环形文丘里流量计(Annular Venturi Meter)

环形文丘里流量计是一项专利技术,可在很宽的雷诺数范围内,针对各种工况和流体准确测量流量。它利用管道内流体流动的能量守恒原理,在物理原理上与其他差压式流量计相同。
但其出色的性能特性来源于独特的设计。位于管道中心的锥体与流体相互作用,重塑流速分布,并在锥体紧下游形成低压区。
静压(管线压力)与锥体下游形成的低压之差由两个取压口测得。一个取压口位于锥体稍上游处,另一个位于锥体下游面本身。将该差压代入伯努利方程即可求得流量。
由于锥体位于管线中心,测量点处的流速分布得到优化,因而无论上游流动条件如何,都能准确、可靠地测量流量。
The Annular venturi meter is a patented technology that accurately measures flow over a wide range of Reynolds numbers, under all kinds of conditions and for a variety of fluids. It operates on the same physical principle as other differential pressure-type flowmeters, using the theorem of conservation of energy in fluid flow through a pipe. The Annular venturi meter remarkable performance characteristics, however, are the result of its unique design. It features a centrally-located cone inside the tube. The cone interacts with the fluid flow, reshaping the fluid's velocity profile and creating a region of lower pressure immediately downstream of itself. The pressure difference, exhibited between the static line pressure and the low pressure created downstream of the cone, can be measured via two pressure sensing taps. One tap is placed slightly upstream of the cone, the other is located in the downstream face of the cone itself. The pressure difference can then be incorporated into a derivation of the Bernoulli equation to determine the fluid flow rate. The cone's central position in the line optimizes the velocity profile of the flow at the point of measurement, assuring highly accurate, reliable flow measurement regardless of the condition of the flow upstream of the meter.
差压产生结构与流量的关系

环形文丘里流量计属于差压式流量计。根据关于封闭管道内能量守恒的伯努利定理,在流量一定时,管道内压力与流速的平方成反比。即流速增大,压力降低。
设流体接近流量计时的压力为 P₁,在被锥体缩小的截面处流速增大,压力降至 P₂(Figure 1)。P₁ 与 P₂ 由流量计取压口处的差压变送器测得,产生的差压随流速呈指数关系增减。锥体占据管道截面的比例越大,相同流量下产生的差压越大。
β 比是锥体最大截面处的流通面积(换算为等效直径)除以流量计内径所得的值。
锥体直接与管道中心的“高速核心”相互作用,使其与壁面附近的低速流动混合。因此,即使被弯头、阀门、异径管等扰动的流动,在接近锥体时也会被平坦化为接近充分发展的流速分布,在非理想条件下也能形成可预测的流速分布。
各型号规格比较


按型号的实物示例(依据图纸制作)。实际尺寸和法兰规格按订购规格。

| 项目 | DHAV-CC01 标准型 · 精密管(法兰) | DHAV-CC02 焊接型 · 插入顶板 |
|---|---|---|
| 特点 | Unnecessary direct-connecting-pipe & low pressure loss(无需直管段 · 低压力损失) | Unnecessary direct-connecting-pipe & low pressure loss(无需直管段 · 低压力损失) |
| 型式 | Precision Tube Annular Venturi Meter (Figure 7) · Flange version | Insertion Top-plate Annular Venturi Meter (Figure 8) · Welded type |
| 量程比 | 10:1 | 10:1 |
| 材质 | Cone: STS304, STS316, Inconel, Monel, Hastelloy / Body: C.S, STS304, STS316, Inconel, Monel, Hastelloy | Cone: STS304, STS316, Inconel, Monel, Hastelloy / Body: C.S, STS304, STS316, Inconel, Monel, Hastelloy |
| 连接 | Flange 150#, 300#, 600# | Pipe side(顶板焊接于管道) |
| 适用管道 | 1/2B ~ 72B Pipe & Duct | 20B ~ 72B Pipe & Duct |
| 精度 | ±0.5% (Calibration) | ±0.5% (Calibration) |
详细条件在报价时确定。
| 项目 | 数值 |
|---|---|
| 精度 | 以一次元件为基准,读数(reading)的 ±0.5% |
| 重复性 | +0.1% 或更优(or better) |
| 量程比 | 通常为 10:1(也可更大)· 至 Re 8,000 为线性信号 |
| 所需直管段 | 上游 0 ~ 3D · 下游 0 ~ 1D ※ 经在单个 90° 弯头及紧邻双弯头(不同平面)紧下游安装的性能试验,可在不损失精度的情况下紧邻弯头安装 |
| 标准 β 比 | 0.45, 0.55, 0.65, 0.75, 0.85 |
| 适用管径 | 精密管式 15A ~ 600A 以上 · 插入顶板式 150A ~ 1800A 以上 |
| 材质 | Cone: STS304, STS316, Inconel, Monel, Hastelloy / Body: C.S, STS304, STS316, Inconel, Monel, Hastelloy |
| 连接 | DHAV-CC01: Flange 150#, 300#, 600# · DHAV-CC02: Pipe side |
| 差压取压连接 | DHAV-CC01:PT 1/4(15 ~ 40mm)· PT 1/2(50mm 以上)/ DHAV-CC02:NPT 1/2 |
| 长期性能 | 锥体的流线形状不会使流体冲击陡峭面,且边界层会将流体从 β 边缘推开,因此受污染流体造成的磨损小,β 比和校准值可长期保持 |
| 信号稳定性 | 流体通过锥体时形成短涡流,产生低振幅、高频率的稳定信号(孔板为长涡流 → 高振幅、低频率) |
| 永久压力损失 | 无陡峭面造成的冲击,故低于普通孔板 · 由于信号稳定,可将推荐的满量程差压设定得较低 |
| 其他特性 | 无滞留区(swept-through 设计,防止异物、冷凝水、颗粒积聚)· 锥体下游短涡流带来的混合效果(也可用作静态混合器) |

单位:mm。实际制作尺寸以批准图纸为准。

| SIZE (mm) | A (mm) | B (mm) | C (PT) | C′ | REMARKS |
|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 203 | 64 | 1/4 | 6 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 20 | 203 | 64 | 1/4 | 6 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 25 | 203 | 64 | 1/4 | 6 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 40 | 254 | 76 | 1/4 | 6 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 50 | 305 | 89 | 1/2 | 6 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 65 | 305 | 89 | 1/2 | 6 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 80 | 356 | 89 | 1/2 | 6 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 100 | 406 | 102 | 1/2 | 8 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 150 | 559 | 108 | 1/2 | 8 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 200 | 660 | 127 | 1/2 | 8 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 250 | 711 | 127 | 1/2 | 8 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 300 | 762 | 133 | 1/2 | 8 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 350 | 762 | 152 | 1/2 | 8 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 400 | 762 | 152 | 1/2 | 8 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 500 | 914 | 152 | 1/2 | 8 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 600 | 1219 | 254 | 1/2 | 8 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
| 1800 | 4000 | 254 | 1/2 | 12 | 150#, 300# ANSI RF FLANGE |
A:法兰面间距离,B:入口法兰面至高压取压口距离,C:取压口螺纹规格(PT),C′:取压孔直径(φ)。取压口间距 54mm,低压取压口通过锥体内部通道与锥体下游面连通(参见图纸)。更大尺寸可特殊订购(LARGER ANNULAR VENTURI METER ON SPECIAL ORDER)。

| A · TOP PLATE SIZE (mm) | sch. | B · CON SIZE (mm) | D · LINE SIZE (mm) | H 150# (mm) | H 300# (mm) | C (NPT) | REMARKS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 150 | 40 | ~140 | 150 ~ 350 | 125 | 150 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
| 200 | 40 | ~190 | 200 ~ 500 | 125 | 150 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
| 250 | 40 | ~241 | 250 ~ 600 | 125 | 150 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
| 300 | 40 | ~292 | 300 ~ 750 | 125 | 150 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
| 350 | 40 | ~324 | 350 ~ 750 | 125 | 150 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
| 400 | 40 | ~375 | 400 ~ 900 | 125 | 150 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
| 450 | std | ~425 | 450 ~ 1000 | 175 | 200 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
| 500 | std | ~476 | 500 ~ 1200 | 175 | 200 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
| 600 | std | ~578 | 600 ~ 1400 | 175 | 200 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
| 750 | std | ~730 | 750 ~ 1700 | 175 | 200 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
| 900 | std | ~883 | 900 ~ 2250 | 175 | 200 | 1/2 | ANSI RF FLANGE |
A:顶板(法兰)尺寸,B:锥体最大直径,D:适用管道尺寸范围,H:顶板高度(按法兰等级),C:差压取压口 NPT。
直管段及安装注意事项
可组合型号代码提出报价请求。
| DHAV-CC01 | Standard type(标准型 · 精密管 · 法兰) |
| DHAV-CC02 | Welded type(焊接型 · 插入顶板) |
| 015A ~ 900A | 15, 20, 25, 40, 50, 65, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 750, 900 (mm) |
| 0400A ~ 1800A | 400, 450, 500, 600, 750, 900, 1000, 1200, 1500, 1800 (mm) |
| Z | SS316 / SS316 / SS316 |
| Y | SS304 / SS304 / SS304 |
| X | SS304 / CS / CS |
| W | Option / Option / Option |
| A | 10 |
| B | 20 |
| C | 40 Bored (15A ~ 150A) |
| D | std (400A ~) |
| E | 40 (200A ~ 350A) |
| F | 80 |
| G | 160 |
| M | ANSI 150# RF/SO |
| N | ANSI 300# RF/SO |
| O | ANSI 600# RF/SO |
| P | ANSI 900# RF/SO |
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