Внутренние сварные швы должны быть заподлицо с прилегающими поверхностями и не должны находиться вблизи отверстия для отбора давления.
10.1.3 Материалы и изготовление
10.1.3.1 Классическая труба Вентури может быть изготовлена из любого материала, соответствующего требованиям 6.1.3.
10.1.3.2 Рекомендуется входную коническую часть В и горловину С изготовлять как одно целое. Горловину и входную коническую часть трубы с обработанным входным конусом рекомендуется изготовлять из одной заготовки. При изготовлении этих деталей из двух отдельных частей их собирают до окончательной обработки внутренней поверхности.
10.1.3.3 Обращают особое внимание на центрирование конического диффузора E относительно горловины.
Уступ между этими частями не допускается. Наличие уступа проверяют касанием поверхностей до установки трубы. При этом диффузор должен быть собран с горловиной.
10.1.3.4 При использовании в горловине футеровки последнюю механически обрабатывают до сборки.
10.1.4 Отверстия для отбора давления
10.1.4.1 Отверстия для отбора давления (далее - отверстия) на входе трубы и в горловине выполняют в виде отдельных отверстий в стенке ИТ, соединенных между собой кольцевой камерой или кольцевой трубкой.
10.1.4.2 Диаметр отверстий должен быть от 4 до , но не более 0,1D для отбора на входе трубы и не более 0,13d для отбора в горловине.
Рекомендуется выбирать минимально допустимый для данной измеряемой среды диаметр отверстий (например, с учетом вязкости и степени чистоты среды).
10.1.4.3 На входе в трубу и в горловине должно быть не менее чем по четыре отверстия. Оси отверстий образуют между собой равные углы и располагаются в плоскости, перпендикулярной к оси трубы Вентури.
10.1.4.4 В месте выхода в полость ИТ отверстие должно иметь круглое сечение. Кромки отверстий должны быть заподлицо со стенкой ИТ. На них не должно быть заусенцев и каких-либо других нарушений поверхности.
При необходимости закругления кромок радиус закругления не должен быть более 1/10 диаметра отверстия для отбора давления.
10.1.4.5 Отверстие должно быть цилиндрическим на длине, превышающей более чем в 2,5 раза диаметр этого отверстия. Длину отверстия измеряют от внутренней стенки ИТ.
10.1.4.6 Соответствие отверстий требованиям 10.1.4.4 и 10.1.4.5 может быть установлено внешним осмотром.
10.1.4.7 Расстояние от плоскостей отсчета (указаны на рисунке 7) до отверстия для отбора давления представляет собой расстояние, измеренное по прямой линии, параллельной оси классической трубы Вентури, от этих плоскостей до оси отверстия.
В классической трубе Вентури с литой необработанной входной конической частью расстояние между отверстиями для отбора давления, расположенными на входном цилиндрическом участке, и плоскостью пересечения продолжения входного конуса В с входным цилиндром А должно быть равно
0,5D ± 0,25D для ?? D ?? (10.3)
для ?? D ?? .(10.4)
В классической трубе Вентури с обработанной входной конической частью и со сварным конусом (без обработки) из листовой стали расстояние между отверстиями для отбора давления и плоскостью пересечения входного цилиндра А с входным конусом В (или их продолжениями) должно быть равно
0,5 D ± 0,05 D.(10.5)
В классической трубе Вентури всех разновидностей расстояние между отверстиями для отбора давления в горловине и плоскостью пересечения входного конуса В с горловиной С (или их продолжениями) должно быть равно
0,5d ± 0,02d.(10.6)
10.1.4.8 Площадь поперечного сечения полости кольцевой камеры для отбора давления должна быть равна (или более) половине обшей площади отверстий для отбора давления, соединяющих камеру с ИТ.
Рекомендуется применять кольцевую камеру, площадь которой в два раза больше указанной, если за гидравлическими сопротивлениями, вызывающими несимметричные потоки, прямые участки ИТ на входе в классическую трубу Вентури имеют минимальные длины.
10.1.5 Коэффициент истечения С
10.1.5.1 Независимо от разновидности классической трубы Вентури избегают одновременного сочетания предельных значений D, ?? и Re.
10.1.5.2 Трубы Вентури с литой необработанной входной конической частью применяют в соответствии с требованиями 10.1.1.1 для D и ?? и при значениях Re от 2??105 до 2??106.
При выполнении этих условий С = 0,984.
10.1.5.3 Трубы Вентури с обработанной входной конической частью применяют в соответствии с требованиями 10.1.1.2 для D и ?? и при значениях Re от 2??105 до 1??106.
При выполнении этих условий С = 0,995.
10.1.5.4 Трубы Вентури со сварной необработанной входной конической частью из листовой стали применяют в соответствии с требованиями 10.1.1.3 для D и ?? и при значениях Re от 2??105 до 2??106.
При выполнении этих условий С = 0,985.
10.1.5.5 Допускается использование труб Вентури при числах Рейнольдса менее 2??105. Значения коэффициента истечения С для чисел Рейнольдса, лежащих в пределах
4??104 ?? Re < 2??105 для труб с литой или сварной необработанной входной конической частью;
5??104 ?? Re ?? 5??105?? для труб с обработанной входной конической частью,
рассчитывают по формуле
С = С- КRe.
Значения С- и формулы для расчета KRe приведены в таблице 7.
Таблица 7- Значения С и KRe труб Вентури
|
Входной конус |
С- |
KRe. |
|
Литой |
0,991 |
|
|
Обработанный |
1,000 |
|
|
Сварной |
0,992 |
|
10.1.6 Коэффициент расширения ??
Расчет коэффициента расширения классической трубы Вентури всех разновидностей проводят по 9.6.3 с учетом ограничений по 10.1.5.2-10.1.5.4 или 10.1.5.5.
10.1.7 Погрешность коэффициента истечения С
10.1.7.1 Для труб Вентури с литой необработанной входной конической частью погрешность коэффициента истечения, значение которого дано в 10.1.5.2, равна ±0,7 %.
Погрешность коэффициента истечения, рассчитанного в соответствии с 10.1.5.5, определяют по формуле
.(10.7)
10.1.7.2 Для труб Вентури с обработанной входной конической частью погрешность коэффициента истечения, значение которого дано в 10.1.5.3, равна ±1 %.
Погрешность коэффициента истечения, рассчитанного в соответствии с 10.1.5.5, определяют по формуле
.(10.8)
10.1.7.3 Для труб Вентури со сварным необработанным входным конусом из листовой стали погрешность коэффициента истечения, значение которого дано в 10.1.5.4, равна ±1,5 %.
Погрешность коэффициента истечения, рассчитанного в соответствии с 10.1.5.5, определяют по формуле
(10.9)
10.1.8 Погрешность коэффициента расширения ??
Погрешность коэффициента расширения определяют по формуле
(10.10)
10.1.9 Потеря давления
10.1.9.1 Определение потери давления
Потерю давления в трубе Вентури определяют путем измерений давления в ИТ. Измерения выполняют в ИТ до и после установки в нем трубы Вентури (рисунок 8).
Рисунок 8 - Потеря давления в классической трубе Вентури
Если ??p?? - перепад давления, измеренный до установки трубы Вентури, между двумя отверстиями для отбора давления, одно из которых расположено на расстоянии не менее 1D до фланца, к которому крепят входную часть трубы Вентури, второе отверстие - на расстоянии не менее 6D за фланцем, к которому крепят выходную часть трубы Вентури, а ??p?? - перепад давления, измеренный между теми же отверстиями после установки трубы Вентури, то потерю давления в трубе Вентури определяют разностью ??p?? - ??p??
10.1.9.2 Относительная потеря давления
Значение относительной потери давления , связанной с перепадом давления ??p, зависит, в частности, от:
- относительного диаметра (?? уменьшается с увеличением ??);
- числа Рейнольдса (?? уменьшается с увеличением Re);
- технологии получения угла конусности диффузора, технологии изготовления входного конуса, качества поверхности различных частей и т.д. (?? увеличивается с увеличением угла ?? и Rш /D);
- условий установки (соосность, шероховатость ИТ перед трубой Вентури и т.д.). Можно принять, что потеря давления в общем случае составляет от 5 до 20 % [5].
10.2 Сопла Вентури
10.2.1 Геометрический профиль
10.2.1.1 Профиль сопла Вентури (рисунок 9) - осесимметричный. Он состоит из сужающейся части с закругленным профилем, цилиндрической горловины и диффузора.
10.2.1.2 Входной торец сопла Вентури аналогичен торцу сопла ИСА 1932 (рисунок 6). Данные, приведенные в описательной части 9.1.2-9.1.5, в равной степени применимы к соплам Вентури.
10.2.1.3 Горловина сопла Вентури состоит из части Е, аналогичной части сопла ИСА 1932 (рисунок 6), длиной 0,3d и части Е длиной от 0,4 d до 0,45d.
За значение d диаметра горловины принимают среднее значение измерений не менее чем в четырех приблизительно равноотстоящих друг от друга диаметральных направлениях.
Горловина должна быть цилиндрической. Значение любого диаметра в любом поперечном сечении не должно отличаться от среднего значения более чем на ±0,05 %. При этом погрешность измерительного инструмента не должна превышать 0,02 %.
10.2.1.4 Диффузор (рисунок 9) должен быть соединен с частью Е без радиусного сопряжения. Заусенцы должны быть сняты.
Угол конусности ?? диффузора должен быть равным или менее 30??.
Длина диффузора практически не оказывает никакого влияния на коэффициент истечения С. Однако потеря давления зависит от угла конусности диффузора и от его длины.
10.2.1.5 Сопло Вентури может быть укороченным, если выходной диаметр диффузора меньше D. Сопло не считают укороченным, если выходной диаметр диффузора равен D. Диффузор может быть укорочен на 35 %. При этом потеря давления в сопле изменяется незначительно.
10.2.1.6 Внутренняя поверхность сопла Вентури должна иметь параметр шероховатости Ra ?? 10-4d (см. 6.1.2).
10.2.2 Материалы
Сопла Вентури изготовляют из материала, соответствующего требованиям 6.1.3.
Рисунок 9 - Сопло Вентури
10.2.3 Отверстия для отбора давления
10.2.3.1 Отверстия для отбора давления перед соплом Вентури могут быть выполнены по способу углового отбора, аналогично соплу ИСА 1932, как указано в 8.2.2 и на рисунке 10.
Рисунок 10 - Виды отборов давления для сопел Вентури
Оси отверстий для отбора давления располагают в любом угловом секторе ИТ. При этом следует иметь в виду требования 8.2.
10.2.3.2 Отбор давления в горловине производят через отдельные отверстия, соединенные с кольцевой камерой или с кольцевой трубкой. Отверстий должно быть не менее четырех. Использование для отбора давления сплошных или прерывистых кольцевых щелей не допускается.
Оси этих отверстий должны образовать между собой равные углы и быть расположены в плоскости, перпендикулярной к оси сопла и представляющей собой воображаемую границу между частями Е и Е?? (рисунок 9) цилиндрической горловины.
Размеры отверстий должны быть достаточно большими для исключения их засорения грязевыми пробками или газовыми пузырями.
Диаметр отверстий для отбора давления ?? в горловине должен быть равен или менее 0,04d, но от 2 до .
10.2.4 Коэффициенты
10.2.4.1 Граничные условия применения Сопла Вентури применяют при условиях:
?? D ?? ,
d ?? ,
0,316 ?? ?? ?? 0,775,
1,5??105 ?? Re ?? 2??106.
Кроме того, шероховатость ИТ должна соответствовать требованиям 9.6.1.
10.2.4.2 Коэффициент истечения С
Коэффициент истечения рассчитывают по формуле
С = 0,9858 - 0,196 ??4,5.(10.11)
Как видно из формулы (10.11), коэффициент истечения не зависит от Re и D, a KRe = l, С- = С.
Соответствующие значения коэффициента истечения в функции ?? приведены в таблице А.13 в качестве справочных данных.
10.2.4.3 Коэффициент расширения ??
Коэффициент расширения сопел Вентури определяют по 9.6.3.
10.2.5 Погрешности
10.2.5.1 Погрешность коэффициента истечения С
Если принять, что погрешность определения ?? равна нулю, то погрешность определения коэффициента истечения вычисляют по формуле
.(10.12)
10.2.5.2 Погрешность коэффициента расширения ??
Погрешность коэффициента расширения при условии, что погрешности определения ??, ??р/р и k равны нулю, вычисляют по формуле
(10.13)
10.2.6 Потеря давления
Требования, изложенные в 10.1.9, применимы и для сопел Вентури, если угол конусности диффузора не превышает 15??.
Можно принять, что потеря давления в общем случае составляет от 5 до 25 % [5].
ПРИЛОЖЕНИЕ A
(справочное)
ТАБЛИЦЫ КОЭФФИЦИЕНТОВ ИСТЕЧЕНИЯ И РАСШИРЕНИЯ
Таблица А.1- Коэффициенты истечения С для диафрагм с угловым отбором давления
|
?? |
Re |
|||||||||||
|
|
5??103 |
1??104 |
2??104 |
3??104 |
5??104 |
7??104 |
1??105 |
3??105 |
1??106 |
1??107 |
1??108 |
?? |
|
0,20 |
0,5997 |
0,5986 |
0,5979 |
0,5977 |
0,5975 |
0,5973 |
0,5973 |
0,5971 |
0,5970 |
0,5970 |
0,5970 |
0,5970 |
|
0,22 |
0,6006 |
0,5993 |
0,5984 |
0,5981 |
0,5978 |
0,5977 |
0,5976 |
0,5974 |
0,5973 |
0,5972 |
0,5972 |
0,5972 |
|
0,24 |
0,6018 |
0,6000 |
0,5990 |
0,5986 |
0,5982 |
0,5981 |
0,5979 |
0,5977 |
0,5975 |
0,5975 |
0,5975 |
0,5975 |
|
0,26 |
0,6031 |
0,6009 |
0,5996 |
0,5991 |
0,5987 |
0,5985 |
0,5983 |
0,5980 |
0,5978 |
0,5978 |
0,5977 |
0,5977 |
|
0,28 |
0,6044 |
0,6019 |
0,6003 |
0,5997 |
0,5992 |
0,5989 |
0,5987 |
0,5983 |
0,5982 |
0,5981 |
0,5981 |
0,5980 |
|
0,30 |
0,6060 |
0,6029 |
0,6011 |
0,6004 |
0,5997 |
0,5994 |
0,5992 |
0,5987 |
0,5985 |
0,5984 |
0,5984 |
0,5984 |
|
0,32 |
0,6077 |
0,6040 |
0,6019 |
0,6011 |
0,6003 |
0,6000 |
0,5997 |
0,5991 |
0,5989 |
0,5988 |
0,5987 |
0,5987 |
|
0,34 |
0,6095 |
0,6053 |
0,6028 |
0,6018 |
0,6010 |
0,6005 |
0,6002 |
0,5996 |
0,5993 |
0,5991 |
0,5991 |
0,5991 |
|
0,36 |
0,6115 |
0,6066 |
0,6037 |
0,6026 |
0,6016 |
0,6012 |
0,6008 |
0,6001 |
0,5997 |
0,5995 |
0,5995 |
0,5995 |
|
0,38 |
0,6136 |
0,6081 |
0,6048 |
0,6035 |
0,6024 |
0,6018 |
0,6014 |
0,6005 |
0,6002 |
0,6000 |
0,5999 |
0,5999 |
|
0,40 |
0,6159 |
0,6096 |
0,6059 |
0,6044 |
0,6031 |
0,6025 |
0,6020 |
0,6011 |
0,6006 |
0,6004 |
0,6003 |
0,6003 |
|
0,42 |
0,6184 |
0,6113 |
0,6070 |
0,6054 |
0,6039 |
0,6032 |
0,6026 |
0,6016 |
0,6011 |
0,6008 |
0,6008 |
0,6008 |
|
0,44 |
0,6210 |
0,6130 |
0,6082 |
0,6064 |
0,6047 |
0,6039 |
0,6033 |
0,6021 |
0,6016 |
0,6013 |
0,6012 |
0,6012 |
|
0,46 |
0,6238 |
0,6148 |
0,6095 |
0,6074 |
0,6056 |
0,6047 |
0,6040 |
0,6027 |
0,6021 |
0,6017 |
0,6017 |
0,6016 |
|
0,48 |
- |
0,6167 |
0,6108 |
0,6085 |
0,6064 |
0,6055 |
0,6047 |
0,6032 |
0,6025 |
0,6021 |
0,6021 |
0,6021 |
|
0,50 |
- |
0,6187 |
0,6121 |
0,6096 |
0,6073 |
0,6062 |
0,6053 |
0,6037 |
0,6030 |
0,6026 |
0,6025 |
0,6025 |
|
0,51 |
- |
0,6197 |
0,6128 |
0,6101 |
0,6077 |
0,6066 |
0,6057 |
0,6040 |
0,6032 |
0,6027 |
0,6027 |
0,6026 |
|
0,52 |
- |
0,6207 |
0,6135 |
0,6107 |
0,6082 |
0,6070 |
0,6060 |
0,6042 |
0,6034 |
0,6029 |
0,6028 |
0,6028 |
|
0,53 |
- |
0,6217 |
0,6141 |
0,6112 |
0,6086 |
0,6073 |
0,6063 |
0,6044 |
0,6036 |
0,6031 |
0,6030 |
0,6030 |
|
0,54 |
- |
0,6228 |
0,6148 |
0,6117 |
0,6090 |
0,6077 |
0,6066 |
0,6047 |
0,6037 |
0,6032 |
0,6031 |
0,6031 |
|
0,55 |
- |
0,6238 |
0,6155 |
0,6123 |
0,6094 |
0,6080 |
0,6069 |
0,6049 |
0,6039 |
0,6034 |
0,6033 |
0,6032 |
|
0,56 |
- |
0,6249 |
0,6162 |
0,6128 |
0,6098 |
0,6084 |
0,6072 |
0,6050 |
0,6040 |
0,6035 |
0,6034 |
0,6034 |
|
0,57 |
- |
0,6259 |
0,6168 |
0,6133 |
0,6102 |
0,6087 |
0,6074 |
0,6052 |
0,6041 |
0,6036 |
0,6035 |
0,6034 |
|
0,58 |
- |
0,6270 |
0,6175 |
0,6138 |
0,6105 |
0,6089 |
0,6077 |
0,6053 |
0,6042 |
0,6036 |
0,6035 |
0,6035 |
|
0,59 |
- |
0,6280 |
0,6181 |
0,6143 |
0,6108 |
0,6092 |
0,6079 |
0,6054 |
0,6043 |
0,6036 |
0,6035 |
0,6035 |
|
0,60 |
- |
0,6291 |
0,6187 |
0,6147 |
0,6111 |
0,6094 |
0,6080 |
0,6055 |
0,6043 |
0,6036 |
0,6035 |
0,6035 |
|
0,61 |
- |
0,6301 |
0,6193 |
0,6151 |
0,6114 |
0,6096 |
0,6082 |
0,6055 |
0,6043 |
0,6036 |
0,6034 |
0,6034 |
|
0,62 |
- |
0,6311 |
0,6198 |
0,6155 |
0,6116 |
0,6098 |
0,6083 |
0,6055 |
0,6042 |
0,6035 |
0,6033 |
0,6033 |
|
0,63 |
- |
0,6320 |
0,6203 |
0,6158 |
0,6118 |
0,6099 |
0,6083 |
0,6054 |
0,6041 |
0,6033 |
0,6032 |
0,6032 |
|
0,64 |
- |
0,6330 |
0,6208 |
0,6161 |
0,6119 |
0,6099 |
0,6083 |
0,6053 |
0,6039 |
0,6031 |
0,6030 |
0,6029 |
|
0,65 |
- |
0,6339 |
0,6212 |
0,6164 |
0,6120 |
0,6099 |
0,6082 |
0,6051 |
0,6037 |
0,6028 |
0,6027 |
0,6027 |
|
0,66 |
- |
0,6348 |
0,6216 |
0,6165 |
0,6120 |
0,6099 |
0,6081 |
0,6048 |
0,6033 |
0,6025 |
0,6023 |
0,6023 |
|
0,67 |
- |
0,6356 |
0,6219 |
0,6167 |
0,6120 |
0,6097 |
0,6079 |
0,6045 |
0,6029 |
0,6021 |
0,6019 |
0,6019 |
|
0,68 |
- |
0,6363 |
0,6222 |
0,6167 |
0,6118 |
0,6095 |
0,6076 |
0,6041 |
0,6025 |
0,6016 |
0,6014 |
0,6014 |
|
0,69 |
- |
0,6370 |
0,6223 |
0,6167 |
0,6116 |
0,6092 |
0,6072 |
0,6036 |
0,6019 |
0,6010 |
0,6008 |
0,6008 |
|
0,70 |
- |
0,6376 |
0,6224 |
0,6165 |
0,6113 |
0,6088 |
0,6067 |
0,6030 |
0,6012 |
0,6003 |
0,6001 |
0,6000 |
|
0,71 |
- |
0,6382 |
0,6224 |
0,6163 |
0,6109 |
0,6083 |
0,6061 |
0,6023 |
0,6004 |
0,5994 |
0,5993 |
0,5992 |
|
0,72 |
- |
0,6386 |
0,6222 |
0,6160 |
0,6103 |
0,6076 |
0,6054 |
0,6014 |
0,5995 |
0,5985 |
0,5983 |
0,5983 |
|
0,73 |
- |
0,6389 |
0,6220 |
0,6155 |
0,6097 |
0,6069 |
0,6046 |
0,6004 |
0,5985 |
0,5974 |
0,5972 |
0,5972 |
|
0,74 |
- |
0,6391 |
0,6216 |
0,6149 |
0,6089 |
0,6060 |
0,6036 |
0,5993 |
0,5973 |
0,5962 |
0,5960 |
0,5959 |
|
0,75 |
- |
0,6392 |
0,6211 |
0,6141 |
0,6079 |
0,6049 |
0,6025 |
0,5980 |
0,5959 |
0,5948 |
0,5946 |
0,5945 |
|
Примечание - Приведенные значения не подлежат точной интерполяции. Экстраполяция не допускается. |
