---

Часть 4

Трубы Вентури. Технические требования

State system for ensuring the uniformity of measurements. Measurements of liquids and gases flow rate and quantity
by moans of orifice Instruments. Part 4. Venturi tubes. Technical requirements

Дата введения в Украине 2010—04—01

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к геометрическим характеристикам и условиям применения труб Вентури, устанавливаемых в трубопроводах круглого сечения с целью определения расхода и количества жидкостей и газов.

Стандарт применяют совместно с требованиями ГОСТ 8.586.1.

Стандарт распространяется на три разновидности труб Вентури, отличающихся способом изготов­ления входной конической части:

• трубы Вентури с литой (без обработки) входной конической частью;

• трубы Вентури с обработанной входной конической частью;

• трубы Вентури со сварной входной конической частью из листовой стали.

Каждую из этих разновидностей труб Вентури можно применять только в точно установленных преде­лах диаметров трубы, их шероховатости, относительного диаметра отверстия и числа Рейнольдса.

Настоящий стандарт не распространяется на трубы Вентури, установленные в трубопроводах внутренним диаметром менее 0,05 м или более 1,2 м и при значениях числа Рейнольдса менее 2 • 10⁴.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

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 1. Принцип метода измерений и общие требования (ИСО 5167-1:2003 «Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круг­лого сечения. Часть 1. Общие принципы и требования», MOD)

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 (ИСО 3419:1981) Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродис­той и низколегированной стали. Переходы. Конструкция (ИСО 3419:1981 «Фитинги из легированной и нелегированной стали, привариваемые встык», MOD)

ГОСТ 24856—81 (ИСО 6552:1980) Арматура трубопроводная промышленная. Термины и опреде­ления (ИСО 6552:1980 «Конденсатоотводчики автоматические. Определение технических терминов», MOD)

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылоч­ных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Фе­дерального агентства по техническому регулированию и метрологий в сета Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текуще­го года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руко­водствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положе­ние, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Издание официальноеТермины, определения, обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены термины, определения, обозначения и сокращения в соответ­ствии с ГОСТ 8.586.1.

4. Принципы метода измерения и расчета

   1. Принцип метода измерения

      1. Метод измерения расхода среды, протекающей в ИТ, основан на создании с помощью трубы Вентури местного сужения потока, часть потенциальной энергии которого переходит в кинетическую энергию. Средняя скорость потока в месте его сужения повышается, а статическое давление становится менее статического давления до трубы Вентури. Разность давления (перепад давления) тем больше, чем больше расход среды,41, следовательно, она может служить мерой расхода.

      2. Массовый расход среды в общем случае рассчитывают по формуле

Qm = (nd²/4)ECz(2p&p)^0,5. (<D

Вывод формулы (4.1) приведен в ГОСТ 8.586.1 (приложение А).

Qm = QP =ЯсРс- <⁴-²>

Массовый расход среды рассчитывают по формуле (4.1) после определения параметров, которые либо измеряют непосредственно, либо вычисляют по результатам измерений других параметров.

Коэффициент истечения труб Вентури зависит от числа Re, которое само зависит от расхода сре­ды, поэтому уравнение для расчета расхода является неявным. В этом случае значение расхода может быть получено методом итераций. Порядок проведения итераций приведен в ГОСТ 8.586.1 (приложе­ние В) и ГОСТ 8.586.5 (раздел 8).

Формулы для определения объемного расхода среды при рабочих условиях измерений и объемно­го расхода среды, приведенного к стандартным условиям, приведены в ГОСТ 8.586.5 (раздел 5).

5. Трубы Вентури

   1. Границы применения

      1. Общие положения

Применение труб Вентури зависитот их разновидности, обусловленной способом изготовления их входной конической части и профиля пересечения входного конуса и горловины. Способы изготовления труб Вентури и границы их применения приведены в 5.1.2—5.1.4.

Трубу Вентури изготовляют литьем в песочную форму или другими способами, которые не пред- усматриваютобработку входной конической части трубы Вентури. Горловину трубы Вентури обрабаты­вают, а места перехода между коническими и цилиндрическими элементами закругляют.

Данную разновидность трубы Вентури применяют при следующих условиях:

0,10 м 5D 50,80 м;

0,30 <р<0,75;

Re>4-10⁴.

Трубу Вентури изготовляют литьем. Входную коническую часть, горловину и входную цилиндри­ческую часть обрабатывают. Переходы между коническими и цилиндрическими элементами могут быть выполнены с закруглениями или без них.

Данную разновидность трубы Вентури применяют при следующих условиях: 0,05 м 50 50,25 м;

0,40 <0 5 0,75;

4 • 1О⁴0 5 Re 510⁸Ц

Трубу Вентури обычно изготовляют сваркой. Для больших диаметров ИТ труба Вентури может не иметь механической обработки, если выполнены требования 5.2.4. У труб Вентури, предназначенных для применения в ИТ малого диаметра, обрабатывают горловину.

Данную разновидность трубы Вентури применяют при следующих условиях:

0,20 м <0 51,20 м;

0,40 5 0 5 0,70;

Re >4- W⁴.

5-2 Профиль труб Вентури

Труба Вентури состоит из входного цилиндри­ческого участка А, сужающейся конической части В, цилиндрической горловины С и диффузора Е. Внут­ренняя поверхность трубы Вентури является цилин­дрической и концентрической к оси ИТ. Соосность сужающейся конической части В и цилиндрической горловины С проверяют визуально.

Диаметр D определяют измерениями внутрен­них диаметров входного цилиндрического участка А в плоскости отверстий для отбора давления. Мини­мальное число измерений должно быть равно числу отверстий для отборов давления (но не менее четы­рех). Измерения проводят вблизи отверстий для отбора давления, а также между ними в диаметраль­ных плоскостях, расположенных приблизительно под одинаковыми углами друг к другу. Среднее зна­чение результатов измерений принимают за значе­ние D. При этом относительная неопределенность результата измерения, вносимая измерительным инструментом, не должна превышать 0,1 %.

Диаметр входного цилиндрического участка А также должен быть измерен в плоскостях, разме­щенных в его начале и конце. Ни одно из значений диаметров, измеренных по длине входного цилин­дрического участка, не должно отличаться более чем на 0,4 % среднего значения.

С

Е — диффузор; С — горловина; В — сужающаяся коническая
часть; А — входной цилиндрический участок; F— плоскости
соединения элементов трубы Вентури; с— см. 5.4 7

Рисунок 1 — Геометрический профиль трубы Вентури

ужающаяся коническая часть В для всех разновидностей труб Вентури должна иметь угол конуса 2Г ± 1 ’ (см. рисунок 1). Эта часть ограни­чена на входе плоскостью, проходящей через пере­сечение поверхностей В и А (или их продолжением), и на выходе — плоскостью пересечения поверхнос­тей В и С (или их продолжением).Общая длина сужающейся конической части 8, измеренная параллельно оси трубы Вентури, при­близительно равна 2,7 (D — d}.

Место перехода сужающейся конической части В во входной цилиндрический участок А имеет радиус R₁, значение которого зависит от разновидности трубы Вентури.

Профиль сужающейся конической части В и места его перехода во входной цилиндрический учас­ток и горловину проверяют шаблоном. Отклонение профиля сужающейся конической части от профиля шаблона в любом месте не должно превышать 0,0048.

За внутреннюю поверхность сужающейся конической части принимают поверхность вращения, для которой два диаметра, измеренные в одной плоскости, перпендикулярной к оси вращения, отлича­ются от среднего значения диаметра не более чем на ± 0,4 %.

В месте соединения горловины Сссужающейся конической частью В имеется закругление с радиу­сом Г?2 •^{а в} месте сопряжения горловины и диффузора — закругление с радиусом R₃. Величины R₂ и R₃ зависят от разновидности трубы Вентури.

Значение диаметра горловины с/рассчитыеают по ГОСТ 8.586.1 [формула (5.4)). За значение диа­метра принимают среднее значение результатов измерений внутреннего диаметра горловины в плоскости отверстий для отбора давления. Минимальное число измерений должно быть равно числу отверстий для отборов давления (но не менее четырех). Измерения проводят вблизи отверстий для отбора давления, а также между ними в диаметральных плоскостях, расположенных под приблизитель­но равными углами друг к другу. При этом относительная неопределенность результата измерений диа­метра, обусловленная измерительным инструментом, не должна превышать 0,02 %.

Диаметры горловины должны также быть измерены в плоскостях, размещенных в ее начале и кон­це. Ни одно из значений диаметров, измеренных подлине горловины, не должно отличаться от среднего значения более чем на ± 0,1 %.

Горловина трубы Вентури должна быть обработана на станке или иметь по всей длине гладкую поверхность, чистота обработки которой должна соответствовать требованиям 5.2.7.

Кривые с радиусом R_zи R₃, сопрягающие горловину с диффузором и входной конической частью, должны являться образующими поверхностями вращения, как указано в 5.2.3. Это требование считают выполненным, если значения двух диаметров, измеренные в одной плоскости, перпендикулярной к оси вращения, отличаются от значения среднего диаметра не более чем на ± 0,1 %.

Значения радиусов R_z и R₃ должны быть проверены шаблоном.

Для каждого радиуса, приблизительно в средней части профиля шаблона, определяют его макси­мальное отклонение от профиля трубы Вентури. Значение максимального отклонения не должно превы­шать 0,02d.

Рекомендуется выбирать угол не более 8°.

Наименьший диаметр диффузора должен быть не менее диаметра горловины.

• внутренняя поверхность входной конической части должна быть без раковин, трещин, выбоин, неровностей и загрязнений, Ra s10⁴D;

• минимальная длина входного цилиндрического участка А должна быть равна меньшему из двух значений — D или O,25D + 250 мм (см. 5.2.2);

• внутренняя поверхность входного цилиндра Л может быть не обработана, если ее качество такое же, как качество поверхности входной конической части В;

• R, = 1,3750 ± 0,275D;

• Г?2 ⁼ 3.625d ± 0,125ф

• длина цилиндрической части горловины должна быть не менее cf/3;