Дуга окружности В касается плоскости А при d < 2D/3. Радиус R, равен (0,2 ± 0,02)d при р< 0,5 и (0,2 ± 0,006)сЎ при р >0,5. Центр окружности находится на расстоянии 0,2d от входного торца и на расстоянии 0,75d от оси сопла.
Дуга окружности С касается дуги окружности В и горловины Е. Ее радиус R2 равен (1/3±0,033)с/дляр< 0,5 и (1/3 ±0.01 )d для р >0,5. Центр окружности расположен на расстоянии 5с//6 от оси сопла и на расстоянии an = 0,3041с/ от входного торца А.
Горловина (см. рисунок 3) состоит из части Едлиной 0,Зс/и части Fдлиной от 0,4с/ до 0,45с/.
Значение с/рассчитывают в соответствии с ГОСТ 8.586.1 [формула (5.4)]. За значение диаметра d20 принимают среднее значение результатов измерений диаметра не менее чем в четырех направлениях, расположенных под равными (визуально контролируемыми) углами друг к другу. При этом относительная неопределенность результата измерения диаметра, обусловленная измерительным инструментом, не должна превышать 0,02 %.
Горловина должна быть цилиндрической. Значение любого диаметра в любом поперечном сечении горловины сопла не должно отличаться от среднего значения диаметра более чем на 0,05 %.
Диффузор (см. рисунок 3) должен быть соединен с частью F горловины без радиусного сопряжения. Заусенцы должны быть сняты.
Угол конусности ф (см. рисунок 3) диффузора должен быть не более 30°.
Сопло Вентури может быть укороченным. Выходной диаметр диффузора таких сопел Вентури менее D. Диффузор может быть укорочен на 35 % его длины.
Чистота обработки внутренней поверхности сопла Вентури должна удовлетворять условию:
Ra < Ю^с/.
Материал и изготовление
Сопло Вентури изготовляют из любого материала [см. ГОСТ 8.586.1 (пункт 6.1.2)] любым способом при условии, что оно соответствует установленным техническим требованиям.
Отверстия для отбора давления
Положение отверстий для отбора давления
Способы отбора давления, используемые для сопел Вентури, приведены на рисунке 4.
При использовании отдельного отверстия или нескольких взаимно соединенных отверстий их оси могут быть расположены в любых осевых плоскостях ИТ, равномерно распределенных по периметру ИТ. Однако для защиты отверстий от загрязнения и попадания в них жидких капелек или газовых пузырей необходимо избегать расположения отверстий в нижней и верхней частях трубы.
Отбор давления до сопла Вентури
Отверстия для отбора давления до сопла Вентури выполняют аналогично применяемым для сопла ИСА 1932, как указано в 5.1.5.1.
Отбор давления в горловине сопла Вентури
Отбор давления в горловине проводят через отдельные отверстия, соединенные по схеме, приведенной в ГОСТ 8.586.1 (рисунок 1), или с помощью кольцевой камеры усреднения, или пьезометрического кольца. Должно быть не менее четырех отверстий. Использование для отбора давления сплошных кольцевых щелей или равномерно распределенных по горловине сопла пазов не допускается.
Оси отверстий должны пересекать ось сопла, образовывать между собой равные углы и быть расположены в плоскости, перпендикулярной к оси сопла.
В месте выхода в ИТ отверстие должно иметь круглое сечение. Кромки отверстия должны быть заподлицо с внутренней поверхностью ИТ и насколько возможно острыми. Для ликвидации заусенцев на внутренней кромке отверстия допускается ее притупление радиусом не более одной десятой диаметра отверстия.
1 — с кольцевой щелью: 2 — с отдельным отверстием Рисунок 4 — Способы отбора давления, используемые для сопел Вентури
Не допускаются какие-либо неровности на поверхности отверстия и на внутренней поверхности ИТ вблизи от отверстий. Соответствие отверстий установленным требованиям проверяют визуально.
Диаметр 52 отверстия для отбора давления в горловине сопла Вентури (см. рисунок 4) должен быть не более 0,04tf и находиться в пределах от 2 до 10 мм.
Отверстие должно быть круглым и цилиндрическим на глубине не менее 2,5 диаметра этого отверстия.
Коэффициенты сопел Вентури
Границы применения
Сопла Вентури применяют при следующих условиях:
0,065 м <0<0,500;
d20,05 м;
0,316 2р £0,775;
1,5-10! £Re £2 • 106.
Коэффициент истечения
Коэффициент истечения сопла Вентури рассчитывают по формуле
С = 0,9858-0,196 р <5. (5.7)
При мечение — Коэффициент истечения сопел Вентури не зависит от числа Re.
Коэффициент расширения
Коэффициент расширения сопел Вентури определяют по 5.1.6.3.
Поправочный коэффициент, учитывающий шероховатость внутренней поверхности измерительного трубопровода
Поправочный коэффициент^ для сопел Вентури определяют по 5,1.6.4,
Неопределенности коэффициентов
Неопределенность коэффициента истечения
Неопределенность коэффициентов истечения сопел Вентури при условии, что неопределенность определения р равна нулю, рассчитывают по формуле
1ГСо =1,2 + 1,5р4.
Неопределенность коэффициента расширения
Неопределенность коэффициента расширения сопел Вентури при условии, что неопределенности р, Д р/р и к равны нулю, рассчитывают по формуле
=(4 + 100р8)^-.Неопределенность поправочного коэффициента, учитывающего шероховатость внутренней поверхности измерительного трубопровода
Неопределенность поправочного коэффициента Кш для сопел Вентури определяют по 5,1.7.3.
Потери давления
Потери давления для сопел Вентури рассчитывают по формуле
Лм = £С2£2Дд (5.8)
где коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывают по формуле
£ = $992^ +Д£.
Значения коэффициентов K'1t и поправки приведены в таблицах 2,3 и 4.
Таблица 2 — ЗначенияД£
|
р |
0.80 |
0,67 |
0.57 |
2 0,5 |
|
|
-0,004 |
0 |
—0,010 |
-0,010 |
Т а бл иц а 3 — Значения коэффициента при Rap > 2-Ю5
|
Ч> |
5° |
г |
10° |
12,5° |
15’ |
|
Ъ | |
0.10 |
0,10 |
0,11 |
0,13 |
0,16 |
Таблица 4 — Значения коэффициента К.
|
Р |
Значения Ку при <f |
||||
|
5° |
7° |
10° |
12.5° |
15° |
|
|
0,80 |
0.59 |
0,55 |
0.48 |
0,40 |
0,33 |
|
0,67 |
0.81 |
0,81 |
0,78 |
0,77 |
0,66 |
|
0,57 |
0.90 |
0,89 |
0,85 |
0,81 |
0,77 |
|
< 0,50 |
1.00 |
1,00 |
1.00 |
1,00 |
1,00 |
При проведении расчетов для чисел Пеф < 2 • Ю5 значение коэффициента может быть получе- но в соответствии с [5],
нЯПЯ»ПрИМЄЧаНИЄ~' Можно принять, что потеря давления в общем случае составляет от 5 % до 25 % перепа- да давления.
6 Требования к установке
Общие положения
Общие требования к установке СУ, приведенные в ГОСТ 8.586.1 (раздел 7), следует применять совместно с дополнительными специальными требованиями настоящего стандарта к установке сопел и сопел Вентури.
Необходимую минимальную длину прямолинейных участков ИТ определяют в зависимости от вида МС, их размещения на ИТ и относительного диаметра отверстия СУ. Классификация видов МС приведена в приложении А.
Примечани е — Установка термометра в соответствии с требованиями ГОСТ 8.588.5 (подраздел 8.3) не изменяет требуемых прямолинейных участков ИТ для других МС, т. в. первичный преобразователь твмпера- туры, термометр или их гильза (при ее наличии) не рассматриваются как МС.
Если струевыпрямитель или УПП не применяют, то минимальную длину прямолинейных участков ИТ определяют в соответствии с требованиями 6.2.
При применении струевыпрямителя или УПП минимальную допускаемую длину прямолинейных участков ИТ определяют по результатам их испытаний на соответствие требованиям ГОСТ 8.586.1 (приложение Ж).
Применять струевыпрямитель или УПП не рекомендуется, если необходимая длина прямолинейных участков ИТ может быть обеспечена без их установки.
Минимальная длина прямолинейных участков измерительных трубопроводов
Необходимая минимальная длина прямолинейных участков ИТ до и после сопел ИСА 1932, эллипсных сопел и сопел Вентури в зависимости от значения р и вида МС приведена в таблице 5.
Для промежуточных значений р, не указанных в таблице 5, наименьшую длину прямолинейных участков ИТ рассчитывают методом линейной интерполяции данных таблицы по формуле
Z/D = ^-^(P-P2) + L2, <6-1)
Pt-Рг
где р,, Ц — ближайшее большее к р значение относительного диаметра СУ и соответствующее ему значение относительной длины, указанные в таблице 5;
Рг. Гг — ближайшее меньшее к р значение относительного диаметра СУ и соответствующее ему значение относительной длины, указанные в таблице 5.
Результат расчета округляют до целого числа.
Примечание — Если расчет проводят по данным колонок Б, то при отсутствии для Pj значения L2 его принимают равным значению, приведенному в колонке А.
Если сопло ИСА 1932, эллипсное сопло или сопло Вентури используют для выполнения исследовательских работ или в качестве эталонного СИ при калибровочных или поверочных работах, то рекомендуется увеличить не менее чем в два раза длину прямолинейных участков ИТ до СУ, указанную в таблице 5.
Если длина прямолинейных участков ИТ не менее значения, указанного в колонке А таблицы 5, то неопределенность коэффициента истечения СУ соответствует указанной в 5.1.7.1, 5.2.7.1 и 5.3.5.1.
Если длина прямолинейных участков ИТ до или после СУ меньше значения, указанного в колонке А, но не менее значения, приведенного в колонке Б таблицы 5, следует арифметически добавить дополнительную неопределенность 0,5 % к неопределенности коэффициента истечения, указанной В5.1.7.1, 5.2.7.1 и 5.3.5.1.
Не допускается:
устанавливать прямолинейные участки ИТ, длина которых менее указанных в колонке Б таблицы 5;
одновременно устанавливать до и после СУ прямолинейные участки ИТ, длина которых менее указанной в колонке А таблицы 5.
Рекомендуется регулировать расход потока арматурой, расположенной после СУ. Запорная арматура, находящаяся на ИТ до СУ , должна быть полностью открыта.
Если конструкция проточной части запорной арматуры и ее сопряжение с ИТ обеспечивают соблюдение требований, указанных в 6.4.3, то такая запорная арматура может рассматриваться как часть прямолинейного участка ИТ.
Запорная арматура, приведенная в таблице 5, имеет такой же номинальный внутренний диаметр, как и ИТ, а диаметр ее проходного отверстия отличается от диаметра ИТ на значение, которое превышает допускаемое для уступов (см. 6.4.3).
Указанная в таблице 5 длина прямолинейных участков ИТ определена экспериментально в условиях стабилизированного потока Непосредственно перед исследуемым МС. На практике данные условия обеспечивают выполнением следующих требований:
если СУ установлено на ИТ после большой емкости, то полная длина прямолинейного участка ИТ между СУ и большой емкостью должна быть не менее 3QO независимо от наличия других МС, установленных между СУ и большой емкостью.Таблица 5 — Необходимая наименьшая относительная длина прямолинейных участков ИТ между соплом
|
Вид МС |
Наименьшая относительная длина |
||||||||||
|
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0.35 |
0,4П |
|||||||
|
А” |
Б2> |
А” |
Б21 |
А” |
Б21 |
А1' |
Б:) |
А” |
Б21 |
||
Для МС,
|
Колено или тройник с заглушкой |
10 |
6 |
10 |
6 |
10 |
6 |
12 |
6 |
14 |
7 |
|
Два или более колен в одной плоскости |
14 |
7 |
14 |
7 |
16 |
8 |
16 |
8 |
18 |
9 |
|
Два или более колен в разных плоскостях |
34 |
17 |
34 |
17 |
34 |
17 |
36 |
18 |
36 |
18 |
|
Конфузор |
5 |
3) |
5 |
31 |
5 |
3) |
5 |
3) |
5 |
3) |
|
Диффузор |
16 |
8 |
16 |
8 |
16 |
8 |
16 |
8 |
16 |
В |
|
Запорный клапан или вентиль |
18 |
9 |
18 |
9 |
18 |
9 |
18 |
9 |
20 |
10 |
|
Шаровой кран или задвижка |
12 |
6 |
12 |
6 |
12 |
6 |
12 |
6 |
12 |
6 |
|
Конусный кран |
16 |
8 |
16 |
8 |
18 |
9 |
18 |
9 |
20 |
10 |
|
Симметричное резкое сужение или большая емкость |
30 |
15 |
30 |
15 |
30 |
15 |
30 |
15 |
30 |
15 |
|
Симметричное резкое расширение |
51 |
26 |
52 |
26 |
54 |
27 |
56 |
2В |
58 |
29 |
|
Смешивающий потоки тройник |
34 |
17 |
34 |
17 |
34 |
17 |
36 |
1В |
36 |
18 |
|
Разветвляющий поток тройник |
14 |
7 |
14 |
7 |
16 |
8 |
16 |
8 |
18 |
9 |
|
Затвор (заслонка) |
25 |
13 |
27 |
14 |
29 |
15 |
30 |
15 |
32 |
16 |
|
МС неопределенного вида4) |
60 |
30 |
62 |
31 |
64 |
32 |
67 |
34 |
70 |
35 |
