楔形流量计的原理及维护技术

楔形流量计是一种差压式流量计，由楔形传感器和变送器组成。它根据封闭管道中的伯努利能量转换定律测量流量，通常安装在水平管道中。如果安装在垂直管道中，必要时应该校正高度差。日常维护工作主要是防止压铅堵塞和管道内壁结垢。

楔形流量计是一种差压流量计。由于楔形节流元件的独特结构，可用于测量燃油、渣油、重油等粘性液体的流量[1]。楔形节流元件也可用于测量含有悬浮颗粒的液固混合物，如浆液、污水等。，以及液体、气体、蒸汽、泥浆和带有颗粒、粉尘的介质，尤其适用于低流量、高粘度、固体颗粒等流体，还可测量双向流量。

1楔形流量计的结构和工作原理

1.1楔形流量计的结构

楔形流量计可分为一型和二型。它由楔形传感器和变送器组成，如图1所示。

楔形流量计的传感器由一个V形节流元件组成，即楔形体和测量管[2]。节流元件如图2所示，楔板是实心的。楔块与管壁的夹角为0° ~ 60°。夹角为0°时为圆孔板，一般为60°。与圆孔板相比，压力损失小，具有缓冲和导流的特点，在测量含有固体杂质或粉尘的流体时不会被堵塞。

1.2楔形流量计的工作原理

楔形流量计根据封闭管道中的伯努利能量转换定律测量流量。当流体通过楔形体时，楔形体前后产生与体积流量的平方成正比的压差，通过测量压差可以精确测量体积流量[3]。实心楔没有临界表面尺寸和锐边(否则会因正常磨损而影响测量精度)，测量稳定性高。如图2所示，当流体通过节流元件的楔形体时，楔形体产生节流，P 1为流体在楔形体前的静压，P 2为流体通过楔形体后的静压，楔形体前后产生一个静压差δP = P1-p2，与体积流量的平方成正比。通过差压变送器测量压差值，平方计算，即可测出体积流量。

2安装楔形流量计

2.1楔形流量计安装位置的选择

楔形流量计可安装在公称直径相同的水平或垂直管道中使用，管道内壁应光滑、清洁、无附着物。楔形流量计的上游和下游侧应配备相应的直管段[4]。当传感器安装在垂直管道上时，流体应该从上到下流动。测量液体时，应注意使差压变送器能方便地排除气泡，以免造成仪表零点漂移。水平安装时，楔形压差元件应与管道中心线成90 °;对于垂直安装，由于正、负压取压口不在同一水平面上，必要时应校正高度差，否则会影响仪器的测量精度，所以尽量水平安装[5]。

2.2测压口位置的选择

根据测量仪表的取压和引压规范，测量气体流量时，取压口位于管道的中上部，测量液体流量时，取压口位于管道的中部，测量脏介质时。但三长楔流量计与孔板流量计的区别在于，节流楔在面体内腔不是均匀分布的，而且厂家已经固定并预制了取压口的位置，位于楔焊处的前后和顶部。如果严格按照取压口规范测量液体时，取压口安装在管道的中下部，那么楔形流量计中的楔形也位于管道的中下部，会造成流体从楔形流量计上溢出。这种方式会使流体中介质杂质的颗粒沉淀在楔形流量计下表面的内腔中，可能会堵塞楔形前面的测压口，容易导致流量计失效。所以在现场安装过程中要根据实际情况区别对待[6]。

建议楔形流量计的安装方法为:当被测介质为气体时，取压口斜向上45度安装，或取压口垂直向上安装。如图3a所示，允许的安装角度为0到45度。当被测介质为蒸汽或液体时，取压口向下倾斜45度安装，安装允许角度为0 ~ 45度，如图3b [7]所示。

楔形流量计的维护及故障排除

因为维修不需要可拆卸部件，所以楔形流量计的维护工作量很小。日常维护的主要工作是防止压铅堵塞和管道内壁结垢。楔形流量计节流元件的过流面是楔形面和内腔。当流体流速较快或介质中含有颗粒时，楔体前方的流体在流过楔体的间隙时，会对表面的内腔产生很大的冲刷，长期的冲刷会使表面的内腔变薄，甚至穿孔和渗漏。在恶劣条件下工作时，也有必要检查楔块是否受到腐蚀和侵蚀。因此，在设备检修时，应对使用中的楔形流量计的表体厚度进行检测，如果表体内腔磨损严重，应进行更换，以减少意外停机。

移除楔形物通常类似于生产线的正常维修清洁。拆除时，关闭所有压力和排水管道，断开变送器，拆除脉冲管线或远程密封，松开并断开组件管线，并在松开螺栓前将其从工艺管线上拆除。否则，过程压力和部件流中的物质滞留会造成人身伤害和设备损坏。拆卸零件时，必须遵守制造商的安全标准程序。

4结论

楔形节流元件不规范，属于非标节流装置，所以每台楔形流量计的流量系数必须在出厂前通过实际流量标定来确定，标定后的精度为0。5%.三昌楔形流量计与孔板流量计相比，永久压力损失更低，维护维修工作量大大减少，仪表故障率低，适用范围广，节约能源，在工业生产中得到了广泛应用。

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