---

І

Зчерез вісь одного з вказаних отворів і вісь трубопроводу, повинні бути відносно одна одної під кутом не менше 30°.

У разі застосування кільцевих щілин для відбирання статичного тиску, обмеження на відстань між кожним з отворів і кільцевою щілиною не накладається.

Допускається дренажні і/або продувні отвори виконувати в корпусі камер усереднення На рисунку 2 показано варіант розміщення дренажних або продувних отворів у корпусі камер усереднення.

7 - для відбирання тиску до ЗП; 2 - напрям потоку; 3 - для вщбирання тиску після ЗП; 4 - діафрагма; 5 - дренажні та (або) продувніотвори

Рисунок 2 - Розміщення дренажних І продувних отворів в камері усереднення

7.1.7 Під час проходження ділянки трубопроводу між місцем розміщення ПТ і ЗП середовище охолоджується або нагрівається, залежно від того, холоднішим чи теплішим воно є від навколишнього повітря. У результаті температура середовища в місці розташування ПТ може відрізнятися від температури ₽ місці розташування ЗП. Інший складник невизначеності результату вимірювань температури зумовлено наявністю теплообміну корпусу ПТ зі стінкою ВТ внаслідок теплопровідності та випромінювання.

Для зменшення невизначеності результату вимірювань температури ВТ теплоізолюють.

Якщо температуру вимірюють до ЗП, то теплоізолюють ділянку ВТ між перерізами трубопроводу, розташованими на відстані 5D до місця розміщення ПТ і на відстані 5D після ЗП.

Якщо температуру вимірюють після ЗП, то теплоізолюють ділянку ВТ між перерізами трубопроводу, розташованими на відстані 5D до ЗП і на відстані 5D після ПТ.

Проектування теплової ізоляції зовнішньої поверхні ВТ слід виконувати за допустимою зміною (зниженням або підвищенням) температури середовища на ділянці ВТ, розташованій між ЗП і ПТ відповідно до [12],

Допустиму зміну температури середовища вважають такою, яка дорівнює: ±0,3 °С для газів і ±1,5 °С для рідин.

Обгрунтування відсутності теплоізоляції ВТ проводять проектні організації.

7.2 Мінімальна довжина прямолінійнихділянок вимірювального трубопроводу

Довжину прямолінійної ділянки після “МО невизначеного типу” може бути скорочено, якщо виконано такі умови:

• кут закручування потоку є меншим, ніж 2° у всіх точках поперечного перерізу трубопроводу;

• у кожній точці поперечного перерізу ВТ, розташованого до ЗП на довжині 2D, відношення місцевої осьової швидкості потоку до його максимальної осьової швидкості в цьому перерізі відрізняється не більше ніж на +5 % від такого самого відношення для стабілізованого турбулентного потоку.

Вимірюють зазначені величини за відповідною атестованою методикою виконання вимірювань.

7.2<2 Встановлення ППП або струминовипрямляча до ЗП в регламентованому місці між МО і ЗП дає змогу застосовувати коротші прямолінійні ділянки ВТ.

Опис конструкції ряду типів ППП і струминовипрямлячів наведено в додатку Е.

До експлуатації допускаються ППП або струминовипрямлячі, які пройшли випробування відповідно до додатку Ж. Пристрої, які пройшли випробування з будь-яким конкретним типом ЗП, наведено в частині комплексу стандартів, яка стосується цього типу ЗП.ДОДАТОКА
(довідковий)

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ МЕТОДУ ВИМІРЮВАННЯ

В цьому додатку досліджують протікання реальної нестискуваяої рідини через діафрагму, схему якої зображено на рисунку А.1.

Далі по тексту для позначення величин, які належать до перерізів 0, 1 і 2 (див. рисунок А.1), застосовують індекси, що відповідають номеру перерізу.

Рисунок А. 1 - Схема протікання нестискуваної рідини через діафрагму

Запишемо рівняння Бернуллі для потоку реальної нестискуваної рідини для перерізів 1 і 2 (див. рисунок А.1):

^

кінетичної енергії

(А.1)

4-ф. —^L+V_J = -2-4-й/, —

р ¹ 2 2 р ² 2 ‘ 2 ⁵ 2

де Фі, Ф₂- коефіцієнти Коріоліса, які дорівнюють відношенню дійсної потоку до його середньої кінетичної енергії:

Jiv’c/F

Ф=2— ;

Vi, уг - частки швидкісного напору до ЗП і після нього, що враховують різницю значень виміряного тиску від тиску в перерізах 1 і 2;

£ - коефіцієнт опору;

F- площа поперечного перерізу.

За допомогою рівняння нерозривності % ⁼Е' ^s ^2 ^2

швидкості потоку ўц і іГ, через швидкість в отворі -діафрагми з площею перерізу F_Q обчислюють за формулами:

W; = W_o р’; (А 2j

$2 = ї“оФ². (^А3)

де Р^г - відносна площа отвору діафрагми, яку обчислюють за формулою

₽²=Fo/F₁₍ (А 4)

ц - коефіцієнт звуження потоку, який обчислюють за формулою

p=F₂ZF₀. (А.5)

Підставимо і w,, виражені через швидкість и>₀, в рівняння (А.1). Розв'язання цього рівняння відносно швидкості w₀ дає таку залежність для розрахунку масової витрати середовища:

—;-ттг,—г • №

7ф₂+у₂Ч-ФіР м -YjPV

Помножимо і розділимо праву частину рівняння на коефіцієнт швидкості входження £ = ТІ/(1-(Л,/Д)^!) , тоді отримаємо рівняння

= Р^оЧ = ^^СЕ^р(р_}-р₂) , (А.7)

Де

Н

(А.8)

4®2 ⁺v₂+ ^-Ф)РУ - V:PV

аявні теоретичні методи розрахунку коефіцієнта витікання, зазвичай, не забезпечують достатньої для практики точності. Тому значення коефіцієнтів витікання, стандартизовані у вітчизняних і зарубіжних нормативних документах, є результатом опрацювання високоточних численних експериментальних досліджень.

При виведенні рівняння (А.7) було зроблено припущення, що густина середовища, у разі його протікання через ЗП, не змінюється. Це припущення справедливе для нестискуваних середовищ. Для газів таке припущення може привести до значної невизначеності результатів вимірювань.

Протікання газу через ЗП можна вважати адіабатичним (відведення або підведення тепла немає). В цьому разі стан газу змінюється за адіабатою:

Рз⁼Рі

(А.9)

Рівняння збереження енергії в диференціальній формі:

— + =0, (АЛО)

2 Р

де і-тр - питома робота, затрачена на подолання сил тертя;

h - висота положення перерізів над горизонтальною площиною, відносно якої досліджують його положення.

Після інтегрування рівняння (A.1D) набуває вигляду

:-*,)+’(— + Дг_Р=0 ■
² ]' р

Інтеграл в рівнянні (А. 11) з врахуванням (А.9) обчислюють за формулою:

W ₌^к a f£=.у

!-Р K-iPi I P J

Вважаючи, що L-^=0, h - h₂ і враховуючи рівняння нерозривності

Рі^=РоЧ₽^{2 та}

P

(А. 12)

(А.11)

₂W₂=p₀w₀/p_r, (А. 13)

де щ- коефіцієнт звуження потоку для газу.

Отримують рівняння для розрахунку масової витрати газу:

4_>п =РоЛЧ =^7²РіЙ"А) ^х

(А. 14)

Помноживши й розділивши праву частину рівняння (А.14) на коефіцієнт витікання, остаточна отримують рівняння;

Ч_т= F₀CEs72Pi(£-P2) ■ (^А-¹⁵⁾

д

(А.16)

е

Для сопел можна припустити, що Ф-₁=Ф_г=р=р.г =1 і Yi⁼V2=^=°- При цьому формула (А.16) набуває такого вигляду:

к A (W

к-1(а-Р₂)ІА>

Ф

(А.17)

ормулу (А.16) може бути застосовано і для інших типів ЗП, але розрахунки за нею можливі тільки за наявності інформації про параметри потоку: Ф_ъ Ф₂. Щ Щ. Ть Уз. Обчислення цих величин для діафрагм є досить складним, що робить формулу (А.16) неприйнятною для практичного застосування. Тому для діафрагм значення коефіцієнта розширення, наведені у вітчизняних і зарубіжних нормативних документах, є результатом експериментальних досліджень.

ДОДАТОК Б
(рекомендований)

РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИБОРУ ТИПУ ЗВУЖУВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ

5.1 При виборі типу ЗП необхідно враховувати їх якісні характеристики, які наведено в таблиці Б.1.

Таблиця 5.1 - Якісні характеристики ЗП

Кінець таблиці Б.1

Б.2 На основі даних таблиці Б.1 для вимірювання витрати та кількості середовища у ВТ з внутрішнім діаметром понад 100 мм перевагу надають застосуванню діафрагм. Сопла ИСА 1932 рекомендовано застосовувати в тих випадках, де визначальним критерієм вибору типу ЗП е стабільність характеристик під час тривалої експлуатації. Сопла ИСА 1932 можуть забезпечити найбільшу точність вимірювань відносно діафрагм у трубопроводах з невеликим внутрішнім діаметром. Сопла Вентурі рекомендовано застосовувати в умовах, де потрібні надійність роботи витратоміра й низькі втрати тиску у вимірювальних системах. Труби Вентурі рекомендовано застосовувати для вимірювання витрати забруднених потоків, їх також може бути вибрано для .випадку, де разом з надійністю й низькою втратою тиску визначальним критерієм є наявність коротких довжин прямої ділянки до ЗП і після нього.

Б.З Вибираючи спосіб відбирання тиску на діафрагмах слід враховувати такі положення: а) Перевагою кутового способу відбирання тиску є зручність монтажу діафрагми, а також можливість застосування кільцевих камер усереднення, які забезпечують усереднення тиску, що дає змогу в деяких випадках понизити вимогу до ексцентриситету встановлення діафрагми, зменшити вплив МО на покази витратоміра. Недоліками цього способу відбирання є залежність вимірюваного перепаду тиску від діаметра отворів {або ширини щілини) для відбирання тиску і більша, щодо інших способів відбирання тиску, імовірність забруднення отворів.

б) Перевагою фланцевого і трирадіусного способів відбирання тиску е менший ступінь засмічення отворів. Є дані, що свідчать про деяке зменшення впливу шорсткості стінок трубопроводу на коефіцієнт витікання діафрагм з фланцевим і трирадіусним способами відбирання тиску. Недоліком трирадіусного і фланцевого способів відбирання є те, що без застосування додаткових спеціальних конструкцій (див. рисунок 1) статичний тиск до діафрагми і після неї вимірюють без їх усереднення по периметру трубопроводу. Крім того, для трирадіусного способу відбирання потрібно просвердлити стінки трубопроводу.

ДОДАТОК В (довідковий)

ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ РОЗВ’ЯЗАННЯ РІВНЯННЯ ВИТРАТИ

Розв’язання рівняння витрати виконують, щоб вибрати параметри ЗВ, геометричні характеристики ЗП і ВТ, перевірити умови застосування, витратоміра, а також обчислити витрату та кількість середовища.