V内锥型流量计--流场更稳定，压力损失小，测量范围更宽等特点

一.概述

lgv内锥型节流装置（下称“v内锥节流装置”）在20世纪80年代Zui先由美国推出，称为v—cone流量计，是节流装置家族中的一员。

与其它标准和非标准节流装置一样，它配以差压变送器和流量显示仪表即构成差压式流量计。可用于测量包括水等各种液体（导电或非导电）和空气等各种干、湿气体（各种单质气、混合气、天然气、焦炉煤气、高炉煤气、蒸汽、含尘气体等）的流量。

本公司目前已设计定型、生产的有lvzk型（带安装法兰壳体型—基本型）、lvzc型（插入型）、lgv-j型（夹持型）和lgv-t型带保温（或冷却）夹套型四种型式的v内锥型节流装置。（若需其它型式可另行协商）

对于被测介质温度不高于100℃和管道基本无振动的场合可做成一体结构即将平衡阀、差压变送器一体安装于v内锥节流装置的外壳体上。其好处是无须引压管而消除了差压信号传输的滞后。

二.产品用途和适用范围

1.用途

v内锥型节流装置用途非常广泛，特别适用用于下列各种常温、低温和高温流体的体积或质量流量：如

1)气体：洁净的或含有粉尘微粒的或含有湿蒸汽的各种气体如：压缩空气、氧、氮、氩等单质气体、煤气、焦炉气、高炉气、烟道气、工业废气等等。

2)液体：洁净的或脏污的或比较粘稠的、导电的或不导电的、无腐蚀性的或有腐蚀的液体如：各种水、各种有机溶液和无机的酸、碱、盐溶液、原油、轻油、燃料油、重油、渣油、液化气等等。

3)蒸汽：饱和蒸汽和过热蒸汽。

2.主要特点

1）流量范围宽，雷诺数可从6×103到Zui高达5×106，。一般气体流速为3—60m/s：液体为0.5—8m/s。

2）适用介质温度范围宽，可为－190℃—700℃；耐工作压力高，Zui高工作压力可达16mpa。

3）为降低成本做到批量生产，β（=锥体Zui大直径/管道内径）值可（已）形成标准系列且很宽，一般为0.40、05.0、0.60、0.70、0.75.80。（注：但此时差压上限值δp一般为非整数值）

4）测量度高，不经实流标定为1.5—2.5%；经实流标定可达1.0—0.5%。

5）长期使用稳定、可靠，基本无尺寸磨损和节流件前积存液体和粉尘问题，不致因此影响度。日常维护量很少。

6）依据工艺条件可制成插入型或夹持型或夹套（保温或冷却）型结构。

三.结构与工作原理

1.基本结构

lgv型v内锥节流装置的基本结构（带安装法兰壳体型）如图一所示；lgv-c型（仅dn≥150）结构如图二所示；lgv-j型（仅dn25—200）结构如图三所示；lgv-t型基本结构如图四所示。（仅dn25—500mm）

图一 lgv型（基本型）v内锥节流装置结构简图

1—导管壳体 2—正压取压口 3—负压取压口

4—截止阀（型号为j23w—160ⅲp—下同） 5—内锥节流件组件

图二 lgv-c型（插入式 ）v内锥节流装置结构简图

1—用户管道 2—法兰短管 3—螺栓 4—螺母 5—垫圈6—弹簧垫

7—引压管 8—截止阀 9—法兰 10—密封垫 11—v型锥节流件组件

图三lgv-j型（夹持型）v内锥节流装置结构简图

1—双头螺栓 2—螺母 3—垫圈 4—弹簧垫 5—壳体 6—v型锥节流件组件

7—密封垫 8—用户管道 9—引压管 10—截止阀

图四lgv-t型（带保温夹套型）v内锥节流装置结构简图

1—法兰 2—保温夹套 3—v型锥节流件组件 4—蒸汽接管zg1/2′ 5—导管 6—截止阀

从图可以看出其节流件为特殊几何形状，由前后两个锥体构成。

一般前锥体锥角约为45°，而后锥角约为120°。有一管段（φ5—12mm）贯穿锥体，此管取其静压并引到壳体外（l）；其前与之相隔约54mm处的则为全压引压管（h）。当管径较大而致使锥体太重时则必须在下游锥面焊装3—4片支撑板。（还可起到导流作用）

这种节流件的结构型式给v内锥型节流装置带来许多优点：不仅由于锥体置于管道中心，就迫使流体以管线的中心线为中心围绕锥体流动。从而使中心的高流速与管壁的低流速均匀化；而且由于节流锥的特殊几何形状使其上游流场得以更加理想化，以致使流速分布的包络线变的平坦和对称。因此它对上下游的直管段长度要求较短，一般有3—5d即可；另外由于锥体处于管道中心，这就使得原来Zui高流速向管壁靠近造成与管壁的低流速均匀化，所以即使管内流速较低也能产生较强而稳定的信号，这是中心开孔的节流装置所不能具有的。从而可以扩大其流量范围。

2.工作原理与流量测量方程式

1）工作原理

v内锥型节流装置的工作原理与其它节流装置一样，都基于封闭管道中流体能量相互转化的伯努力定律。在稳定流场的条件下，流体流经锥形节流件时其流量与锥形节流件前后的压力差δp的平方根成正比。所以只要测知差压δp就可知道流量。

2）流量测量方程式

v内锥型节流装置的流量测量方程式如下：

式中：qv：体积流量，m3/h

c：流量系数（经大量试验得出，已知）

ε：可膨胀系数

d：v形锥节流Zui大外径（mm）

△p：差压值（pa）

ρ：流体密度，kg/m3

β：直径比，

d：管道直径（mm）

四.主要技术参数

1.公称通径：dn25—1000mm。（更大的管径可协商供货）

2.工作压力：pn≤6.3mpa ；pn≤10mpa（dn25—200）。

3.工作温度范围：-196—600℃。

4.使用雷诺数范围：red 6×103—5×106。

5.测量度：实流标定：±1.0—±1.5%；不做标定：±2.5%。

6．夹套工作参数：工作压力≤0.6mpa；工作温度≤300℃。夹套保温介质进出口连接螺纹尺寸为zg1/2′。

五.外形和连接尺寸

1.lgv型v内锥节流装置外形与连接尺寸见图五和表1。

图五 lgv型v内锥节流装置外形与连接尺寸

表 1

2.lgv-c型v内锥节流装置外形与连接尺寸见图六和表2。

图六 lgv-c型v内锥节流装置外形与连接尺寸

表 2

3.lgv-j型v内锥节流装置外形与连接尺寸见图七和表3。

图七 lgv-j型v内锥节流装置外形与连接尺寸

表 3

4.lvzt型v内锥节流装置外形与连接尺寸见图四和表1。

开封市西仪自控工程有限公司

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