Если правильно сконструированные струевыпрямители применяют с ИТ, длины прямых участков которых равны приведенным выше, то их можно использовать с различными МС.
7.3.2 Типы струевыпрямителей
Существуют пять типов струевыпрямителей, основные характеристики которых приведены в таблице 6.
Таблица 6- Основные характеристики струевыпрямителей
|
Тип струевыпрямителя |
Назначение |
Потеря давления |
|
«Цанкер» - однодисковый пластинчатый |
Устраняет закручивание и асимметрию потока |
5(0,5???? и2) |
|
«Шпренкель» - трехдисковый перфорированный: - с фасками - без фасок |
Очень хорошо устраняет асимметрию потока и снижает уровень пульсаций |
11 (0,5???? и2) 14 (0,5???? и2) |
|
«Трубчатый» |
Устраняет закручивание потока и частично уменьшает его асимметрию |
5 (0,5???? и2) |
|
«АМСА» - пластинчато-решетчатый |
Устраняет только закручивание потока |
0,25 (0,5???? и2) |
|
«Этуаль» - звездообразный |
То же |
0,25 (0,5???? и2) |
7.3.2.1 Струевыпрямитель типа «Цанкер» (рисунок 1, а) состоит из диска с отверстиями определенных размеров и нескольких каналов (один канал на каждое отверстие), образуемых пересечением ряда пластин.
Диск и пластины должны быть минимальной толщины, обеспечивающей требуемую прочность.
7.3.2.2 Струевыпрямитель типа «Шпренкель» (рисунок 1, б) состоит из трех последовательно расположенных дисков с отверстиями. Расстояние между двумя последовательно установленными дисками равно диаметру трубопровода, в котором размещен струевыпрямитель. Общая площадь отверстий на дисках должна составлять более 40 % площади сечения трубопровода. Рекомендуют, чтобы отверстия на входных торцах дисков имели фаски.
Толщина диска должна быть более диаметра отверстия, а диаметр отверстия должен быть менее или равен 1/20 диаметра трубопровода.
Диски скрепляют между собой с помощью стяжек или шпилек, устанавливаемых по периферии отверстия трубопровода и имеющих минимально возможный диаметр, обусловленный требованиями прочности.
7.3.2.3 Струевыпрямитель типа «Трубчатый» (рисунок 1, в) состоит из пакета скрепленных между собой параллельных и соприкасающихся труб, жестко установленных в трубопроводе.
В струевыпрямителе должно быть не менее 19 труб. Длина труб должна быть не менее или равна 10d". Трубы соединяют в пакет, который должен опираться на трубопровод.
7.3.2.4 Струевыпрямитель типа «АМСА» (рисунок 2, а) состоит из ячеек с квадратными отверстиями, образованными в результате пересечения пластин; размеры отверстий приведены на рисунке 2, а. Стенки отверстий должны иметь минимально возможную толщину, обусловленную требованиями прочности.
7.3.2.5 Струевыпрямитель типа «Этуаль» (рисунок 2, б) состоит из восьми радиальных, расположенных под равными углами лопастей длиной, равной двум диаметрам трубопровода. Лопасти должны иметь минимально возможную толщину, обусловленную требованиями прочности.
7.4 Общие требования к параметрам потока перед стандартным сужающим устройством
Если невозможно выполнить требования к установке СУ, приведенные в 7.2 и 7.3, то остаются в силе положения настоящего стандарта при следующих условиях:
- угол закручивания потока перед СУ не должен быть более 2??;
- в каждой точке поперечного сечения ИТ, расположенного перед СУ на длине 2D, отношение местной осевой скорости потока к его максимальной осевой скорости в этом сечении должно отличаться не более чем на ±5 % от такого же отношения для стабилизированного турбулентного потока в подобном трубопроводе.
7.5 Параметры измерительного трубопровода и монтаж стандартных сужающих устройств
7.5.1 Требования к измерительному трубопроводу
7.5.1.1 ИТ перед СУ (или корпусом кольцевой камеры) должен быть цилиндрическим на длине не менее 2D. Указанный трубопровод считают цилиндрическим, если любой диаметр в любой плоскости отличается не более чем на ±0,3 % от среднего значения D согласно 7.5.1.2.
7.5.1.2 Диаметр D определяют как среднее арифметическое значение результатов измерений не менее чем в трех поперечных сечениях трубопровода, а в каждом из сечений - не менее чем в четырех диаметральных направлениях, расположенных под одинаковым углом друг к другу:
а) для диафрагм с угловым отбором давления, сопел ИСА 1932 и сопел Вентури первое сечение выбирают непосредственно у входного торца СУ или переднего торца кольцевой камеры (при ее наличии), второе - на расстоянии 0,25D, третье - на расстоянии 0,5D (см. также 8.2.2.10);
б) для диафрагм с фланцевым отбором давления первое сечение выбирают на расстоянии от входного торца СУ, второе - на расстоянии 0,25D от первого, третье - на расстоянии 0,25D от второго;
в) для диафрагм с трехрадиусным отбором давления первое сечение выбирают на расстоянии D от входного торца СУ, второе - на расстоянии 0,25D от первого, третье - на расстоянии 0,25D от второго.
Погрешность измерительного инструмента не должна превышать ±0,1 %.
7.5.1.3 ИТ между первым МС перед СУ и самим СУ на расстоянии более 2D от последнего может быть составным (одна или несколько секций), секции которого соединяют между собой с помощью сварки или фланцев.
Составная конструкция ИТ не приводит к дополнительной погрешности коэффициента истечения, если высота уступа в месте стыка двух секций ИТ соответствует требованию к цилиндричности трубопровода по 7.5.1.1.
7.5.1.4 Если высота уступа h между двумя секциями ИТ превосходит предел по 7.5.1.1, но удовлетворяет двум условиям:
h/D < 0,002(lh / D + 0,4) / (0,1 + 2,3??4).(7.5)
где lh - расстояние от уступа до отверстия для отбора давления перед СУ или до переднего торца кольцевой камеры (при ее наличии);
h/D ?? 0,5,
то к погрешности коэффициента истечения арифметически прибавляют дополнительную погрешность ??h = ?? 0,2 %.
7.5.1.5 Применение ИТ, не удовлетворяющих условиям 7.5.1.4, не допускается.
7.5.1.6 Диаметр прямого участка ИТ за СУ на длине не менее 2D от его входного торца не должен отличаться более чем на ±3 % от среднего диаметра прямого участка ИТ перед СУ. Оценка может быть дана по результатам одного измерения диаметра прямого участка трубопровода за СУ.
Высота уступа на расстоянии более 2D за СУ не должна превышать 0,01D.
7.5.2 Расположение сужающих устройств и кольцевых камер
7.5.2.1 СУ устанавливают в ИТ таким образом, чтобы было обеспечено течение среды от входного торца СУ к выходному.
7.5.2.2 Неперпендикулярность входного торца СУ к оси ИТ должна быть в пределах ±1??.
7.5.2.3 СУ устанавливают соосно ИТ или корпусу кольцевой камеры. Смещение оси отверстия еx СУ (как на входном, так и на выходном торцах) относительно оси ИТ определяют по формуле
(7.6)
Если
(7.7)
то к погрешности коэффициента истечения арифметически прибавляют дополнительную погрешность .
Установка СУ с большей несоосностью не допускается.
7.5.2.4 Корпус кольцевой камеры устанавливают соосно ИТ таким образом, чтобы ни один элемент камеры не выступал во внутреннюю полость ИТ.
7.5.3 Закрепление СУ. Уплотнительные прокладки
7.5.3.1 Способ закрепления и затяжки СУ должен обеспечивать сохранение его правильного положения после установки.
При установке СУ между фланцами необходимо обеспечить его свободное тепловое расширение без коробления и поводки.
7.5.3.2 Уплотнительные прокладки не должны выступать во внутреннюю полость ИТ или отверстия для отбора давления. Прокладки должны иметь по возможности минимальную толщину. Они не должны приводить к нарушению требований 8.2.
7.5.3.3 Уплотнительные прокладки между СУ и корпусом кольцевой камеры не должны выступать во внутреннюю полость этой камеры.
7.6 Дополнительные требования к установке классических труб Вентури
7.6.1 Входной ИТ должен быть цилиндрическим на длине не менее 2D, измеренной от входного торца цилиндрической части трубы Вентури.
7.6.2 Среднее значение диаметра D ИТ, примыкающего к классической трубе Вентури, не должно отличаться более чем на 1 % от значения диаметра входного цилиндрического участка трубы Вентури. Кроме того, результаты отдельных измерений диаметра ИТ на длине 2D от входа трубы Вентури не должны отличаться от среднего значения более чем на 2 %.
Диаметр ИТ, расположенного непосредственно за трубой Вентури, должен быть не менее 90 % диаметра на срезе его диффузора. Это означает, что могут быть использованы трубопроводы с таким же диаметром отверстия, как и у выходного сечения диффузора трубы Вентури.
7.6.3 Значение относительной шероховатости ИТ на длине не менее 2D до трубы Вентури должно быть Rш / d ?? 10-3.
7.6.4 Смещение оси ИТ перед трубой Вентури относительно оси трубы Вентури, измеренное в плоскости стыка трубопровода с цилиндрическим участком А трубы Вентури, должно быть не более 0,005D. Взаимный перекос осей трубы Вентури и ИТ должен быть не более 1 %. Суммарное значение указанного осевого смещения и половины отклонения значения диаметра ИТ от среднего значения (7.6.2) должно быть не более 0,0075D.
8 ДИАФРАГМЫ
8.1 Конструкция диафрагмы
На рисунке 3 показано поперечное сечение диафрагмы. Буквенные обозначения составных частей и геометрических размеров диафрагмы, приведенные на рисунке 3, использованы далее в настоящем разделе.
Рисунок 3 - Стандартная диафрагма
8.1.1 Общие положения
8.1.1.1 Торцы диафрагмы должны быть плоскими (8.1.2.1) и параллельными друг другу (8.1.4.4).
8.1.1.2 Приведенные ниже требования относятся только к той части диафрагмы, которая находится внутри трубопровода.
8.1.1.3 При разработке, изготовлении и применении конструкции узла крепления диафрагмы необходимо учитывать возможность ее деформации вследствие воздействия перепада давления или напряжений, вызванных затяжкой фланцев. Под воздействием этих факторов перекос диафрагмы относительно измеряемой базы не должен превышать 0,01 (0,6??) в рабочих условиях. Допускается считать это условие выполненным при соблюдении требований 8.1.2.1 и 8.1.4.3.
8.1.2 Входной торец А
8.1.2.1 Поверхность входного торца А диафрагмы должна быть плоской. Неплоскостность входного торца А определяют у диафрагмы, извлеченной из трубопровода.
Диафрагму считают плоской, если наклон прямой линии, связывающей две любые точки ее торцовой поверхности А, относительно плоскости, перпендикулярной к ее оси, менее 0,005 (0,3??).
8.1.2.2 Шероховатость Ra поверхности входного торца диафрагмы должна быть не более или равна 10-4d в пределах круга диаметром не менее D, концентричного отверстию диафрагмы.
8.1.2.3 С целью проверить правильность установки переднего торца диафрагмы по отношению к направлению потока предусматривают маркировочный знак. Нанесение маркировочного знака на торцах диафрагмы в пределах круга диаметром D не допускается.
8.1.3 Выходной торец В
8.1.3.1 Выходной торец диафрагмы должен быть плоским и параллельным входному торцу (см. также 8.1.4.4).
8.1.3.2 Шероховатость поверхности выходного торца диафрагмы должна быть Ra ?? 0,01 мм, если диафрагма предназначена для измерений расхода в одном направлении.
8.1.3.3 Состояние поверхности выходного торца диафрагмы допускается оценивать внешним осмотром.
8.1.4 Толщина диафрагмы Ед и длина цилиндрической части отверстия е
8.1.4.1 Длина е цилиндрической части отверстия диафрагмы должна быть от 0,005D до 0,02D.
8.1.4.2 Значения е, измеренные в любой точке отверстия диафрагмы, не должны различаться между собой более чем на 0,001D.
8.1.4.3 Толщина Eд диафрагмы должна находиться в пределах от е до 0,05D. При < D < допустима толщина Eд до .
Наименьшую необходимую толщину диафрагмы с учетом изложенных выше требований определяют из условия отсутствия ее деформации в рабочих условиях по формуле [3]
(8.1)
где ??т - предел текучести материала диафрагмы при рабочей температуре, Па.
Если толщина диафрагмы менее рассчитанной по формуле (8.1), то к погрешности коэффициента истечения арифметически прибавляют дополнительную погрешность ??E, определяемую по формуле [3]
(8.2)
где Еу - модуль упругости материала диафрагмы, Па;
a = ?? (13,5 - 15,5??);(8.3)
b = 117 - 106 ?? 1,9.(8.4)
Значения ??т и Еу указывает поставщик материала, из которого изготовляют диафрагму, для условий ее применения. Некоторые значения ??т и Еу приведены в таблицах В.2 и В.3 настоящего стандарта (ГОСТ 14249 и [9]).
8.1.4.4 Значения толщины Eд, измеренные в любой точке поверхности диафрагмы, не должны различаться между собой более чем на 0,001D).
8.1.5 Угол наклона F образующей конуса
8.1.5.1 Если толщина диафрагмы превышает длину е отверстия, то оно со стороны выходного торца должно иметь коническую поверхность, которую обрабатывают в соответствии с 8.1.2.2.
8.1.5.2 Угол наклона F образующей конуса должен быть 45?? ± 15 °.
8.1.6 Кромки G, Н и I
8.1.6.1 Входная кромка G и выходные кромки Н и I не должны иметь притуплений и заусенцев, заметных невооруженным глазом.
8.1.6.2 Входная кромка G должна быть острой, т.е. радиус ее закругления должен быть не более . Это требование проверяют или внешним осмотром невооруженным глазом по отсутствию отражения светового луча от входной кромки (в этом случае радиус принимают равным ), или непосредственным измерением.
Если радиус закругления кромки не более 0,0004d, поправочный коэффициент на неостроту входной кромки принимают равным единице, в противном случае его определяют по В.4.
Исходя из указанных требований, для диафрагм с d ?? поправочный коэффициент на неостроту входной кромки равен единице.
8.1.7 Диаметр отверстия диафрагмы
8.1.7.1 Диаметр отверстия d и относительный диаметр ?? = d/D диафрагмы должны соответствовать условиям 8.3.1.
8.1.7.2 За значение диаметра d цилиндрической части отверстия принимают среднее значение результатов не менее четырех измерений диаметров, расположенных под равными углами с отклонением ±5??. При этом погрешность измерительного инструмента должна быть не более 0,02 %.
