V锥型流量计，又名V型锥流量计、V形锥流量计、锥型流量计、锥形流量计、内锥流量计、内锥式流量计、一体化V锥流量计、V锥流量计，英文名称是V-cone flowmeter。V锥型流量计是20世纪80年代开始研发的一种差压流量计，它的开发成功是差压式流量测量的质的飞跃。

　　工作原理是当充满管道的流体，流经管道内的流量孔板时，流速将在流量孔板的节流处形成局部收缩，从而使流速加快，静压力降低，于是在标准孔板前后便产生了压力降或叫压差，介质流动的流量愈大，在流量孔板前后产生的压差也就愈大，所以可通过测量压差来测量流体流量的大小。这种测量方法是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程式(能量守恒定律)的原理为基础的。

　　产品概述编辑V锥流量计，又名;V型锥流量计;V形锥流量计;锥型流量计;锥形流量计;内锥流量计;内锥式流量计，一体化V锥流量计V锥流量计(V-cone flowmeter)是20世纪80年代开始研发的一种差压流量计，它的开发成功是差压式流量测量的质的飞跃。它利用V锥体在流场中产生的节流效应，通过检测上下游压差来测量流量。与普通节流件相比，它改变了节流布局，从中心孔节流改为环状节流。实践使用证明，V锥流量计与其他流量仪表相比，具有长期精度高、稳定性好，受安装条件局限小、耐磨损、测量范围宽、压损小、适合赃污介质等优点。而且V锥体本身作为流场的整流器而成为一种具有独特性能的优异的新型流量计。

　　1.V型锥形流量计是一种高精度、高稳定性、量程比宽、可测介质广的新型流量计。

　　2. 可测量介质包括液体、气体、蒸汽等,几乎涵盖了所有流动性介质。

　　3. 流体的最高工况温度可达800℃,最高压力可达10.5Mpa。

　　4. 若选用特种材质的表体,介质的工况温度、压力还可以更高。

　　5. V型锥形流量计可测量最高雷诺数为500万,最低雷诺数为8000甚至更低。

　　6. 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。

　　工作原理

　　V型锥流量计属高精度、高稳定性的新型差压式流量仪表。和其他差压式仪表一样，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。我们知道在同一密闭管道内，当压力降低时，速度会增加，当介质接近锥体时，其压力为P+，在介质通过锥体的节流区时，速度会增加，压力会降低为P-，P+和P-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。当流速相同时，锥体节流面积越大，则产生的差压值也越大 [1] 。

V锥流量计技术指标编辑质量

 

　　1、高精度：±0.075%。

　　2、高稳定性：优于0.1%fs/年。

　　3、高静压：40mpa。

　　4、连续工作5年不需调校。

　　5、可忽略温度、静压影响。

　　6、抗高过压。

　　特点

　　1、 具有良好的准确度(≤0.5%)和重复性(≤0.1%)。

　　2、 具有较宽的量程比(10﹕1～15﹕1)。

　　3、 自整流功能，只需要极短的直管段(前1～3D后0～1D)。

　　4、 自清洁功能，可测脏污和易结垢流体，适合高炉煤气等杂质较多的介质。

　　5、 自保护功能，节流件关键部位不磨损，能保持长期稳定地工作。

　　6、 耐高温、高压、耐腐蚀、不怕震动。

　　7、 可测流体的种类非常广泛(液、气、蒸汽)，流量测量范围宽(微小流量～大流量)，适应的管道DN15～DN3000。

　　8、流量计结构设计是流体扫过型结构，不可能截留流体中任何夹带的气、液或固相污物,非常适用于脏污流体的流量测量，如焦炉煤气，湿气体等。

　　9、 无可动部件。

　　10、当流体流经填 的内锥体时,会在其周边形成边界层并疏导流体离开锥体尾部的边缘,从而减少它被磨损的可能性。

　　11、在换热站测量蒸汽，热水，无需直管段。由于换热站空间比较小，选择一般流量计要求直管段较长，影响运行精度，用在测量高炉煤气，有自清洁作用，引压管不易堵塞 [1] 。

　　参数编辑连接型表体

　　1、公称口径： Φ15-Φ2000测量介质：液体、气体、蒸汽。

　　2、测量介质温度范围：-200℃~+800℃。

　　3、压力等级：1.0MPa~10.5MPa。

　　4、精度等级：0.5级、1.0级、1.5级、2.5级。

　　5、表体材质：锥体材质为不锈钢，管道、法兰为碳钢。(其它材质协议供货)。

　　6、β值范围：0.45……0.85。

　　取压型表体

　　1、公称口径： Φ80-Φ20。

　　2、测量介质：液体、气体、蒸汽 测量介质温度范围：-200℃~ +800℃。

　　3、压力等级： 1.0MPa~10.5MPa。

　　4、精度等级：0.5级、1级、1.5级、2.5级。

　　5、表体材质：锥体材质为不锈钢，管道、法兰为碳钢(其它材质协议供货)。

　　6、β值范围：0.45……0.85。

　　管道焊接型表体

　　1、公称口径： Φ15-Φ2000。

　　2、测量介质：液体、气体、蒸汽 测量介质温度范围：-200℃~ +800℃。

　　3、压力等级：1.0MPa~10.5MPa。

　　4、精等级：0.5级、1级、1.5级、2.5级表体材质：锥体材质为不锈钢，管道、法兰为碳(其它材质协议供货)。

　　5、β值范围：0.45……0.85。

组成编辑V锥传感器和差压变送器组成的V锥流量计

 

　　依照用户要求不同，利用V锥传感器和差压变送器组成流量检测仪表供货分为二类：

　　V锥传感器

　　只提供差压信号的检测部分(V锥体及测量管道)，不提供差压变送器、三阀组和流量显示部分，输出信号为差压。由用户自己进行配套。

　　V锥流量计

　　由V锥传感器和差压变送器组成。有分体型安装和一体型安装两种结构。

　　分体型安装由独立的V锥传感器和差压变送器组成。V锥传感器和差压变送器之间的引压管连接由用户自己完成。而差压变送器可以配套供应。

　　一体型安装是产品出厂时己将差压变送器、三阀组与V锥传感器连接成一体，用户购买一体型V锥流量计后，使用时不需再连接引压管。若需配接相应的流量积算器、压力变送器和温度变送器可以配套供应。

　　可测流体编辑1.气体

　　煤气：焦炉煤气、高炉煤气、城市;

　　天然气：包括含湿量5%以上的天然气;

　　各种碳氢化合物气体：烷烃类，烯烃类等气体;

　　各种气体制造：氢、氦、氩、氧、氮气等;

　　腐蚀性气体：湿的氯化物气体等;

　　空气：包括含水，含尘埃的空气、压缩空气等;

　　烟道气：各种锅炉、加热炉排放的烟道气。

　　2.蒸汽：饱和蒸汽、过热蒸汽。

　　3.液体

　　油类：原油、燃料油、含水乳化油、柴油、液压油等;

　　水：原水、饮用水、生产水、污水等;

　　各种水溶液：酸、碱、盐水溶液等;

　　有机物化学品：甲醇、乙二醇、二甲苯等。

　　4.特殊流体

　　油+HC气+沙;

　　加气的水：H2O+N2+空气;H2O+CO2等。

　　安装方法编辑1.管道法兰安装的方法为：V锥流量计的两端各有一个法兰，与管道上的法兰进行连接，是通常工业比较常用的连接方式，特别适用于各个管道口径的连接，此种安装方式可与差压变送器进行分体安装，通常使用于测量蒸汽的流量和高温介质的流量。

　　2.法兰夹装式安装方法为：V锥流量计两端各配有法兰，当连接的管道无法兰连接时，可选用焊接的方式进行连接，再把V锥流量计安装在法兰之间。

　　3.管道焊接式安装方法为：V锥流量计与安装管道没有法兰连接的情况下，采用直接焊接的方式，直接把流量计与管道焊接在一起，此种方法安装成本较低，减少了4片法兰的成本，适用于大口径流量计的安装场所，属于一次性安装方式。

　　主要特点编辑1.精度高：V锥型流量计的精度为测量值的±0.5%，贸易计量级为±0.3%(系统精度需参照应用条侏及二次仪表的精度)。

　　2.重复性好：V锥型流量计的重复性很好，为±0.1%。

　　3.量程比宽：V锥型流量计的量程较其它类型的差压流量计大得多，正常情况下为10：1，若有必要不是也可加大。在雷诺数高于8000时输出信号为线性，若低于8000也可测量，但需对输出信号根据曲线进行修正。

　　4.直管段要求低：伯努力方程要求受测流体为理想流体，在实际应用中这是根本不可能的，很多情况会造成流体分布不均匀，如弯头，阀门，缩径，扩径，泵，三通等等，对其它仪表而言，这是一个很难解决的问题。V锥流量计可在极为恶劣的情况下均匀流体分布，如在紧邻仪表上游有单弯管，双弯管，经过锥体“整流”后的流体分布比较均匀可保证仪表在恶劣的条件下获得较高的测量精度，由于V型流量计可均匀流体分布曲线，因此同其它类型的差压流量计相比，对上下游直管段的要求小，建议安装时在上游留0-3D的直管段，在下游留0-1D的直段管。当用户的管道尺寸大，管道价格高或直管段不够的情况下，V锥型流量计将是最佳选择。在过去十年内，对V型流量计的上游有一个90℃的单弯管或两个不在一个平面上的双弯管的情况进行了测试，测试结果表明，V锥型流量计可在紧邻它的地方装有一个弯管或不在同一个平面上的双弯管而不会对测量精度有影响。

　　5.流量计特有结构所形成的边界层效应，使节流件关键部位不会磨损，因此可以保持几何尺寸长期不变，因此能长期稳定工作而无须标定。流量计是纯机械体，因此耐高温、耐高压、耐腐蚀及不怕振动。

　　6.可测的流体广泛(液体、气体、蒸汽)，测量范围宽(微小流量～大流量)，适用的管径DN15～DN3000。

　　结构编辑V锥流量计是以一个同轴安装在测量管内的尖圆锥体为节流件的新型差压式流量测量装置，它是一种基于文丘里管测量原理，并集经典文丘里管、环形孔板和耐磨孔板优点于一体的新型节流装置。

 

　　由于V锥流量计采用特殊的结构形式，它具有以下特点：

　　1、上、下游直管段要求较短：上游直管段长度为0-3d，下游直管段长度为0-1d。

　　2、精确度：±0.5%;重复性是0.1%;量程比达到15：1。

　　3、耐脏污、压损小。

　　4、具有流动调整和对流体的混合作用。

　　5、安装方便，是进行技术改造的理想的流量计;

　　6、免维护或维护工作量很小。

　　产品应用编辑介质：煤气、天然气(包括含湿度5%以下)、各种碳氢化合物(包括含湿的HC气体)、各种稀有气体(氢、氦、氩、氧、氮等)、氯气、湿的氯化物气体、空气(包括含水、含SiO2粒子以及含其他悬浮物的空气)、烟道气、饱和蒸汽(含汽、水两相流)、过热蒸汽、水等。

　　条件：从深冷到超临界状态，最高温度达450℃，最大压力25Mpa。

　　计算：每一个锥形流量计都根据流体的性质、压力和温度用专门的软件进行计算。用户可根据自己的应用条件(所测介质的组份、温度、压力、管径、最大流量、常用流量、最小流量、准许最大压力损失)选择β值。

　　维护：锥形流量计免维护，不需要定期维护和检定。

　　适用范围编辑1、公称直径：15mm≤DN≤1800mm;

　　2、公称压力：PN≤40MPa;

　　3、雷诺数范围：5×10≤ReD≤10;

　　4、精度等级：0.5级，1级;

　　5、直管段长度：前1～3D，后0～1D;

　　6、适用介质：气体、液体、蒸汽等各种介质;

　　7、孔径比：β=0.3～0.75;

　　8、最高温度：540℃;

　　9、重复精度：±0.1%;

　　10、量程比：15：1;

　　11、β值范围宽：V锥流量传感器独特的几何形状允许有广泛的β值范围;

　　12、口径范围宽：DN25～DN2000;

　　13、精度等级：0.5级(差压流量变送器精度应高于0.2级，含0.2级)，(β：0.45～0.85，当β<0.55，量 程比4∶1时，精度等级：≤0.30)。

　　连接方式编辑1、管道法兰式：是指流量计两端有安装法兰。与工艺管道两端同规格的安装法兰(也称用户法兰)连接，是比较常用的结构形式，适用的口径(DN50mm～3000mm)。此种形式适用于节流装置与差压变送器分体安装时选用，一般常用于测量蒸汽流量时使用，在测量其他高温介质时也可以使用。

　　2、法兰夹装式：用于小口经流量计的安装形式，每台流量计与工艺管道只需2片法兰。法兰与工艺管道焊接在一起，再把流量计夹装在两法兰之间。此中安装方法与涡街流量计(≤300mm)安装方法相同。

　　3、小口径一体化式：适用口径≤DN40mm，介质温度≤120℃的流体。该结构是把差压变送器直接与塔形流量计组合成一个整体。二者之间无导压管、取压阀、三阀组。使安装变的非常简单(与涡街流量计安装方法相同) 。差压变送器调节零点时需要关闭工艺管道的阀门，就可以调零。

　　注意：此安装方式，不能用于测量高温介质的场合，是因为高温介质会进入差压变送器测量室内，损坏变送器测量膜片。

　　4、管道对焊式：是指塔形流量计与工艺管道无法兰连接(流量计本体无法兰)，安装时直接把流量计与工艺管道焊接在一起。该结构成本相对较低(减少4片法兰的成本)，属于一次性安装。一般用于较大口径的场合。

　　5、常规流体一体化式：是指介质温度≤120℃的流体，适用管径：DN50～DN3000。生产厂家根据不同的流体和用户要求，出厂时在流量计上为用户焊接(或装配)好阀门和三阀组。在现场安装时由用户把流量计与变送器组装在一起即可。

　　6、蒸汽一体化式：是指测量蒸汽流量时，把变送器与塔形流量计组装在一起，变送器与流量计之间要装配我公司“蒸汽专用三阀组”部件，从而取消了导压管并大大简化了取压结构。

　　7、液体防冻式：是指塔形流量计与变送器之间装由我公司“液体专用隔离罐”，罐中装有特殊介质，该介质能在较低的温度下不冻结。此种安装方式在测量液体时，特别在北方冬天室外环境比较低的情况下。往往变送器测量室种的液体容易冻结，损坏变送器。

　　8、方形管道法兰式：是指工艺管道为方形管，而流量计测量管为圆形管道，二者通过一个特制的“方-圆”连接件进行连接。

　　V锥流量计对安装场所的要求编辑V锥流量计是在管道中心悬挂一个锥形截流件，锥形件阻碍介质流动，重塑流速曲线，测量介质包括水、蒸汽、空气、天然气、氮气、焦炉煤气和有机气体等。V锥流量计对安装场所有哪些要求呢?

　　通常V锥流量计传感器外壳防护等级为IP65，安装场所要求是：

　　1、选择振动小的场所，特别对一体型仪表;

　　2、测量混合相流体时，选择不会引起相分离的场所;测量双组分液体时，避免装在混合尚未均匀的下游;测量化学反应管道时，要装在反应充分完成段的下游;

　　3、尽可能避免测量管内会变成负压;

　　4、环境相对湿度在10%～90%范围内;

　　5、尽可能避免受阳光直照;

　　6、避免雨水浸淋，不会被水浸没。

　　7、避免附近有大电机、大变压器等，以免引起电磁场干扰;

　　8、易于实现传感器单独接地的场所;

　　9、尽可能避免开周围环境有高浓度腐蚀性气体;

　　10、环境温度在-25/-10～50/60℃范围内，一体型结构温度还受制于电子元器件，范围要窄些;

　　11、V锥流量计如果防护等级是IP67或IP68，则无需上述8、10两项要求 [2] 。

　　优越性编辑(1)对流体的均速作用，信号稳定：“信号波动”是孔板的1/10，因此安装所需要的直管段短，解决了长期困扰用户的差压仪表直管段太长的难题(前0～3D直管段，后0～1D直管段)。

　　

 

　　(2)精度高±0.5%，重复性好±0.1%，量程比宽10∶1。

　　

 

　　(3)耐磨损，具有长期的稳定性和精度，不需要重复标定。

　　

 

　　(4)具有自清洁功能，脏污流体不会堵塞。对于特脏流体采用独立知识产权的防堵专利技术，彻底解决了在高炉、焦油煤气测量中节流件、导呀压管堵塞、粘附的难题。

　　(5)传感器是金属体不含电子器件，因此耐高温、耐振动。

　　(6)适用的流体非常广泛，低、高流速的流体均可准确测量，规格齐全适用口径DN15～DN3000。

　　(7)压力损失小：同样的β值，压损是孔板的1/3～1/5。

　　(8)安装方式灵活：可选管道法兰式，直接焊接式，方管式。

　　安装图编辑

 

　　

 

　　注：V锥流量计需选配：差压变送器、三阀组、针型阀、冷凝罐、冷凝圈、压力变送器、温度变送器、流量积算仪。

　　操作与维护编辑操作

　　①V型锥流量计必须与差压变送器配套使用，才能得知流量。为了便于在现场调 整零点，必须在差压变送器的引压管处加装“三阀组”，使用方法见变送器的说明书。 

　　②为了测知真实流量的差压值，除了正确的敷设取压管路外，还需使取压管路内的 导压介质(传递流体的静压值)保持单相(液相或气相)状态，即测液体介质流量，必须是取压管路内充满液体，不得混入气体;测气体介质流量时，必须使管路内充满气体，不得凝结液体。为此可加设集气器或沉降器，收集液体中的气体(定期排放)或气体中的液体(定期清除)。 

　　③新表或停用一段时间后重新启用的内藏式节流装置，投用前应检查引压管路有无 堵塞或泄漏，对液体介质应在引压管路内充满清洁的水或其他导压液体，注意排放管路内混进的气体，对气体介质应注意排放管路内积液。 

　　④投运前打开“三阀组”中的平衡阀，关严正负取压管路上的阀门，检查、校正差 压变送器的零点，一定注意“零点”是在正负压力腔完全等压(即差压等于0)时，核查、调整差压变送器。 

　　在流体流动状态下即使全开“平衡阀”，只要不关严正负取压管路上的取压阀门，也不能核查零点。因为平衡阀本身有阻力，不能完全平衡正负压力腔的压力，即达不到“零差压”状态。 

　　⑤测量含悬浮物或尘埃流体流量时，一定要配置沉降器或隔离器。注意导压流体的进口、出口及排污口的位置如何合理选择，以达到排污目的。测量脏污流体，建议选“带远传膜盒的差压变送器”。 

　　⑥测量腐蚀性流体流量时，一定要选用合适的隔离器，根据介质比重选用合适的隔离器液，并注意合理选择隔离液与被测流体的入口。 

　　⑦V型锥流量计的设计参数是否与实际参数相符，直接关系到测量精度。V型锥流量计投入使用时，测得的参数如果处于设计参数范围内，测量精度一般不会超过设计计算精度;但是如果测得的参数远离设计参数范围(假定孔板及差压变送器选型、制造、安装均符合要求)则有可能是提供设计参数有误，应更改设计参数，重新设计计算节流装置。 

　　⑧使用中工艺条件的变化导致流体参数改变，应当采用温度、压力的自动跟踪补偿，否则会带来测量误差。市场上已经出现多种型式的智能化流量显示仪，可输入介质温度、压力、标准状态下的介质密度、压缩系数、流量系数(流出系数)等，保证孔板的准确测量。 

　　维护

　　①V型锥流量计的工作性比较可靠，常见的故障是取压口堵塞、引压管堵塞或泄漏，应当经常洗清或吹洗取压口、引压管及紧固各密封连接处。当环境温度低于0℃时，应将取压管包扎保温层或敷设伴热管路。测量高温介质时应加装冷凝器或隔离器，防止高温介质进入差压变送器的测压容器。 

　　②对于测量液体中混有少量的气体的情形，应在V型锥流量计上游装“消气器”，避免气体混在液体中流过节流件，产生测量误差。应注意定期排放消气器上部收集到的气体。(含有害成分时应排入储蓄罐内) 

　　③差压变送器的零点有时发生漂移，影响测量精度(特别是流量小，差压接近下限值时)，要经常校对零点。质量好的差压变送器可根据经验延长校零周期至1年，而质量差的变送器数天校一次零点，所以议配用质量好的差压变送器，减轻日常维护工作量