CN105424106B - 一种v锥流量计竖直安装结构 - Google Patents

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Abstract

一种V锥流量计竖直安装结构，包括分别安装在V锥流量计高压端接口和低压端接口的高压端冷凝罐和低压端冷凝罐，高压端冷凝罐和低压端冷凝罐入口设置在其侧面上方并分别与V锥流量计高压端接口和低压端接口水平平齐；低压端冷凝罐入口另一侧同高度的出口处连接有储水罐，储水罐的底部开有开孔并连接有阀门；高压端冷凝罐和低压端冷凝罐底部出口连在差压变送器输入端，差压变送器输出端连接流量计算仪输入端；还包括连在V锥流量计高压端接口下部的热电阻测温元件，热电阻测温元件也连接在流量计算仪输入端；本发明通过添加储水罐将冷凝水引流，解决了由于水蒸汽冷凝所造成的冷凝罐内的液位变化问题和V锥竖直管内的液位累积问题，有效增强了v锥流量计的适用性和精确性。

Description

一种V锥流量计竖直安装结构
技术领域
本发明涉及V锥流量计技术领域，具体涉及一种V锥流量计竖直安装结构。
背景技术
以孔板、喷咀、文丘里管及均速管为代表的差压式流量计虽然经历过漫长的发展过程，但始终没有很好解决精度低、测量范围度窄、易磨损、现场安装条件要求高，不能测量混相流、脏污流等一系问题。专家致力于新型差压流量传感器的研究和开发，以弥补孔板、喷咀、文丘里管及均速管的不足之处，V锥流量计就是其中的佼佼者。它也是利用节流效应来测量流量的，与其它节流体相比，它改变了节流布局，从传统的中心孔节流改为环状节流，即V锥是利用一流线型圆锥体悬挂在管道中心将流体逐渐收缩到管道内边壁，这种新颖的节流效应使其具有自整流、自清洗、自保护特性，从现场实际使用情况看，V锥传感器流量测量效果优于其它差压式传感器。
V锥流量计具有以下优点：
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。
在实际生产实践中发现v锥流量计在测量水蒸气流量时，不可避免的会由于各种因数的制约而必须选择竖直安装，而按照传统的水平安装方法套用在竖直安装中得到的测量数据与真实数据相差甚远。V锥流量计工作是工质通过V锥后由于流通面积的减小而速度增加，根据伯努利定理可得压强随之减小，从而V锥前后有压强差，通过测量压差可得工质流量。由图1可知v锥流量计c内有一段竖直引压管，在测量水蒸气时水蒸气会在管内冷凝，竖直引压管直径较小，水的冷凝量也较大，冷凝水容易在v锥与冷凝罐之间累积而导致管内堵塞，冷凝罐内的水位也会升高，这样就导致V锥流量计的两个测量端口(即高压端接口a和低压端接口b)的压差不仅仅是由于水蒸气通过V锥后的压强变化，还要包括竖直引压管段内的冷凝水的附加压强。V锥流量计是通过工质流过V锥压强差来计算得到工质流量的，而压差的测量不准确必然会导致测量流量的偏差。水蒸气在管内的冷凝过程较为复杂，水蒸气冷凝造成管内堵塞的形成时机以及竖直引压管内的冷凝水的高度都存在较大的不确定度，所以传统安装方法在测量水蒸气等凝结气流量的时候是不可靠的。
发明内容
本发明的目的是克服上述测量安装方法的缺点，提供了一种V锥流量计竖直安装结构，本发明通过添加储水罐将冷凝水引流，解决了由于水蒸汽冷凝所造成的冷凝罐内的液位变化问题和V锥竖直管内的液位累积问题，安装方法简单易行，切实有效，有效增强了v锥流量计的适用性和精确性。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种V锥流量计竖直安装结构，包括分别安装在V锥流量计6高压端接口和低压端接口的高压端冷凝罐4和低压端冷凝罐5，所述高压端冷凝罐4和低压端冷凝罐5的入口设置在其侧面上方并分别与V锥流量计高压端接口和低压端接口水平平齐；所述低压端冷凝罐5的入口另一侧同高度的出口处连接有储水罐3，所述储水罐3的底部开有开孔并连接有阀门；所述高压端冷凝罐4和低压端冷凝罐5的底部出口连接在差压变送器2的输入端，所述差压变送器2的输出端连接流量计算仪1的输入端；还包括连接在V锥流量计6高压端接口下部的热电阻测温元件7，所述热电阻测温元件7也连接在流量计算仪1的输入端；通过V锥流量计6的蒸汽产生差压反应到差压变送器2上，差压信号传给流量计算仪1，温度信号在流量计算仪1中找到对应的密度，从而能够得到流量大小。
所述低压端冷凝罐5的入口另一侧同高度的出口的开孔直径为8～12mm，孔的下边沿与低压端冷凝罐5的入口下边沿保持水平。
所述储水罐3的容积要保证大于在工作过程中所产生的冷凝水量。
所述储水罐3的大小与低压端冷凝罐5的大小相同，且安装高度平齐。
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
1.解决了由于水蒸汽冷凝所造成的冷凝罐内的液位变化问题和V锥竖直管内的液位累积问题。储水罐内在工作时是排空状态，冷凝水在重力的作用下由V锥进入到冷凝罐，而冷凝罐的进出口水平，在工作时冷凝罐内水位在进口处下沿，所以进入冷凝罐内的冷凝水就会流入到储水罐内，冷凝罐内的液位不会发生变化。
2.改变冷凝罐注水时判断水位到进口下边沿的标准，使得V锥竖直段内初始时刻不会有水位。常规安装时液位判断标准时当有水从V锥内流出时就达到冷凝罐的进口下边沿，这就导致V锥内不可避免的会存在水位高度，而此安装结构是水从储水罐内流出，不经过V锥竖直管段，所以不会存在液位积累。
3.此安装结构同样适用于非凝结高温气体的流量测量。
总之，此安装结构对于v锥内的由冷凝现象带来的测量误差得到解决，安装方法简单易行，切实有效，大大增强了v锥流量计的适用性和精确性。
附图说明
图1为V锥流量计结构图。
图2为V锥流量计整体安装结构图。
图3为储水罐安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细的说明：
如图2和图3所示，本发明一种V锥流量计竖直安装结构，包括分别通过不锈钢管焊接安装在V锥流量计6高压端接口和低压端接口的高压端冷凝罐4和低压端冷凝罐5，所述高压端冷凝罐4和低压端冷凝罐5的入口设置在其侧面上方并分别与V锥流量计高压端接口和低压端接口水平平齐；所述低压端冷凝罐5的入口另一侧同高度的出口处焊接连接有储水罐3，所述储水罐3的底部开有开孔并连接有阀门；所述高压端冷凝罐4和低压端冷凝罐5的底部出口连接在差压变送器2的输入端，所述差压变送器2的输出端连接流量计算仪1的输入端；还包括连接在V锥流量计6高压端接口下部的热电阻测温元件7，所述热电阻测温元件7也连接在流量计算仪1的输入端；通过V锥流量计6的蒸汽产生差压反应到差压变送器2上，差压信号传给流量计算仪1，温度信号在流量计算仪1中找到对应的密度，从而能够得到流量大小。
作为本发明的优选实施方式，所述低压端冷凝罐5的入口另一侧同高度的出口的开孔直径为8～12mm，孔的下边沿与低压端冷凝罐5的入口下边沿保持水平。
作为本发明的优选实施方式，所述储水罐3的容积要保证大于在工作过程中所产生的冷凝水量。进一步地，如图3所示，所述储水罐3的大小与低压端冷凝罐5的大小相同，且安装高度平齐。
在测量水蒸气流量较之测量空气流量时会多添加一对冷凝罐，主要是防止高温蒸汽与差压变送器直接接触会损毁仪表，减少仪表寿命和带来的测量误差。在V锥流量计水平安装中冷凝罐时需要保持两端口处在同一水平面上，防止由于水位差而带来的附加压强。但在竖直安装中由于V锥流量计高压端接口和低压端接口不在同一水平面上，而要使两个冷凝管保持同一水平面，必然会使引压管段发生弯折，这样蒸汽在弯折处容易发生冷凝，而冷凝液的阻力和附加压强会带来测量误差。V锥流量计的高压端接口和低压端接口距离差已知，且冷凝罐中的液位可在计算压差时将这段压差减掉。为了解决上述由于冷凝水造成的问题，可在与V锥竖直引压段相连的低压冷凝罐上开孔，并连上一个储水罐，使引压管内冷凝水旁流经冷凝罐至储水罐，不会造成竖直引压管内的积水。
本发明的工作原理为：在工作状态前，先从调节端口向低压端冷凝罐5内充水并保持储水罐3底部开孔处阀门打开，待有水从储水罐3内流出，说明低压端冷凝罐5注水完成。而高压端储水罐4注水完成的标志是V锥流量计6内有水流下。然后关闭两冷凝罐调节端口和储水罐底部开孔处阀门。V锥流量计6就可以进入工作状态，工作完成后将储水罐3内的冷凝水排出即可。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的保护范围。

Claims (4)

1.一种V锥流量计竖直安装结构，其特征在于：包括分别安装在V锥流量计(6)高压端接口和低压端接口的高压端冷凝罐(4)和低压端冷凝罐(5)，所述高压端冷凝罐(4)和低压端冷凝罐(5)的入口设置在其侧面上方并分别与V锥流量计高压端接口和低压端接口水平平齐；所述低压端冷凝罐(5)的入口另一侧同高度的出口处连接有储水罐(3)，所述储水罐(3)的底部开有开孔并连接有阀门；所述高压端冷凝罐(4)和低压端冷凝罐(5)的底部出口连接在差压变送器(2)的输入端，所述差压变送器(2)的输出端连接流量计算仪(1)的输入端；还包括连接在V锥流量计(6)高压端接口下部的热电阻测温元件(7)，所述热电阻测温元件(7)也连接在流量计算仪(1)的输入端；通过V锥流量计(6)的蒸汽产生差压反应到差压变送器(2)上，差压信号传给流量计算仪(1)，温度信号在流量计算仪(1)中找到对应的密度，从而能够得到流量大小。
2.根据权利要求1所述的一种V锥流量计竖直安装结构，其特征在于：所述低压端冷凝罐(5)的入口另一侧同高度的出口的开孔直径为8～12mm，孔的下边沿与低压端冷凝罐(5)的入口下边沿保持水平。
3.根据权利要求1所述的一种V锥流量计竖直安装结构，其特征在于：所述储水罐(3)的容积要保证大于在工作过程中所产生的冷凝水量。
4.根据权利要求3所述的一种V锥流量计竖直安装结构，其特征在于：所述储水罐(3)的大小与低压端冷凝罐(5)的大小相同，且安装高度平齐。
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