Канти отвору в місці виходу в ВТ повинні бути на одному рівні з внутрішньою поверхнею ВТ і наскільки можливо гострими. Для ліквідації задирок на внутрішньому канті отвору допускають його притуплення радіусом, не більшим за одну десяту від діаметра отвору.
Не допускають нерівності на поверхні і кантах отворів, а також поверхні ВТ поблизу отворів. Відповідність отворів для відбирання тиску вищенаведеним вимогам може бути встановлена зовнішнім оглядом.
Діаметр отворів для відбирання тиску повинен бути не більшим, ніж 0,130, і не більшим, ніж 13 мм. Вибираючи діаметр отвору, враховують необхідність виключення його випадкового засмічення. Отвори до сопла і після нього повинні мати однаковий діаметр з допустимим відхилом, не більшим, ніж 0,1 мм.
Одинарний отвір повинен бути круглим і циліндричним на глибині не менше ніж 2,5 діаметрів цього отвору. Глибину отвору вимірюють від внутрішньої стінки ВТ.
Осі отворів для відбирання тиску до сопла і після нього може бути розташовано в різних осьових площинах, які проходять через вісь ВТ.
Коефіцієнти сопел ИСА 1932
Межі застосування
Сопла ИСА 1932 застосовують за таких умов:
0,05 m<D< 0,50 м.
0,3 £ р < 0.8,
7-104 < Re < 107, за 0,30 < р < 0,44;
2 -104«; Re 2 107, за 0,44 < р S 0,80.
Коефіцієнт витікання
К
ґіо6ї'15
(5.1)
(5.2)
оефіцієнт витікання сопел ИСА 1932 обчислюють за формулою:С = 0,99 - 0,2262• р4'1 -(0,00175 • р2 -0,0033 • р4'15)
Коефіцієнт розширення
Коефіцієнт розширення сопел ИСА 1932 обчислюють за формулою:
= Ір'Нї і-?4 ЇЇ.-х(к~1|/к)
VI К"1 / р-Р4*2; k J
де Т=1-Др/р.
Рівняння (5.2) можна застосовувати тільки для значень р, D і Re, наведених в 5.1.6.1, за Др/р < 0,25.
Поправковий коефіцієнт, який враховує шорсткість внутрішньої поверхні вимірювального трубопроводу
Якщо значення середнього арифметичного відхилу профілю шорсткості Ra на ділянці ВТ завдовжки не менше ніж 100 до сопла є не більшим за значення, наведене в таблиці 1, то поправковий коефіцієнт Кш вважають таким, що дорівнює одиниці.
Таблиця 1 - Значення відносної шорсткості ВТ для сопел ИСА 1932,
|
J |
<0,35 |
0,36 |
0,38 |
0,40 |
0,42 |
0,44 |
0,46 |
0,48 |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
0,77 |
0,80 |
|
10*Ra/D |
8,0 |
5,9 |
4,3 |
3,4 |
2,8 |
2,4 |
2,1 |
1.9 |
1.8 |
1,4 |
1,3 |
1,2 |
1.2 |
Примітка. Визначення Ra-згідно з ГОСТ 8,586,1 (7.1,5).
Для проміжних значень р, не наведених в таблиці 1, Ra визначають лінійною інтерполяцією табличних даних за формулою:
104Яа/Д=^£^(р-рг)ч-До;.
Рі Рг
де рьRa}- найближче більше до р значення відносного діаметра сопла і відповідне йому значення 104Ra/D, наведені в таблиці 1;
р2, Raj- найближче менше до р значення відносного діаметра сопла і відповідне йому значення 104Ra/D, наведені в таблиці 1.
Якщо значення середнього арифметичного в'щхилу профілю шорсткості Ra перевищує значення, наведене в таблиці 1, а значення еквівалентної шорсткості є не більшим, ніж 30D/104, то поправковий коефіцієнт Кш обчислюють за формулою:
*
(5.3)
„=1 + 4JJ4 0,0451g(^10* J-0,025Де
-
fRe=l
——, при 10‘ < Re < 10s;4
JRc =1, при Re > 10е;
- еквівалентна шорсткість, яку визначають відповідно до ГОСТ 8,586.1 (7.1.5).
Невизначеності коефіцієнтів
Невизначеність коефіцієнта витікання
Невизначеність коефіцієнта витікання сопел ИСА 1932 за умови, що невизначеності р і Re дорівнюють нулю, має значення:
U'Ca- 0,8 для р < 0,6;
= (2Р - 0,4) для р > 0,6.
Невизначеність коефіцієнта розширення
Невизначеність коефіцієнта розширення сопел ИСА 1932 за умови, що невизначеності р, Др/р і к дорівнюють нулю, має значення
~2&р/р.
5.1.7.3 Невизначеність поправкового коефіцієнта, який враховує шорсткість внутрішньої поверхні вимірювального трубопроводу
Невизначеність поправкового коефіцієнта Кш для сопел ИСА 1932 має значення
за ^>1;
заЛГш=1, де U'R - невизначеність результату визначення Кш.
У разі визначення Г?ш з ГОСТ 8.586.1 (таблиця Д.1 додаток Д) невизначеність U'^ вважають такою, що дорівнює значенню, наведеному в цій таблиці.
У разі визначення Яш за рівнянням Коулбрука-Уайта [див. ГОСТ 8.586.1) (формула 7.1)] невизначеність встановлюють на основі норми невизначеності результатів вимірювань застосованої методики виконання вимірювань.
5.1.8 Втрати тиску
Втрати тиску на соплі ИСА 1932 обчислюють за формулою:
71-₽4(1<Сг)-КшС₽2
Дш= ■ ■ - ■- ■ Ар . (5.4)
Т1-₽4(1-^сг)+/<шс₽2
Втрата тиску відповідає різниці значень статичного тиску, виміряного на відстані приблизно W до сопла і 60 після нього.
Коефіцієнт гідравлічного опору для сопла обчислюють за формулою:
5.2 Еліпсне сопло
Загальний вигляд
Існують два види еліпсних сопел, які відрізняються вимогами до виготовлення їх внутрішньої профільної частини:
сопла з великим відносним діаметром горловини (0,25 < р < 0,8);
сопла з малим відносним діаметром горловини (0,20 < £ < 0,5).
Для значення £ від 0,25 до 0,5 профільну частину сопла можна виготовляти за вимогами до сопел як з великим, так і з малим відносним діаметром горловини.
На рисунку 2 показано переріз еліпсного сопла в площині, що проходить через вісь горловини. Позначення елементів і геометричних параметрів еліпсного сопла, наведені на рисунку 2, застосовують далі в цьому розділі.
Обидва види еліпсних сопел складаються із збіжного входу, який має -в осьовому перерізі форму дуги в «чверть еліпса», і циліндричної горловини.
Частина сопла, розташована всередині ВТ, повинна бути круглою.
Профіль еліпсного сопла з великим відносним діаметром горловини
Профіль сопла (див. рисунок 2) утворено:
збіжною частиною сопла А;
внутрішньою циліндричною поверхнею горловини В;
поверхнею вихідного торця сопла С.
Внутрішній контур збіжної частини сопла А в осьовому перерізі має форму дуги в «чверть еліпса».
Центр еліпса розташований на відстані D/2 від осі сопла. Більший радіус еліпса є паралельним до осі сопла і дорівнює D12. Найменший радіус еліпса дорівнює (D - d)/2.
Профіль збіжної частина сопла А перевіряють за допомогою шаблону.
Будь-які два діаметри збіжної частини сопла, виміряні в одній площині, перпендикулярній до осі сопла, не повинні відрізнятися одне від одного більше ніж на 0,1 % від їх середнього значення.
Рисунок 2 - Еліпсне сопло
Горловина В має діаметр d і довжину 0,6с/.
Діаметр d обчислюють згідно з ГОСТ 8.586.1 (формула 5.4). За значення діаметра d^ приймають середнє значення результатів вимірювань діаметра не менше ніж у чотирьох напрямках, розташованих під рівними (візуально контрольованими) кутами один до одного. При цьому відносна невизначеність результату вимірювання діаметра, що вноситься вимірювальним інструментом, 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 %.
Відстань між стінкою ВТ і зовнішньою лицьовою стороною горловини повинна бути не меншою, НІЖ З мм.
Товщина Н повинна бути не меншою, ніж 3 мм, і не більшою, ніж 0,150. Товщина стінки горловини F повинна бути не меншою, ніж 3 мм при D > Б5 мм. Якщо D < 65 мм, то F повинно бути не меншим, ніж 2 мм, і достатнім для запобігання деформації сопла.
Внутрішня поверхня сопла повинна бути відполірована до Ra < 104d.
J Форму зовнішньої частини сопла і чистоту її оброблення не регламентують, але слід забезпечувати виконання вимог, викладених в 5.2.2.4, 5.2.2.5 і в останньому абзаці 5.2.1.
Профіль еліпсного сопла з малим відносним діаметром горловини
Вимоги, наведені в 5.2.2 для сопла з великим відносним діаметром горловини, треба застосовувати також до сопла з малим відносним діаметром горловини, за винятком вимог до форми еліпса, які наведено в 5.2.3.2.
Збіжна частина А сопла має форму четвертини еліпса. Центр еліпса знаходиться на відстані (7/6)с/ від осі сопла. Більший діаметр еліпса є паралельним до осі сопла. Значення більшого радіуса еліпса дорівнює d. Значення меншого радіуса еліпса дорівнює (2/3)d.
Матеріал І виготовлення
Еліпсне сопло виготовляють з будь-якого матеріалу [див. ГОСТ 8.586.1 (6.1.2)], будь- яким способом, за умови, що воно відповідає наведеним вище технічним вимогам.
Отвори для відбирання тиску
Відбирання статичного тиску до еліпсного сопла і після нього виконують за допомогою або окремих отворів, або декількох взаємно з'єднаних отворів.
Отвір для відбирання тиску до сопла розташовують так, щоб вісь отвору була від вхідної торцевої поверхні сопла на відстані.
Вісь отвору для відбирання тиску після сопла повинна бути на відстані (0,50 ±0,01)0 від вхідної торцевої поверхні сопла. Якщо збіжну частину А сопла виготовлено відповідно до вимог 5.2.3.2, то за р < 0,3188 вісь отвору розташовують від вхідної торцевої поверхні сопла на відстані 1,6^02£).
Під час вимірювання відстані між віссю отвору і вхідною торцевою поверхнею сопла враховують товщину прокладок і/або матеріалу ущільнювача.
Осі отвору для відбирання тиску і ВТ повинні перетинатися під прямим кутом у межах ±3°.
У місці виходу в ВТ отвір повинен мати круглий переріз. Канти отвору повинні бути на одному рівні з внутрішньою поверхнею ВТ. Для ліквідації’ задирок на канті отвору допускається й притуплення радіусом, не більшим, ніж одна десята діаметра отвору.
Не допускаються будь-які нерівності на поверхні отвору і на внутрішній поверхні ВТ поблизу отвору. Відповідність отворів для відбирання тиску вищенаведеним вимогам може бути встановлена зовнішнім оглядом.
Діаметр отворів для відбирання тиску повинен бути не більшим, ніж 0.13D, і не більшим, ніж 13 мм. Вибираючи діаметр отвору, враховують необхідність виключення його випадкового засмічення.
Отвори, які розташовані до і після сопла, повинні мати однаковий діаметр з допустимим відхилом не більше ніж 0,1 мм.
Отвір повинен бути круглим і циліндричним на глибині не менше ніж 2,5 внутрішніх діаметрів цього отвору.
Осі отворів для відбирання тиску до і після сопла може бути розташовано в різних осьових площинах, які проходять через вісь ВТ.
Коефіцієнти еліпсних сопел
Меж! застосування
Еліпсні сопла застосовують за таких умов:
0,05 м S D S 0,63 м;
0,2 р 0,8;
104sRe£107;
Ra/DS 3.2-1 O'4.
Ra визначають вщповідно до вимог, викладених в ГОСТ 8.586.1 (7.1.5).
5.Z.8.2 Коефіцієнт витікання
Коефіцієнт витікання еліпсних сопел з великим і малим відносним діаметром обчислюють за формулою:
С = 0,9965-0,00653./^- . (5.6)
V Re
5.2.6.3 Коефіцієнт розширення
Коефіцієнт розширення еліпсних сопел визначають за 5.1.6.3,
5.2.Є.4 Поправковий коефіцієнт, який враховує шорсткість внутрішньої поверхні вимірювального трубопроводу
За RalD S 3,2-10^ поправковий коефіцієнт Кш для еліпсних сопел дорівнює одиниці.
5.2.7 Невизначеності коефіцієнтів
.7.1 Невизначеність коефіцієнта витікання
Невизначеність коефіцієнта витікання U'c еліпсних сопел за умови що невизначеності р і Re дорівнюють нулю, має значення 2,0 % для всіх значень J3 від 0,2 до 0,8.
J.2 Невизначеність коефіцієнта розширення
Невизначеність коефіцієнта розширення еліпсних сопел обчислюють за формулою:
17' -ЗЛр! р °
О
.8 Втрати тиску
Втрати тиску на еліпсному соплі визначають відповідно до 5.1.8.5.3 Сопла Вентурі
Загальний вигляд
Профіль сопла Вентурі показано на рисунку 3. Він складається з вхідної торцевої поверхні, перпендикулярної до осьової лінії сопла, збіжної частини із заокругленим профілем, циліндричної горловини і дифузора.
d й 2DI3 d > 2ЫЗ
а) 6)
1 - вкорочене сопло Вентурі; 2 - невкорочене сопло Вентурі
Рисунок 3 - Сопло Вентурі
Вхідна торцева поверхня і збіжна частина сопла Вентурі є аналогічними до торцевої поверхні і збіжної частини сопла ИСА 1932 (див. рисунок 1).
Вхідну торцеву площину А обмежено колами діаметром 1,5d і діаметром D .
За d = 2D/3, радіальна ширина цієї плоскої частини сопла дорівнює нулю.
За d > 2D/3 сопло не має плоскої частини в межах кола з діаметром D. В цьому випадку сопло виготовляють так, ніби О є більшим, ніж 1,5ф а потім відтинають частину сопла так, щоб плоска торцева частина сопла мала внутрішній діаметр, який дорівнює D (див. 5.1.2.7 і рисунок 1,6)).
