---

Приложение Е
(справочное)
Конструкция устройств подготовки потока и струевыпрямителей

Е.1 Общие положения

Е.1.1 В настоящем приложении приведена конструкция наиболее распространенных УПП и струевыпрямителей.

Включение УПП или струевыпрямителя в настоящее приложение не означает, что данное устройство прошло испытания в соответствии с приложением Ж.

Информация о УПП или струевыпрямителях, прошедших испытания, и методах их монтажа на ИТ приведена в ГОСТ 8.586.2 (пункт 6.3.1).

Допускается применение других конструкций УПП и струевыпрямителей, неуказанных в настоящем приложе нии, если они прошли испытания в соответствии с приложением Ж.

Е. 1.2 Коэффициент гидравлического сопротивления УПП и струевыпрямителей определяют по формуле

(E.1)

где ∆w - потеря давления в струевыпрямителе или УПП.

Е.2 Струевыпрямители

Е.2.1 Общее описание

Струевыпрямитель представляет собой устройство, ликвидирующее или значительно уменьшающее завих рения, но не обеспечивающее устранение осесимметричных или асимметричных деформаций эпюры скоростей потока.

Примерами данных устройств являются трубчатые струевыпрямители «АМСА» и «Etoile».

Е.2.2 Трубчатый струевыпрямитель

Конструкция трубчатого струевыпрямителя приведена на рисунке Е.1.

Струевыпрямитель состоит из связки параллельных и касающихся друг друга трубок, установленных в ИТ.

Число трубок должно быть не менее 19, а их длина не менее 10d_тр, где d_тр - наружный диаметр трубки. Трубки соединяют вместе и помещают связку в ИТ. При этом оси трубок должны быть параллельны оси ИТ.

Конструкция трубчатого струевыпрямителя, состоящего из связки 19 трубок, приведена в ГОСТ 8.586.2 (пункт 6.3.2).

Коэффициент гидравлического сопротивления трубчатого струевыпрямителя зависит от числа трубок, толщины их стенок. Для трубчатого струевыпрямителя, состоящего из 19 трубок, толщина стенки которых менее 0,025D, коэффициент гидравлического сопротивления равен 0,75.

^a) Длина L трубок должна быть в пределах от 2D до 3Д предпочтительно насколько возможно ближе к 2D.

^b) Наружный диаметр струевыпрямителя, 0,95D ≤ D_f ≤ D.

1 - минимизированный зазор; 2 - стенка ИТ; 3- толщина стенки трубки (меньше 0.025D); 4 - дополнительные центрирующие прокладки - обычно в четырех местах

Рисунок Е.1 - Трубчатый струевыпрямитель

В альтернативной конструкции трубчатого струевыпрямителя трубки закреплены к фланцу с помощью их наружного обода, слегка выступающего в ИТ.

Е.2.3 Струевыпрямитель «АМСА»

Струевыпрямитель «АМСА» имеет сотовую конструкцию с квадратными ячейками, размеры которых приведены на рисунке Е.2. Ребра должны быть как можно более тонкими, имея при этом достаточную прочность.

Коэффициент гидравлического сопротивления в струевыпрямителе «АМСА» может быть принят равным 0,25.

Рисунок Е.2 - Струевыпрямитель «АМСА»

Е.2.4 Струевыпрямитель «Etoile»

Конструкция струевыпрямителя «Etoile» приведена на рисунке Е.З. Струевыпрямитель состоит из восьми радиальных лопастей, расположенных под равными углами. Длина лопастей равна удвоенному диаметру ИТ. Лопасти рекомендуется изготовлять насколько возможно тонкими при достаточной прочности.

Коэффициент гидравлического сопротивления струевыпрямителя «Etoile» может быть принят равным 0,25.

Рисунок Е.3 - Струевыпрямитель «Etoile»

Е.3 Устройства подготовки потока

Е.3.1 Общее описание

УПП представляет собой устройство, которое ликвидирует или значительно уменьшает вихри в потоке, а так же устраняет полностью или частично осесимметричные и асимметричные деформации эпюры скоростей потока.

Примерами данных устройств могут служить УПП «Gallagher», «K-LabNOVA», «NEL (Spearman)», «Sprenkle» и «Zanker».

E.3.2 Устройство подготовки потока «Gallagher»

УПП «Gallagher» защищено патентом. Оно состоит из антивихревого устройства, отстойника и профильного устройства, приведенных на рисунках Е.4 и Е.5.

Коэффициент гидравлического сопротивления УПП «Gallagher» зависит от технических условий на его изготовление и может быть принят равным двум.

^a) Условный диаметр трубопровода.

^b) Длина, равная диаметру наружного диаметра фланца УПП.

^c) 3,2 мм при D_у от 50 до 75 мм, 6,4 мм при D_y от 100 до 450 мм, 12,7 мм при D_у от 500 до 600 мм, 12,7 мм при D_y50 до 300 мм, 17,1 мм при D_v от 350 до 600 мм.

^d) 3,2 мм при D_у от 50 до 75 мм, 6,4 мм при D_y от 100 до 450 мм, 12,7 мм при D_у от 500 до 600 мм.

1 - антивихревое устройство; 2 - профильное устройство

Рисунок Е.4 - Схема УПП «Gallagher»

1 - антивихревое устройство - вариант трубчатого типа:однородная концентрированная связка из 19 трубок возможно установленных на штифтах); 2 - антивихревое устройство - вариант лопастного типа: 8 лопастей длиной от 0,125 D до0,25 D, концентричных с трубой (устройство может быть помещено на входе в ИТ); 3 - профильное устройство : схема 3-8-16 (см. примечание)

Примечание - Схема профильного устройства включает в себя:

3 отверстия, центры которых расположены на окружности диаметром от 0,15 D до 0,155 D.Диаметр отверстий выбирают так, чтобы суммарная площадь отверстий составляла от 3% до 5% площади сечения ИТ.

8 отверстий. центры которых расположены на окружности диаметром от 0,44 D до 0,48 D. Диаметр отверстий выбирают так, чтобы их суммарная площадь составляла от 19% до 21% площади сечения ИТ;

16 отверстий, центры которых расположены на окружности диаметром от 0,81 D до 0,85 D.Диаметр выбирают так, чтобы их суммарная площадь отверстий составляла от 25% до 29% площади сечения трубопровода.

Рисунок Е.5 - Типичные компоненты УПП «Gallagher» (вид спереди)

Е.3.3 Устройство подготовки потока «K-Lab NOVA»

Перфорированный диск K-Lab конструкции NOVA, известной как УПП «K-Lab NOVA», защищен патентом. Устройство состоит из диска с 25 просверленными отверстиями, расположенными по симметричной круговой схеме, при веденной на рисунке Е.6. Толщина перфорированного диска должна находиться в пределах от 0,125D до 0,15D.

Толщина, наружный диаметр и лицевая поверхность фланца зависят от его типа и применения. Размеры отверстий являются функцией внутреннего диаметра трубопровода и числа Re.

При условии Re ≥ 8 10⁵ изготовляют:

центральное отверстие диаметром (0,18629 ± 0,00077) D;

8 отверстий диаметром (0,163 ± 0,00077) D центры которых расположены на окружности диаметром 0,5D±0,5 мм;

16 отверстий диаметром (0,1203 ± 0,00077) D центры которых расположены на окружности диаметром 0,85D± ±0,5 мм.

При условии 8 10⁵ > Re ≥ 10⁵ изготовляют:

центральное отверстие диаметром (0,22664 ± 0,00077) D

8 отверстий диаметром (0,16309 ± 0,00077) D центры которых расположены на окружности диаметром 0,5D±0,5mm;

16 отверстий диаметром (0,12422 ± 0,00077) D центры которых расположены на окружности диаметром 0,85 D ± 0,5 мм.

Коэффициент гидравлического сопротивления УПП «K-Lab NOVA» может быть принят равным двум.

Рисунок Е.6 - Схема УПП «K-Lab NOVA»

Рисунок Е.7 - Схема УПП «NEL (Spearman)»

Е.3.4 Устройство подготовки потока «NEL (Spearman)»

УПП «NEL (Spearman)» приведено на рисунке Е.7. Размеры отверстий являются функцией внутреннего диаметра ИТ. Данные по отверстиям следующие:

4 отверстия (d₁) диаметром 0,1D центры которых расположены на окружности диаметром 0,18D

8 отверстий (d₂) диаметром 0,16D центры которых расположены на окружности диаметром 0,48D

16 отверстий (d₃) диаметром 0,12D центры которых расположены на окружности диаметром 0,86D.

Толщина перфорированной пластины равна 0,12D.

Коэффициент гидравлического сопротивления УПП «NEL (Spearman)» может быть принят равным 3.2.

Е.3.5 Устройство подготовки потока «Sprenkle»

Конструкция УПП «Sprenkle» приведена на рисунке Е.8.

УПП «Sprenkle» состоит из трех перфорированных пластин, расположенных последовательно на расстояни! (1 ± 0,1)D друг от друга.

Для уменьшения потерь давления рекомендуется, чтобы отверстия имели фаску под углом 45° со стороны входа потока, а общая площадь отверстий в каждой пластине должна быть более 40 % площади поперечного сечения ИТ.

Отношение толщины пластины к диаметру отверстий должно быть не менее единицы, а диаметр отверстий - не более 0,05D (см. рисунок Е.8).

Пластины соединяют друг с другом прутками или шпильками, расположенными по периферии просвета ИТ и имеющими как можно меньший диаметр, но создающими достаточно прочное крепление.

Коэффициент гидравлического сопротивления УПП «Sprenkle» принимают равным 11, если входные кроме отверстий имеют фаски, или 14 - при их отсутствии.

1 - перфорированные пластины

Рисунок Е.8 - Схема УПП «Sprenkle»

Е.3.6 Устройство подготовки потока «Zanker»

Конструкция УПП «Zanker» приведена на рисунке Е.9.

УПП «Zanker» состоит из перфорированной пластины с отверстиями, за которыми расположены каналы (по одному на каждое отверстие), образованных пересечением ряда пластин (см. рисунок Е.9). Пластины должны иметь как можно меньшую толщину, но обеспечивать достаточную прочность.

Коэффициент гидравлического сопротивления УПП «Zanker» может быть принят равным пяти.

Е.3.7 Дисковое устройство подготовки потока «Zanker»

Дисковое УПП «Zanker» является развитием конструкции УПП, описанной в Е.3.6. У нового устройства имеется такое же распределение отверстий, но увеличена толщина пластины до 0,15D и отсутствует сотовая структура каналов, прикрепленных к пластине.

^a) 4 отверстия диаметром 0,141D центры которых расположены на окружности диаметром 0,25D.

^b) 8 отверстий диаметром 0,139D центры которых расположены на окружности диаметром 0,56D.

^c) 4 отверстия диаметром 0,1365D центры которых расположены на окружности диаметром 0,75D.

^d) 8 отверстий диаметром 0,11D центры которых расположены на окружности диаметром 0,85D.

^е) 8 отверстий диаметром 0,077D центры которых расположены на окружности диаметром 0,90D.

Рисунок Е.9 - УПП «Zanker»

Дисковое УПП «Zanker» включает 32 просверленных отверстия, расположенных по симметричной круговой схеме. Размеры отверстий зависят от внутреннего диаметра ИТ и приведены на рисунке Е.10.

Допуск на диаметр каждого отверстия равен ± 0,1 мм при D < 100 мм.

Толщина перфорированной пластины, l_п, такова, что 0,12D ≤ l_п ≤ 0,15D. Толщина фланцев зависит от применения; наружный диаметр и лицевые поверхности фланцев зависят от их типа и применения.

^a) 4 центральных отверстия диаметром (0,141 ± 0,001)D центры которых расположены на окружности диаметром (0,25 ± 0,002)D.

^b) 8 отверстий диаметром (0,139 ± 0,001)D центры которых расположены на окружности диаметром (0,56 ± 0,005)D.

^c) 4 отверстия диаметром (0,1365 ± 0,001)D центры которых расположены на окружности диаметром (0,75 ± 0,0075)D.

^d) 8 отверстий диаметром (0,110 ± 0,001)D центры которых расположены на окружности диаметром (0,85 ± 0,085)D.

^e) 8 отверстий диаметром (0,077 ± 0,001)D центры которых расположены на окружности диаметром (0,90 ± 0,009)D.

Рисунок Е.10 - Схема дискового УПП «Zanker»

Коэффициент гидравлического сопротивления дискового УПП «Zanker» может быть принят равным трем.

Приложение Ж
(обязательное)
Испытание устройств подготовки потока и струевыпрямителей

Ж.1 Испытания УПП и струевыпрямителей, применяемых для любого типа местного сопротивления

Ж.1.1 Если УПП или струевыпрямитель прошли испытания на соответствие требованиям Ж.1.2 - Ж.1.5 с конкретным типом СУ, то они могут быть установлены после любого типа МС с СУ того же типа, относительный диаметр отверстия которого не более 0,67.

Если УПП или струевыпрямитель прошли дополнительные испытания на соответствие требованиям Ж.1.6, то они могут быть установлены с СУ при β более 0,67.

Если УПП или струевыпрямитель прошли испытания и при их установке на ИТ соблюдены положения, изложенные в Ж.1.7, то нет необходимости увеличивать неопределенность коэффициента истечения.

Ж.1.2 Необходимо проверить, что определенные с помощью испытательного оборудования коэффициенты истечения применяемых СУ, при наличии достаточной длины прямолинейных участков ИТ, исключающих влияния МС на поток в СУ, находятся в пределах неопределенности коэффициентов истечения, рассчитанных по формулам, приведенным:

- в ГОСТ 8.586.2 (подпункты 5.3.2.1 и 5.3.3.1) - для диафрагмы;

- ГОСТ 8.586.3 (подпункты 5.1.6.2 и 5.1.7.1) - для сопла ИСА 1932;

- ГОСТ 8.586.3 (подпункты 5.2.6.2 и 5.2.7.1) - для эллипсного сопла;

- ГОСТ 8.586.3 (подпункты 5.3.4.2 и 5.3.5.1) - для сопла Вентури;

- ГОСТ 8.586.4 (пункты 5.5.2 и 5.7.1) - для труб Вентури с литой необработанной входной конической частью;

- ГОСТ 8.586.4 (пункты 5.5.3 и 5.7.2) - для труб Вентури с обработанной входной конической частью;

- ГОСТ 8.586.4 (пункты 5.5.4 и 5.7.3) - для труб Вентури со сварной входной конической частью из листовой стали.

Ж.1.3 Испытания УПП или струевыпрямителей проводят с применением СУ, имеющих значение β, равное 0,67. Результаты испытания считают положительными, если отклонение коэффициента истечения СУ, полученное в процессе испытаний, от значения коэффициента истечения, полученного при проведении испытаний по Ж.1.2, менее 0,23 %, при следующих вариантах установки УПП или струевыпрямителя:

а) перед УПП или струевыпрямителем имеется достаточной длины прямолинейный участок ИТ, обеспечивающий отсутствие деформации потока среды (минимальную необходимую длину прямолинейного участка ИТ допускается определять по ГОСТ 8.586.2 (колонка А таблицы 4) в соответствии с видом МС перед УПП или струевыпрямителем при значении β, равном 0,67);

б) УПП или струевыпрямитель установлены после задвижки, закрытой на 50 %, или сегментной диафрагмы, перекрывающей половину сечения ИТ;