焦化制气场实例介绍——V锥流量计在计量焦炉煤气中优势

之前我们谈过V锥流量计具的独有优势，所以我们不推荐在计量焦炉煤气中使用使用标准孔板、均速管进行计量。下面就河南某焦化制气厂的实际使用案例来补充说明一下V锥流量计在计量焦炉煤气中优势。

  河南某焦化制气厂使用金湖鼎诚仪表有限公司V锥流量计有两年多的时间了，检测系统一直运行正常，而且日常的维护工作量几乎没有，深受现场工人和技术人员的欢迎。其主要特点如下：

1、直管段要求低。

  虽然所有差压式流量计都是依据伯努利定理进行测量，但伯努利定理有一个基本要求，即被测量的流体必须为理想流体。采用孔板、喷嘴等传统的差压流量计的节流装置时，为了尽量满足伯努利定理的要求，必须有非常长的前、后直管段，以便将不规则流动的流体尽可能整形成为理想流体。

  而V锥流量计流量采用独特的置于管道中心的流线型节流结构设计，在检测流量之前，同时对不规则流动的流体进行整流，在不增加流体整流器的情况厂，巧妙地解决流体整流的问题。中心悬挂的流线型锥体能重塑流速曲线，在紧靠锥体上游和下游较窄的区域内(前0~3D，后0~1D)，将流速不规则的液体直接整流成理想液体，可充分满足伯努利定理的要求，获得很高的测量精度和重复性。不需要非常长的直管段整流，这在流量计的安装过程中有很重要的意义。

  河南焦化制气厂有一台DN300的V锥流量计用于石油液化气的计量，在安装过程中，由于现场条件限制，流量计前、后直管的距离分别为1200mm和650mm，但流量计仍能正常稳定运行。如果在如此直管段长度的前提下使用涡街流量计或者孔板，其测量精确度无疑是难以保证的。
   
2、耐污染，不易堵。

  河南焦化制气厂煤气类流量测量，原来使用的是孔板流量计和均速管流量计，由于煤气中含有焦油、萘、硫、氨水等多种杂质，孔板或均速管必须定期清洗或用蒸汽吹扫，否则孔板上、下游端面、上游侧直角入口边缘将受到污染，仪表导压管会不畅通或堵塞，影响系统测量精度；孔板前、后直管段积水会使管道流通面积减小，流速提高，差压增加，流量显示值偏高，严重时因导压管堵塞，变送器无法正常运行。为确保仪表正常稳定运行，仪表工维护工作量很大。

  后来改用V锥流量计后，由于V锥流量计有自吹扫式的结构设计特点，无滞留死区。介质流过锥体时会加速，不断冲刷正压取压孔、锥体外壁及锥体附近管壁，而负压取压孔则被一小段不流动介质所隔离，脏污杂质进不去，因此V锥流量计可用于各种含杂质、易结晶的脏污介质，如焦炉煤气、发生炉煤气等介质。

  河南焦化制气厂采用的8台V锥流量计对焦炉煤气、发生炉煤气和石油液化气的流量进行测量，有的使用近三年，至今未进行过维护，流量计未发现有节流装置污染、仪表导压管堵塞、管道积水、流量显示值异常等现象，大大降低了仪表的维护工作量，提高了煤气流量测量的准确性和可靠性。
   
3、差压值大，量程比宽，适用于低压低流速介质的流量测量。

  在焦化厂煤气流量测量过程中，测量对象的特点是管道直径大、压力低，流速慢，孔板流量计一般选配微差压变送器(河南焦化制气厂使用的是罗斯蒙特1151DR)，在煤气压力为3500Pa时，正常的差压在100~1000Pa之间变化(河南焦化制气厂回炉煤气满量程的差压值为620pa)，流量计的差压信号较小。

  在之前采用均速管流量计时，由于管道煤气流速低，差压信号非常小对系统精度影响很大，河南焦化制气厂城市煤气计量采用均速管流量计，最大差压只有120Pa，正常值为2~5Pa，系统精度很差。差压信号小会影响变送器校验、使用的精度；孔板有污染、仪表导压管不畅、管道有积水对系统精度影响也很大。

  V锥流量计由于是类似孔板的节流件，差压值远大于均速管流量计，相对孔板来说，由于是管道边缘逐渐收缩，阻力损失小，因而可在阻力损失相同的情况下，设计时可选用差压值较大的V锥流量计，V锥流量计测量煤气时差压值均大于孔板测量时的差压值，提高了差压信号，为变送器校验创造了条件，也提高了系统的测量精度。
   
    经过多年的应用实践，人们已逐渐了解到V锥流量计的特点，并且能亲身体验到它作为一种更有效的流量测量仪表的种种优点。实践证明，利用锥形流量计能在更短的直管段条件下，以更宽的量程比对洁净或脏污流体实现更准确更有效的流量测量。我们也期待有一天V锥流量计在进行更充分测试后能像标准节流装置一样，不经过标定而确定管道差压与流量的关系，并可估算其测量误差，从而可以更加方便地给客户直接在生产现场使用。