楔式流量计在装置上的应用 

摘要：
楔形流量计的工作原理，采用一体化结构，利用管线的热量伴热，节约了蒸汽资源。楔式流量计安装为一体化结构，在安装时，尽量缩短引压管的长度。
关键词： 工作原理 节能
公司常减压装置的热回流计量装置一般采用靶式流量计，由于公司的原油属于含酸重质油，回流介质温度360℃，在此温度下，腐蚀性非常强，往往造成靶片脱落或靶杆变形，开工几个月后就失去计量意义，孔板压差大，资源浪费严重，而楔式流量计压差小，楔块采用316L材质，避免腐蚀。同时采用一体化结构，利用管线的热量伴热，节约了蒸汽资源，从实际应用看，取得了良好的效果。
一、 原理
楔形流量计的工作原理是：当充满管道的流体流经楔形孔板时，在楔形孔板上游侧和下游侧测到流体的差压，差压变送器将差压信号转换成4～20mA电流信号输出，此信号经人工智能流量运算器处理后，得到流量值。其中，它的节流装置（如图1所示）是一块V形节流件（楔形孔板）。

 

流量计算公式

S1的计算：

式中：h为弓形高度，mm；r为管道半径，mm；l为弓形弧长；x为弓形弦长，mm；α为弓形所围的弧度。

二、 组成
（1）基本组成
楔形流量计由楔形流量传感器、三阀组板和差压变送器以及人工智能流量运算单元构
成，如图3。

（2）实用中组成
楔式流量计安装为一体化结构，在安装时，尽量缩短引压管的长度，安装完毕后，根据安装尺寸制作大小合适的保温盒，将管线、引压管、阀组、变送器整体包裹起来（引压管阀门手轮可在外面），管线保温制作成可拆卸式。在冬季可将管线部分保温拆除（拆除多少根据保温和内的温度而定），保证保温盒内的温度使引压管内介质不凝结；夏季则恢复管线保温。
三、 特点
（1）一体化
它集楔形流量传感器、三阀组板和差压变送器于一体，去掉了导压管路、各种阀门和管件，大大提高了系统的测量精度与可靠性。
（2）节能型
楔式流量计的压差小，通过整体保温方式，充分利用设备本身的热能进行伴热，避免了利用蒸汽或电伴热的能源损耗，节能效果良好。
（3）长期运行精度高、稳定性好
测量误差：±0.5%F•S；长期稳定性：±0.2%F•S/a
（4）传感器结构简单、可靠性高、使用寿命长
楔形流量传感器结构简单、可靠，无可移动部件与易损部件，使用寿命长达10年以上。
（5）适用范围广
测量介质：除应用于一般气体、液体、蒸汽外，特别适用于高粘度、高腐蚀、易结晶、含悬浮物、长纤维的液体及高含尘气体的流量测量。
测量管径：10～1500mm
工作范围：工作温度上限560℃，工作压力上限40MPa。
雷诺系数使用范围广：下限Red=300，上限Red=1×106以上，它可适用于极低雷诺数（Red=300）的液体流量测量。
（6）流量测量范围度：1z25，最高可达1z33，当改变差压变送器差压后，可达1z100以上。
（7）介质粘度上限：500MPa•s。
（8）最低流速：测量介质最低流速0.01m/s。
四、 评价
楔形流量计自2010年6月安装投用以来，稳定性良好，测量数据在误差范围之内，避免了靶式流量计不耐腐蚀的缺陷，解决了装置内部计量的难题。