[5] Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям /Под ред. М.О. Штейнберга. — 3-є изд., пере- раб. и доп. — М.: Машиностроение, 1992. —672 с.ДОДАТОК НА
ПЕРЕКЛАД ГОСТ 8.586.3-2005 (ИСО 5167-3:2003} УКРАЇНСЬКОЮ МОВОЮ
(довідковий)
ЗМІСТ
Сфера застосування 1
Нормативні посилання 1
Терміни, визначення понять, познаки та скорочення 2
Принципи методу вимірювання та обчислення 2
Принцип методу вимірювання 2
Обчислення витрати середовища 2
Сопла й сопла Вентурі 2
Сопло ИСА 1932 2
Еліпсне сопло 7
Сопла Вентурі 10
Вимоги щодо встановлення 13
Загальні положення 13
Мінімальна довжина прямолінійних ділянок вимірювальних
трубопроводів 13
Струминовипрямлячі та пристрої підготовлення потоку 19
Округлість і циліндричність вимірювального трубопроводу 19
Розташування звужувального пристрою й камери усереднення 20
Спосіб кріплення і прокладки 20
Додаток А Класифікація видів місцевих опорів 21
Бібліографія 27МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ
Державна система забезпечення єдності вимірювань
Вимірювання витрати та кількості рідини й газу із застосуванням стандартних звужувальних
пристроїв. Частина 3. Сопла та сопла Вентурі. Технічні умови
State system for ensuring the uniformity of measurements
Measurement of liquid and gas flow rate and quantity by means of orifice instruments. Part 3.
Nozzles and Venturi nozzles. Technical requirements
Дата введення в Україні 2010-04-01
СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ
Цей стандарт встановлює вимоги до геометричних характеристик і умов застосування сопел ПСА 1932, еліпсних сопел і сопел Вентурі, які встановлюють в трубопроводах круглого перерізу з метою визначення витрати та кількості рідин і газів.
Цей стандарт застосовують до сопел ИСА 1932, еліпсних сопел і сопел Вентурі. Вимоги цього стандарту застосовують разом з вимогами ГОСТ 8.586.1.
Стандарт не застосовують у разі застосування сопел ИСА 1932, еліпсних сопел і сопел Вентурі в трубопроводах з внутрішнім діаметром, меншим, ніж 0,05 м, або більшим, ніж 0,63 м, і за значень числа Рейнольдса, менших, ніж 10000.
НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ
У цьому стандарті є посилання на такі міждержавні стандарти:
ГОСТ 8.586.1-2005 (ИСО 5167-1:2003) Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2. Принцип метода измерений и общие требования
ГОСТ 8.586.5-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений
ГОСТ 17378—2001 Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Переходы. Конструкция
ГОСТ 24856—81 Арматура трубопроводная промышленная. Термины и определения
Національне пояснення
ГОСТ 8.586.1-2005 (ИСО 5167-2:2003) Державна система забезпечення єдності вимірювань. Вимірювання витрати та кількості рідин і газів за допомогою стандартних звужувальних пристроїв. Частина 1. Принцип методу вимірювання І загальні вимоги
ГОСТ 8.586.5-2005 Державна система забезпечення єдності вимірювань. Вимірювання витрати та кількості рідин і газів за допомогою стандартних звужувальних пристроїв. Частина 5. Методика виконання вимірювань
ГОСТ 17378 — 2001 Деталі трубопроводів безшовні приварні з вуглецевої й низьколегованої сталі. Переходи. Конструкція
ГОСТ 24856—81 Арматура трубопровідна промислова. Терміни І визначення
Примітка. Користуючись цим стандартом, доцільно перевірити дію стандартів (і класифікаторів), на які є посилання, на території держави за інформаційним покажчиком стандартів (і класифікаторів), який складено станом на 1 січня поточного року, і за відповідними інформаційними покажчиками, які опубліковано в поточному році. Якщо документ, на який є посилання, замінено (змінено), то, користуючись цим стандартом, треба керуватися заміненим (зміненим) стандартом. Якщо документ, на який є посилання, відмінений без заміни, то положення, у якому наведено посилання на нього, застосовується в частині, що не стосується цього посилання.
З ТЕРМІНИ, ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ, ПОЗНАКИ ТА СКОРОЧЕННЯ
В цьому стандарті застосовують терміни, визначення понять, познаки та скорочення, наведені в ГОСТ 8.586.1.
ПРИНЦИПИ МЕТОДУ ВИМІРЮВАННЯ ТА ОБЧИСЛЕННЯ
Принцип методу вимірювання
Метод вимірювання витрати середовища, яке протікає у ВТ, заснований на створенні, за допомогою сопла ИСА 1932, або еліпсного сопла, або сопла Вентурі місцевого звуження потоку, частина потенціальної енергії якого переходить в кінетичну енергію. Середня швидкість потоку в місці Його звуження підвищується, а статичний тиск стає меншим за статичний тиск до ЗП, Ця різниця тиску (перепад тиску) є тим більшою, чим більшою е витрата середовища, І, отже, вона може бути мірою витрати.
Масову витрату середовища в загальному випадку обчислюють за формулою:
qm= (пс/74) КшЕСє(2рАр) . (4.1)
Виведення формули (4.1) наведено в ГОСТ 8.586.1 (додаток А).
Примітка. У міжнародному стандарті [3] поправковий коефіцієнт Кш не використовують, оскільки за цим стандартом не допускають перевищення встановлених ним норм на граничні значення шорсткості внутрішньої стінки ВТ.
Зв'язок масової витрати середовища, об'ємної витрати середовища за робочих умов і об'ємної витрати середовища, приведеної до стандартних умов, встановлює формула fr* = ft Р = ft Pg • f±2L
Обчислення витрати середовища
Масову витрату визначають за формулою (4.1) після визначення параметрів, які або вимірюють безпосередньо, або обчислюють за результатами вимірювання інших параметрів.
Коефіцієнт витікання ЗП і поправковий коефіцієнт, що враховує шорсткість внутрішньої поверхні ВТ, залежать від числа Re, яке саме залежить від значення витрати середовища, тому рівняння для обчислення витрати є неявним. В цьому разі витрата може бути отримана методом ітерацій. Порядок проведення ітерацій наведено в ГОСТ 8.586.1 (додаток В) і в ГОСТ 8.586.5 (розділ 8).
Формули для визначення об'ємної витрати середовища за робочих умов вимірювань і об'ємної витрати середовища, приведеної до стандартних умов, наведено в ГОСТ 8.586.5 (розділ 5).
СОПЛА Й СОПЛА ВЕНТУРІ
Сопло ИСА 1932
Загальний вигляд
На рисунку 1 показано переріз сопла ИСА 1932 в площині, яка проходить через вісь горловини. Позначення елементів 5 геометричних параметрів сопла ИСА 1932, наведені на рисунку 1, застосовують далі в цьому розділі.
Частина сопла, розташована в трубі, є круглою. Сопло складається із збіжної секції із закругленим профілем і циліндричної горловини.
Профіль сопла
Профіль сопла (див. рисунок 1) утворений:
вхідною торцевою площиною А, перпендикулярною до осьової лінії сопла;
площиною збіжної частини сопла, твірною якої є лінія, що складається з дуг кіл В і С;
внутрішньою циліндричною поверхнею горловини Е;
внутрішньою поверхнею кільцевого виступу F, який захищає вихідний кант G від пошкодження.
Вхідну торцеву площину А обмежено колами діаметром 1,5с/ і діаметром D .
За d = 2D/3 радіальна ширина вхідної торцевої площини А дорівнює нулю.
За d > 2D/3 сопло не має плоскої частини в межах кола з діаметром D. В цьому разі сопло виготовляють так, ніби D є більшим, ніж 1,5с/, а потім відсікають частину сопла так, щоб внутрішній діаметр плоскої торцевої частини сопла дорівнював D (див. 5.1.2.7 і рисунок 1, б)).
Напрямок потоку
d^2D/3 d > 2D/3
а) б)
1 - частина сопла, яку відсікають
Рисунок 1 - Сопло ИСА 1932
Дуга кола В дотикається до площини А при d < 2DI3. Радіус Ry дорівнює (0,2 ± 0,02)d за значення £ <0,5 і (0,2 ± 0,006)d за значення р >0,5. Центр цього кола є на відстані 0,2с/ від вхідного торця і на відстані 0,75d від осі сопла.
Дуга кола С дотикається до дуги кола В і горловини Е. Її радіус R2 дорівнює (1/3 ± 0,033)d за значення ₽ < 0,5 І (1/3 ± 0,01 )d для £ > 0,5. Центр цього кола розташовано на відстані 5с//6 від осі сопла і на відстані ап=0,3041 d від вхідного торця А.
Горловина Е має діаметр d і довжину bn = 0,3d.
Діаметр d обчислюють згідно з ГОСТ 8.586.1 (рівняння 5.4). Значенням діаметра d2o вважають середнє значення результатів вимірювань діаметра не менше ніж в чотирьох напрямках, розташованих під однаковими (візуально контрольованими) кутами один до одного. При цьому відносна невизначеність результату вимірювання діаметра, яку вносить вимірювальний інструмент, не повинна перевищувати 0,02 %.
Горловина повинна бути циліндричною. Значення будь-якого діаметра в будь-якому поперечному перерізі горловини сопла не повинно відрізнятися від середнього значення діаметра більше ніж на 0,05 %.
Кільцевий виступ F має діаметр сл, який дорівнює 1,06d, і глибину не більше ніж 0,03d.
Відношення (Ол~<0/2 до глибини розточування вихідного торця повинно бути не більшим, ніж 1,2.
Кант G сопла не повинен мати фаски і пошкоджень типу задирок, вм’ятин, царапин і т. ін.
Повна довжина сопла І (див. рисунок 1), виключаючи глибину F, залежно від £ дорівнює:
0,60410, за 0,3 < ₽ <2/3 і
0,4041 + J—-—^-0,5225 ^, за 2/3 < р s 0,8.
І N Р Ґ )
Профіль збіжної частини сопла перевіряють за допомогою шаблону.
Будь-які два діаметри збіжної частини сопла, виміряні в одній площині, перпендикулярній до осі сопла, не повинні відрізнятися один від одного більше ніж на 0,1 % від їх середнього значення.
Внутрішня поверхня сопла повинна бути відполірована до Ra< Ю^О.
Товщина І профіль зовнішньої частини сопла
Товщина Н стінки сопла (див. рисунок 1) не повинна перевищувати 0.1D.
Крім умови, поданої в 5.1.3.1, профіль і чистота оброблення поверхні зовнішньої частини сопла не регламентуються (див. 5.1.1).
Матеріал І виготовлення
Сопло ИСА 1932 може бути виготовлено з будь-якого матеріалу [див. ГОСТ 8.586.1 (6.1.3)] і будь-яким способом за умови, що воно відповідає наведеним вище технічним вимогам.
Отвори для відбирання тиску
До сопла ИСА 1932 відбирання статичного тиску виконують або за допомогою окремих отворів у стінках ВТ або фланцях, або декількох взаємно з’єднаних отворів, або за допомогою кільцевої щілини (суцільної або переривистої), виконаної в камері усереднення. В місці виходу у внутрішню порожнину ВТ отвір повинен дотикатися до поверхні А, як показано на рисунку 1.
Якщо застосовують одинарні отвори, як показано на рисунку 1, то осьові лінії отворів повинні перетинатися з віссю труби під кутом, якомога ближчим до 90°.
Діаметр 61 (див. рисунок 1, а)) окремого отвору або ширини кільцевих щілин а (див. рисунок 1, а)) визначають з умов:
0,005Ds(a або 8,)<0,030, за ₽<0,65;
0,01 D<(a або ^)<Q,Q2D , за р>0,65.
Незалежно від значення ₽ 84 і а повинні задовольняти такі умови:
для чистих рідин: 1 мм < (а або 8,)< 10 мм;
для пари, у разі застосування кільцевих камер усереднення: 1 мм < а < 10 мм;
для пари і для зріджених газів, у разі застосування окремого отвору: 4 мм < 10 мм.
Вибираючи значення 8і або а із зазначених діапазонів, враховують необхідність виключення випадкового засмічення отвору або щілини.
Якщо отвори для відбирання тиску виконано у вигляді переривистої щілини, то камера усереднення повинна з'єднуватися з внутрішньою порожниною ВТ не менше ніж чотирма отворами, осі яких знаходяться під однаковими кутами одна до одної, а площа кожного отвору повинна бути не меншою, ніж 12 мм2.
Внутрішній діаметр корпусу камери усереднення Ьк (див. рисунок 1) і її довжина с до сопла ИСА 1932 повинні задовольняти умову
100с(Ьк-Р) < ОД
D2 ~ 051 + 2,3(34‘
При цьому внутрішній діаметр корпусу камери Ьк повинен бути в межах від D до 1,040, а значення довжини корпусу кільцевої камери с (див. рисунок 1) повинно бути не більшим, ніж 0,650.
Товщина f стінки корпусу камери (див. рисунок 1) повинна бути не меншою, ніж 2а. Площа перерізу камери gh повинна бути не меншою, ніж половина загальної площі щілини, яка з’єднує цю камеру з внутрішньою порожниною ВТ.Всі поверхні корпусу камери, що перебувають у контакті з середовищем, повинні бути чистими.
Отвори для відбирання тиску і передачі його на відповідні ЗВ виконують у стінці корпусу камери. Отвір повинен мати круглий переріз діаметром в межах від 4 мм до 10 мм.
Після сопла ПСА 1932 отвори для відбирання статичного тиску виконують відповідно до вимог 5.1.5.1.
Камера усереднення, яку розміщено після сопла, може бути несиметричною до камери усереднення до сопла, але повинна відповідати вимогам, наведеним в 5.1.5.1.
Допускають для відбирання статичного тиску після сопла ИСА 1932 застосовувати окремі отвори, осі яких розташовано на відстані І від поверхні А:
І < 0,15 D - для р < 0,67;
1<, 0,20 D- для р >0,67.
Під час вимірювання відстані І враховують товщину прокладок і/або матеріалу ущільнювача.
Осі отвору для відбирання тиску і ВТ повинні перетинатися під прямим кутом в межах ±3°.