楔形流量計(jì)是一種差壓式流量?jī)x表，它由楔形傳感器和變送器等組成，是基于在密閉的管道中能量相互轉(zhuǎn)換的伯努利定律測(cè)量流量的，經(jīng)常安裝在水平管道。如果安裝在垂直管道，應(yīng)對(duì)其高度差進(jìn)行必要修正。日常維護(hù)工作主要是防止引壓線堵塞，以及管道內(nèi)壁結(jié)垢。
楔形流量計(jì)是一種差壓式流量?jī)x表，由于楔形節(jié)流元件結(jié)構(gòu)，可用于黏滯性液體的流量測(cè)量，如測(cè)量燃油、渣油及重油等 ［1］ 。楔形節(jié)流元件也可適用于含懸浮顆粒的液固混合物，如漿狀流體、污水等的測(cè)量，也可以測(cè)量液體、氣體、蒸氣、泥漿及帶微粒和粉塵的介質(zhì)，尤其適用于低流速、高黏度、含固體顆粒等流體的測(cè)量，還可以測(cè)量雙向流量。
1 楔形流量計(jì)結(jié)構(gòu)及工作原理
1． 1 楔形流量計(jì)的結(jié)構(gòu)
楔形流量計(jì)有一體型和分體型兩種，它由楔形傳感器和變送器等組成，如圖 1 所示。
楔形流量計(jì)的傳感器是由一塊 V 型的節(jié)流元件即楔塊和測(cè)量管組成［2］ ，其節(jié)流元件如圖 2 所示，楔塊為實(shí)心。楔塊與管壁的夾角為 0° ～60°，當(dāng)夾角為 0°即為圓缺孔板，一般為 60°，與圓缺孔板相比壓損小，具有緩沖導(dǎo)流特點(diǎn)，當(dāng)測(cè)量含有固體雜質(zhì)或粉塵流體時(shí)不會(huì)堵塞。
1． 2 楔形流量計(jì)的工作原理
楔形流量計(jì)是基于在密閉的管道中能量相互轉(zhuǎn)換的伯努利定律測(cè)量流量的。流體經(jīng)過(guò)楔塊，在楔塊前后產(chǎn)生與體積流量的平方成正比的差壓值，通過(guò)測(cè)量差壓可測(cè)出體積流量 ［3］ 。實(shí)心楔塊沒(méi)有臨界表面尺寸和鋒銳的邊緣(否則會(huì)由于正常磨損而影響測(cè)量精度)，其測(cè)量穩(wěn)定性高。如圖2 所示，流體經(jīng)過(guò)節(jié)流元件楔塊時(shí)，楔塊產(chǎn)生節(jié)流，P 1 為流體在楔塊前的靜壓，P 2 為流體經(jīng)過(guò)楔塊后的靜壓，在楔塊前后產(chǎn)生靜差壓 ΔP = P 1 － P 2，該差壓值與體積流量的平方成正比，通過(guò)差壓變送器測(cè)量差壓值，經(jīng)過(guò)開(kāi)方計(jì)算，即可測(cè)量體積流量。
2 楔形流量計(jì)的安裝
2． 1 楔形流量計(jì)安裝位置的選擇
楔形流量計(jì)可在水平或垂直管道上與其公稱通徑相同的管道上安裝使用，管道內(nèi)壁應(yīng)光滑、清潔、無(wú)附著物。楔形流量計(jì)上、下游側(cè)應(yīng)配置相應(yīng)的直管段［4］ 。當(dāng)傳感器在垂直管道上安裝時(shí)，流體應(yīng)自上而下流動(dòng)。測(cè)量液體時(shí)應(yīng)注意使差壓變送器能方便地排除氣泡，以免引起儀表零點(diǎn)漂移。水平安裝時(shí)，楔式差壓元件應(yīng)與管道中心線成 90 ° ;對(duì)于垂直安裝，由于正負(fù)壓取壓口不在同一水平面，應(yīng)對(duì)其高度差進(jìn)行必要修正，否則影響儀表的測(cè)量準(zhǔn)確性，所以盡可能的水平安裝 ［5］ 。
2． 2 取壓口位置的選擇
按照測(cè)量?jī)x表取壓引壓規(guī)范，測(cè)量氣體流量時(shí)，取壓口在管線的中上部，測(cè)量液體流量時(shí)取壓口在管線的中下側(cè)，測(cè)量臟污介質(zhì)時(shí)取壓口在管線的中部位置。但三暢楔形流量計(jì)與孔板流量計(jì)的不同之處在于節(jié)流楔塊在表體內(nèi)腔不是均勻分布的，取壓口的位置生產(chǎn)廠家已給固定預(yù)制好，其在楔塊焊接處的前后上方。若嚴(yán)格按照取壓規(guī)范，當(dāng)測(cè)量液體時(shí)，如果取壓口安裝在管線的中下部，那么其楔形流量計(jì)內(nèi)部的楔塊也在管線的中下部，而造成流體要從楔形流量計(jì)的上方流過(guò)，這種方式會(huì)造成流體內(nèi)介質(zhì)雜質(zhì)的顆粒沉淀在楔式流量計(jì)的下部表體內(nèi)腔，有堵塞楔塊前方取壓口的隱患，易造成流量計(jì)失靈，因此在現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際情況區(qū)別對(duì)待 ［6］ 。
建議楔形流量計(jì)安裝方式為:當(dāng)被測(cè)介質(zhì)為氣體，取壓口斜向上 45°安裝，取壓口豎直向上也可，圖3a 所示0° ～45°為安裝允許的角度。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)為蒸汽或液體，取壓口斜向下 45°安裝，圖 3b 所示0° ～45°為安裝允許的角度［7］ 。
3 楔形流量計(jì)的維護(hù)及故障處理
楔形流量計(jì)因?yàn)闆](méi)有需要維修的可拆卸部件，維護(hù)工作量小。日常維護(hù)主要的工作是防止引壓線堵塞，以及管道內(nèi)壁結(jié)垢。楔形流量計(jì)節(jié)流元件的過(guò)流面是楔塊與表體內(nèi)腔，當(dāng)流體的流速較快時(shí)或介質(zhì)中含有顆粒，楔塊之前的流體在流經(jīng)楔塊的空隙時(shí)會(huì)大大地沖刷表體內(nèi)腔，長(zhǎng)時(shí)間的侵蝕會(huì)造成表體內(nèi)腔變薄，甚至穿孔滲漏;在嚴(yán)酷條件下工作，也應(yīng)檢查楔塊是否受到腐蝕和侵蝕的影響，所以在裝置大檢修時(shí)要對(duì)使用中的楔形流量計(jì)的表體進(jìn)行厚度測(cè)試，如果表體內(nèi)腔磨損嚴(yán)重要進(jìn)行更換，以非常
大限度地減小意外停機(jī)。
拆卸楔塊一般跟生產(chǎn)線的正常維修清洗相似。拆除時(shí)，在松動(dòng)螺栓之前關(guān)閉所有壓力和排水管道，斷開(kāi)發(fā)射器連接，并移除脈沖線或遠(yuǎn)程密封件，松開(kāi)并斷開(kāi)元件線的連接，并將其從工藝管線上拆下。否則過(guò)程壓力和元件流動(dòng)中的物質(zhì)留存會(huì)導(dǎo)致人身傷害和設(shè)備損壞。拆卸零件時(shí)，必須遵守廠家安全標(biāo)準(zhǔn)程序。
4 結(jié)語(yǔ)
楔形節(jié)流元件未能標(biāo)準(zhǔn)化，屬于非標(biāo)準(zhǔn)類節(jié)流裝置，因此每臺(tái)楔形流量計(jì)出廠前其流量系數(shù)必須由實(shí)流校準(zhǔn)來(lái)確定，標(biāo)定后的精度為 ±0． 5%。三暢楔形流量計(jì)在使用中相對(duì)于孔板流量計(jì)來(lái)說(shuō)，具有更低的壓力損失，且維護(hù)維修工作量大大減少，儀表故障率低，過(guò)程流量檢測(cè)精度符合工藝要求，應(yīng)用范圍廣，節(jié)省了能源消耗，因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到大量的應(yīng)用。
