條規(gui)定：“含懸(xuán)浮物♉的(de)高黏度(dù)液體、蒸(zheng)汽📱、氣體(ti)的流量(liàng)測量、雷(léi)諾數大(dà)于500時可(ke)選用楔(xiē)形流量(liang)🔴計”；SH/T3005—2016《石油(you)化工自(zì)動化儀(yi)表選型(xíng)設計規(guī)範》中規(guī)定：“當測(ce)量高黏(nian)度、低雷(lei)諾數（最(zui)📞低至500）的(de)流體時(shí)，可選用(yòng)楔✂️形💋流(liu)量計”；已(yǐ)作廢的(de)SH/T3005—1999《石油化(hua)工自動(dong)化儀表(biǎo)選型設(shè)⭐計規範(fàn)》中規定(dìng)：“測量高(gāo)黏度、低(di)雷諾數(shù)（低至100）的(de)流體，如(rú)原油、油(yóu)漿、渣油(you)、瀝青等(děng)，可選用(yong)楔式流(liú)💃🏻量計”。
　　楔(xie)形流量(liang)計對介(jie)質最低(di)雷諾數(shu)的說法(fǎ)不一緻(zhì)，其中🙇‍♀️HG/T20507—2014與(yu)SH/T3005—2015對雷💘諾(nuò)數的要(yao)求相悖(bei)。如ABB的FPD470系(xì)列、BaDgerMeter的Preso楔(xiē)形流量(liang)計要求(qiú)雷諾數(shù)下限值(zhí)爲500，大韓(hán)DHWM系列、捷(jié)達WM系列(liè)楔形流(liu)量計要(yào)求雷諾(nuò)數下🐇限(xian)值爲300，當(dang)雷諾數(shu)再低時(shí)流量系(xì)數發生(shēng)變化，流(liú)體流量(liàng)和差壓(yā)不再遵(zūn)循平方(fang)🌈根的關(guān)系，會影(ying)響測量(liang)準确度(dù)。綜合上(shàng)述産品(pǐn)信息，楔(xie)形流量(liang)計雷諾(nuo)數下限(xian)取500。
2差壓(ya)值的計(ji)算
楔形(xíng)流量計(jì)差壓值(zhí)與流量(liang)的關系(xì)如下式(shi)所示：

　　式(shi)中：ΔP———差壓(ya)值，Kpa；qv———介質(zhi)工況下(xià)體積流(liú)量，M3/H；C———流量(liàng)常數。
1）對(duì)于測量(liang)液體介(jie)質，流量(liang)常數C見(jian)下式所(suo)示：

　　式中(zhong)：N———單位轉(zhuǎn)換系數(shu)，N＝0.1264；KP———流量系(xì)數；D———楔形(xing)流量計(ji)内徑，mm；Fa———材(cái)料熱膨(peng)🏃🏻脹系數(shu)，mm2/mm2；ρ———介質密(mì)度，kg/M3。
　　楔形(xíng)流量計(ji)的流量(liang)系數KP和(he)流量計(jì)的口徑(jìng)及楔塊(kuai)比（H/D）有關(guan)，計算時(shi)可參考(kǎo)表1中Preso楔(xie)形流量(liang)計數據(jù)。

　　在實際(jì)使用過(guò)程中，因(yīn)楔形流(liú)量計爲(wei)非标儀(yí)表，出廠(chang)時每台(tái)儀表需(xū)經過實(shi)際流體(ti)标定，從(cóng)而得出(chu)實際的(de)流量系(xi)數💔，對原(yuán)有計算(suan)時的差(chà)壓值進(jin)行調整(zhěng)［4］。
2）對于測(ce)量氣體(tǐ)介質，流(liu)量常數(shu)C見下式(shì)所示：

式(shì)中：Ｙ———氣體(tǐ)熱膨脹(zhàng)系數。
3）楔(xie)形流量(liàng)計也可(ke)以測量(liang)蒸汽，但(dàn)對于蒸(zheng)汽介質(zhi)，建議采(cai)用噴嘴(zuǐ)、渦街等(děng)其他形(xing)式的流(liu)量計進(jin)行測量(liàng)。
3壓損的(de)計算
　　楔(xie)形流量(liang)計比孔(kong)闆、Ｖ錐、噴(pen)嘴的壓(ya)力損失(shi)小，相同(tong)β值情況(kuang)下幾種(zhǒng)流量計(ji)壓損比(bǐ)較［5］如圖(tu)2所示。
　　将(jiang)楔形流(liu)量計H/D換(huan)算成孔(kǒng)闆流量(liang)計的β值(zhí)，如楔形(xíng)流量計(jì)H/D＝0.5與孔闆(pǎn)🌍β＝0.7070的節流(liu)面積比(bi)是一樣(yang)的［6］，詳見(jian)表2所列(liè)♈。

将換算(suan)完後的(de)β值代入(rù)下式［6］中(zhōng)，即可得(dé)出楔形(xing)流量計(jì)的永久(jiu)壓力損(sǔn)失。

式中(zhōng)：PPl———永久壓(ya)力損失(shi)，Kpa。

4應用案(an)例
　　某工(gong)況介質(zhì)爲原料(liao)油，管道(dào)爲DN250，壁厚(hòu)爲SH80，材質(zhì)爲碳鋼(gāng)，正常溫(wēn)🌈度爲50℃，正(zheng)常壓力(lì)爲2.08Mpa，最大(da)流量爲(wèi)196.4t/h，正常流(liú)量爲178.6t/h，最(zui)小流量(liàng)爲125t/h，動力(li)黏🌈度爲(wèi)0.295Pa·s，介質密(mi)度爲943kg/M3，允(yun)許壓降(jiàng)爲🛀🏻30Kpa。
因介(jiè)質黏稠(chóu)，綜合比(bǐ)較各類(lèi)型流量(liàng)計後選(xuǎn)用楔形(xíng)流量計(ji)進行測(ce)量，最大(dà)流量不(bu)超過滿(man)量程的(de)90％，因而㊙️圓(yuán)整後最(zui)大量程(cheng)選用220t/h，楔(xie)形流量(liang)計材質(zhi)選用316不(bú)鏽鋼。使(shǐ)用BaDgerMeter的PresoFloWCalCＶ5.36軟(ruan)件🌏對此(cǐ)工👄況下(xià)的楔形(xíng)流量計(jì)差壓值(zhí)及壓損(sun)進行計(ji)算。通過(guò)調整H/D的(de)🆚值得到(dao)合适的(de)差壓⛹🏻‍♀️值(zhí)，确定H/D的(de)值✌️後即(jí)可确定(ding)等效的(de)β值，得出(chū)永久壓(yā)力損失(shī)值。
　　該案(àn)例中的(de)楔形流(liú)量計H/D選(xuan)用0.3，流量(liang)系數KP爲(wèi)0.1854，在滿刻(ke)度220t/h的流(liú)量下差(cha)壓值爲(wèi)25.53Kpa，等效的(de)β值爲0.5023，在(zai)滿刻度(dù)流量下(xia)的🌈永久(jiǔ)壓力損(sǔn)失爲11.99Kpa，滿(man)足工藝(yì)的30Kpa壓力(li)損失限(xiàn)制🏃‍♂️要求(qiú)。
上述均(jun)爲基于(yú)經驗值(zhi)的計算(suan)，可供設(shè)計選型(xíng)參考，實(shi)際✨的流(liu)量🤟系數(shu)仍需要(yào)經過标(biao)定後才(cái)可确定(ding)。
5楔形流(liu)量計的(de)安裝
　　楔(xie)形流量(liàng)計多用(yong)于介質(zhi)高黏度(du)或者強(qiáng)腐蝕性(xing)等場🏃🏻‍♂️合(he)，常與毛(máo)♍細管式(shi)法蘭膜(mo)片密封(feng)式差壓(yā)變送器(qi) 配套使(shi)用，差壓(ya)變送器(qì)與楔形(xing)流量計(jì)之間配(pèi)備法蘭(lán)式切斷(duàn)閥方便(bian)檢維修(xiū)，對于高(gāo)黏度的(de)介質還(hai)需配備(bèi)沖洗環(huán)。
　　若儀表(biao)訂貨是(shi)在基礎(chu)工程設(she)計階段(duan)時，建議(yì)帶隔離(li)裝置的(de)毛細管(guan)差壓變(biàn)送器與(yǔ)楔形流(liú)量計成(cheng)套訂貨(huo)，并采用(yòng)一體式(shi)的安裝(zhuang)形式，将(jiang)差壓變(bian)送器固(gù)定在楔(xie)🏃形流量(liang)計上，避(bì)免過長(zhang)⭐的毛細(xi)🛀🏻管的長(zhǎng)度影響(xiǎng)測量精(jing)度或過(guò)短的毛(mao)細管💚長(zhang)度影響(xiǎng)安裝。在(zai)詳㊙️細工(gōng)程設計(jì)階段時(shi)，需提相(xiang)關安裝(zhuang)條件給(gei)配管專(zhuan)業，将楔(xiē)形流量(liàng)計安裝(zhuang)在便于(yu)維護的(de)場合。
　　羅(luó)斯蒙特(tè)1199遠傳膜(mo)片裝置(zhi)采用D.C.704高(gāo)溫矽油(you)時介質(zhi)溫度上(shàng)✊限是🐇315℃［8］，EＪA118系(xi)列隔膜(mo)密封裝(zhuāng)置允許(xǔ)介質溫(wen)度上限(xian)是300℃［9］，當🌂介(jie)質溫度(du)過高☎️采(cǎi)用上述(shu)帶毛細(xì)管遠傳(chuan)膜片式(shì)差壓🛀🏻變(bian)送器💜與(yu)楔形流(liu)量計配(pèi)套使用(yong)時容易(yi)造成測(ce)量誤差(cha)。當介質(zhì)🏃‍♀️高黏度(du)且🌈高溫(wēn)時，楔形(xíng)流量計(ji)的接管(guǎn)長度可(ke)選150mm，利用(yòng)盲腸效(xiao)應進行(háng)降溫，避(bì)免高✍️溫(wen)傷及儀(yí)表及堵(dǔ)塞發生(sheng)。
6結論
　　掌(zhǎng)握楔形(xing)流量計(jì)差壓值(zhí)的計算(suàn)有利于(yú)指導設(shè)計選型(xing)，流量計(ji)直管段(duan)的要求(qiú)與楔塊(kuài)比有關(guan)系，根據(jù)确定的(de)楔🍉塊比(bi)✨提出流(liú)量計安(an)裝要求(qiú)；設計過(guò)程中應(ying)根據具(jù)體工況(kuàng)選擇合(he)适的安(an)裝方式(shì)。楔形流(liu)量計在(zài)使用過(guò)程中運(yùn)行穩定(dìng)，維護量(liang)少，價格(ge)便宜［10］，有(yǒu)很大的(de)應用前(qian)景。

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