你知道各种流量计压力损失有多少吗 本文专门研讨各种流量计的永久压力损失,其中更为关注V锥流量计.由于V锥体与管内壁所形成的环形空间,随着流体的流向而逐渐减小,因此流体被加速.此环形空间看来好像是将流体戏剧性地进行收缩.这一特点有别于其他流量测量技术.本文对在一个典型的应用场合中应用的十种不同流量计的永久压力损失作了比较.     V锥体流量计是一种新型的差压式流量计,最初仅由美McCrometer一家公司生产.当流体流经在管道中同轴安装的V形圆锥体时,在其前后两端产生差压.通过测量此差压值就能算出流量值.    关于V锥流量计的一个典型问题就是在实际应用场所它的预期的永久压力损失值.乍看起来,V锥体看来好像是占据了管道中异常大的空间量,从而对流体有很大的节流收缩.实际上,V锥体对流体的节流收缩作用是很小的.有一系列的因素有助于V锥体能非常准确地测量流量而同时又没有很大的永久压力损失. 永久压力损失的比较     当流体流经V锥流量计时,V锥体以其独特的几何形状,在其前后两端产生与流量的平方值成正比的差压信号.此差压信号由一个二次仪表（差压变送器）进行测量并将此模拟的差压信号转换成一个电子信号（通常是一个4～20mA的直流信号）.此电子信号将被用来计算流体的体积流量或质量流量等.这最终的运算一般是在三次表（流量积算仪或流量计算机）中完成的.          为比较差压式流量计的压损（即永久压力损失）,一个方法是利用β值.所谓β值是指流量计中最小流通截面的面积与最大流通截面的面积之比的平方根值.对于传统的差压式流量计（如孔板、喷嘴和文丘里管）,β值通常是工况下,节流件开孔直径d与管道内直径D之比（即β=d/D）.对于传统的差压式流量计通常将β值称为直径比,它与前述的β值的定义是等同的.由于V锥流量计并不具有中心流通孔,而是环行流通截面,因此它的β值的计算公式与传统的差压式流量计的β值公式稍有不同,如图1所示.     式中D——工况下,V锥流量计的内直径.     d——工况下,V形圆锥体的最大直径.     如果一个差压式流量计的β值等于0.65,就意味着在流量计内最大节流收缩处仍有管道横截面面积的42%是开通的（0.65×0.65=0.42）.这适用于所有的差压式流量计,其中也包括V锥流量计.     表征差压式流量计永久压力损失的一个普通方法是按在一定流量下所产生的差压值的百分数来说明它.例如,可以说明一个差压式流量计具有其差压值的50%的永久压力损失.如果流量计的最大差压值是10kPa,那么它的永久压损值就是5kPa.如果流量减小,则差压值会减小,永久压力损失值也将随着变小.按照差压值的百分数所表示的永久压力损失值与β值的关系如图2所示（各种差压式流量计都各有其永久压力损失值的计算公式）.     从图2可以看出.V锥的压损曲线在孔板和喷嘴的曲线之间.由于V锥为保持准确度高的和重复性好的测量所需要的差压值要小得多,因此在图2中的这种比较并不能真实地反映实际的永久压损值.由于V锥所产生的差压信号是一种低噪的,稳定和被控制的差压信号,因此有可能让V锥所产生的差压值相当小.     一种真实的比较应是在一个给定的流量下,在相同管径、相同被测介质条件下,实际比较各种流量计的实际永久压力损失值.     在一个相同使用场合下的比较     1）为比较永久压力损失值,选定了10种不同的流量计.①V锥流量计（根据McCrometer公司的资料）.②孔板.③流量喷嘴.④出口锥角为15°的文丘里管.⑤出口锥角为７°的文丘里管.⑥液体涡轮流量计.⑦涡街流量计（根据米勒的《流量测量工程手册》的资料）.⑧科里奥利力（科氏力）质量流量计.⑨涡街流量计（⑧与⑨均根据Foxboro公司的资料.）⑩科氏力质量流量计（根据MicroMotion公司的资料）.     2）具体使用场合的工艺参数如表1所示.     3）确定各种流量计的口径尺寸、β值或型号.根据McCrometer公司内部的标准技术规范、米勒的《流量测量工程手册》以及国际标准ISO5167确定了每一个差压式流量计的β值、最大差压值和流出系数值,如表2所示.     V锥流量计的推荐差压值为12.3kPa,这个差压值是嘴和文丘里管的推荐差压值（24.6kPa）的一半.为了使孔板的差压值尽可能地低下来,设计时是采用国际标准（ISO5167）所容许的最大的β值（β＝0.75）来确定孔板的孔口直径.在这个最大β值下,孔板所产生的差压值是喷嘴和文丘里管推荐差压值的近2倍,是V锥推荐差压值的3.72倍.     仅仅按照管道的管径尺寸来选定除差压式流量计以外其他流量计的口径.     对于涡轮和涡街,在选型时,利用了标准流量计的技术特性.其余三种流量计则根据制造厂厂家的建议进行选型.采用了如下型号的科氏力及涡街流量计.详见表3.     比较的结果     通过比较在一个给定使用场合下的永久压力损失值,可在多种流量计之间得出精确的比较值.图3示出了在10∶1流量量程比条件下,这9种流量计的永久压力损失值的曲线.图4则示出了在最大流量下,每一种流量计的最大永久压力损失值.仅在图5中示出了MicroMotion公司科氏力质量流量计的永久压力损失的数据.由于缺少该公司关于流量量程比的资料,因此在图3中,仅示出了9种流量计的永久压力损失曲线,在图3中,横坐标为流量值（单位.L/min）,纵坐标为永久压力损失值（单位.kPa）.     总结比较结果.如按照永久压力损失值由小至大的顺序排列,这10种流量计的排序如为.①出口锥角为7°的文丘里管.②V锥流量计.③出口锥角为15°的文丘里管.④流量喷嘴.⑤涡街.⑥涡轮.⑦Foxboro涡街.⑧孔板⑨MicroMotion科氏力.⑩Foxboro科氏力.     更进一步的比较结果     在一般说来类似的条件下,为了比较管道口径变化的影响,在口径为2in（50mm）的管道上完成了类似的永久压力损失值的比较,排序仅有微小的变化,有如下的排序.①出口锥角为7°的文丘里管.②V锥.③出口锥角为15°的文里丘管.④流量喷嘴.⑤涡街.⑥涡轮.⑦Foxboro涡街.⑧孔板.⑨Foxboro科氏力.⑩MicroMotion科氏力.     在图5和图6上,用曲线和图形示出了不同流量计的永久压力损失值的比较结果.     结束语     比较结果对流量计的正确选型有重要的参考价值.为了正确地贯彻和实施国标GB17167－2006《用能单位能源计量器具配备与管理通则》,流量仪表的合理选型是重要的一个环节.本文论证了表征和比较流量计永久压力损失值的方法,采用科学、合理的方法对V锥与其他9种常用流量计的永久压力损失值进行了比较.         具体说来,就是在对流量计选型时,特别是对于较大口径（D≥150mm）和较大流量的使用场合,不仅要选用在现场准确度较高的流量计,还必须同时要求该流量计的永久压力损失值较小.而如果忽略了后者,则必然会使年泵送（耗能）费大大增加.为了提高我国的能源计量水平、实现节能降耗,流量仪表要合理选型,并推广应用流量测量新技术.推荐产品.电磁流量计,压力变送器,V锥流量计,超声波流量计,涡街流量计,涡轮流量计,热电偶.