Что измеряет трубка вентури

Труба Вентури

Труба Вентури — устройство для измерения расхода или скорости потока газов и жидкостей, представляющее собой трубу с горловиной, включаемую в разрыв трубопровода. Имеет наименьшие потери давления среди сужающих поток расходомеров. Названа по имени итальянского ученого Дж. Вентури.

Содержание

Принцип действия

В основе принципа действия трубы Вентури лежит эффект Вентури — явление уменьшения давления в потоке жидкости или газа, когда этот поток проходит через суженный участок трубы.

Конструкция

Труба Вентури состоит из входного конуса (2), горловины (3) и диффузора (4). Для выравнивания давления на периферии горловина и входной конус имеют кольцевые усредняющие камеры (1), в нижней части которых устанавливают приспособления для спуска жидкости. Если конечный диаметр диффузора меньше диаметра трубопровода, то труба называется короткой, если равен — длинной. Отводы от трубы подключают к дифференциальному манометру. Расход определяется выражением:

, где

C — экспериментальный коэффициент, отражающий потери внутри расходомера,

A₁ и A₂— площади сечения трубопровода и горловины соответственно,

ρ — плотность жидкости или газа,

P₁ и P₂ — статические давления на входе трубы и в горловине.

В случае измерения расхода газа в выражение вводят коэффициент сжимаемости газа.

Материалы для изготовления трубы Вентури

Суживающее устройство должно быть изготовлено из коррозионно-эрозионно-стойкого по отношению к среде материала, температурный коэффициент линейного расширения которого известен в диапазоне изменения температуры среды. Наибольшее распространение приобрели нержавеющие стали. К их числу относятся стали марок Х17, Х23Н13 и 1Х18Н9Т.

Применение

Труба Вентури в скоростных газоочистителях

Скоростные газопромыватели используются, главным образом, для очистки газов от микронной и субмикронной пыли. Принцип действия этих аппаратов базируется на интенсивном дроблении газовым потоком, движущимся с большой скоростью (обычно около 60…150 м/с, но может доходить и до 430 м/с), орошаемой жидкости. Осаждению частичек пыли на капельках жидкости способствует турбулентность газового потока и высокие относительные скорости между уловленными частичками пыли и капельками.

Наиболее распространённым аппаратом этого класса является скруббер Вентури, являющийся наиболее эффективным из влажных пылеуловителей, используемых в промышленности. Основная часть скруббера Вентури, с целью снижения гидравлических потерь, выполняется в виде трубы Вентури.

Труба Вентури в инжекторных системах

Инжектор — вид струйного насоса для сжатия газов и паров, а также нагнетания жидкости. Инжектором жидкость, газ или пар нагнетается в ёмкости с повышенным давлением.

Принцип работы инжекторов основан на преобразовании кинетической и тепловой энергии рабочего потока в потенциальную энергию смешанного (рабочего и инжекционного) потока.

Используется в инжекторных системах подачи топлива двигателей внутреннего сгорания, для подачи питательной воды в паровые котлы, для приготовления и подачи химических растворов в системах орошения и внесения удобрений.

См. также

Источники

Это заготовка статьи о технике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. Это примечание по возможности следует заменить более точным.

Полезное

Смотреть что такое «Труба Вентури» в других словарях:

труба Вентури — Расходомерная труба, имеющая входной цилиндрический участок, переходящий в сходящуюся коническую часть, цилиндрическое горло и длинный диффузор. [ГОСТ 15528 86] Тематики измерение расхода жидкости и газа Обобщающие термины виды преобразователей… … Справочник технического переводчика

труба Вентури — 3.2.10 труба Вентури: Тип стандартного сужающего устройства, которое состоит из входного цилиндрического участка, сходящейся конической части (конфузора), горловины и расходящейся конической части (диффузора). Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Труба Вентури — [Venturi tube] скоростной распылитель в турбулетных пылеулавливающих установках для очистки технологических газов и вентиляционных выбросов от промышленных печей. Принцип действия скоростного пылеуловителя заключается в следующем. В поток газов,… … Энциклопедический словарь по металлургии

расходомерная труба Вентури — труба Вентури Сужающее устройство с круглым отверстием, имеющее на входе конический сужающийся участок, переходящий в цилиндрический участок, соединенный на выходе с расширяющейся конической частью, называемой «диффузором». [ГОСТ… … Справочник технического переводчика

укороченная труба Вентури — Труба Вентури с укороченным диффузором, выходное сечение которого меньше сечения трубопровода. [ГОСТ 15528 86] Тематики измерение расхода жидкости и газа Обобщающие термины виды преобразователей расхода жидкости (газа) EN truncated Venturi tube… … Справочник технического переводчика

Укороченная труба Вентури — 61. Укороченная труба Вентури D. Kurz Venturirohr E. Truncated Venturi tube F. Tube de Venturi tronquè Труба Вентури с укороченным диффузором, выходное сечение которого меньше сечения трубопровода Источник: ГОСТ 15528 86: Средства измерений… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

измерительная труба Вентури — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN Venturi meter … Справочник технического переводчика

труба — 3.17 труба : Закрытый элемент горки, вся внутренняя поверхность которого может использоваться для скольжения. Источник: ГОСТ Р 52603 2006: Аквапарки. Водные горки высотой 2 м и выше. Безопасность конструкции и методы испытаний. Общие т … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Вентури труба — расходомер Вентури, устройство, обеспечивающее местное сужение потока жидкости, газа или пара; применяется для измерения расхода или скорости потока. Названо по имени итальянского учёного Дж. Вентури. В В. т. (рис.) скорость потока… … Большая советская энциклопедия

Вентури — Вентури фамилия итальянского происхождения Вентури, Джованни Баттиста (1746 1822) итальянский физик, работавший в гидравлике, теории света, оптике. Эффект Вентури физический эффект, открытый Джованни Вентури. На его основе… … Википедия

Источник

Принцип работы трубки Вентури

Принцип работы

Устройство трубки Вентури представляет собой несколько элементов:

Преимущества

Основное преимущество трубки Вентури – плавное изменение параметров потока: скорости и потенциального давления. В результате при замерах получаются приближенные к реальности значения. Любой другой измеритель подобного типа в процессе преобразования потока, изменил бы и режим движения жидкости или газа с ламинарного на турбулентный.

Ламинарный режим подразумевает плавное течение потоков жидкости или газа. Внутренние слои струи или потока в таком случае не перемешиваются между собой. Тогда как турбулентный поток представляет собой огромное количество разнонаправленных завихрений с постоянным перемешиванием жидкости или газа. И ламинарный, и турбулентный режим предполагает движение в одном направлении.

Но смена процесса прохождения газа ведет к изменению давления и скорости по непредсказуемым законам. Поэтому трубка Вентури обрела огромную популярность среди гидравлических измерительных приборов.

В гидравлике не разделяют жидкость и газ. Фактически различие между двумя этими средами сводится к разной плотности. Основные законы поведения потока воздуха и жидкости совпадают. Поэтому в университетах изучают вентиляцию, отопление и водоснабжение на одной или смежных специальностях.

Недостатки

Единственным, но огромным недостатком трубки вентури является ее габариты. Уместить в ладонь трубку вентури, необходимую для измерений можно. Но система, для которой подойдет такой прибор будет слишком мала. А замеру требуется производить в первую очередь в реальных условиях.

То же касается и большей части других сфер применения трубки вентури. Наиболее огромные устройства требуются для проведения аэродинамических испытаний вентиляционного оборудования.

Сферы использования

Разберем в подробности принципы работы трубки Вентури в каждой отдельной сфере жизни общества.

Аспирация

Аспирацией называют процесс отчистки воздуха от пыли перед выбросом в атмосферу. Удаление неочищенного воздуха ведет к серьезному ухудшению экологической обстановки, увеличивает вероятность пожара, создает смог. Поэтому перед выбросом воздуха его стараются максимально отчистить от загрязнений, в том числе и от твердых частиц, то есть пыли.

Трубка вентури в этом плане хороша возможностью тонкой отчистки от огромного числа подвидов пыли. Пыль в вентиляции разделяется на виды. И крайне цениться оборудование, которое может убирать большой перечень загрязнений, например: неорганическую пыль, органическую от муки, табака и так далее. К тому же, редко какое устройство способно отчистить воздух от мелких фракций.

Все эти преимущества характерны для трубки вентури. Однако, существует огромный недостаток, из-за которого куда чаще применяются другие устройства: циклоны. В силу своего устройства трубка Вентури способна без недостатков для основной системы замедлить, а потом снова ускорить поток воздуха.

В середине устройства при этом на мгновение происходить зависание твердых частиц, которые парят под действием силы инерции. После несколько мгновений частицы будут падать, пока поток воздуха вновь их не подхватит.

Во время зависания пыль легко поддается отделению от основного потока воздуха. Но устройство трубки вентури позволяет сделать это только с помощью противоположно направленного потока воды. В верхней части трубки устанавливают форсунки, распыляющие жидкость. Любое использование воды в системах аспирации связано с достаточно большими расходами: на насосы, на дополнительное оборудование и саму воду. Поэтому трубку Вентури как часть системы отчистки используют крайне редко.

Эжекция

Эжекцией называют процесс смешения двух сред, при этом одна из сред находится под давлением и увлекает с собой другую. Для того, чтобы использовать трубку вентури в эжекторе, в центральную часть вставляют узкий раструб, через который подается поток от вентилятора. Зачем это нужно? Так получается передвигать загрязненную воздушную среду без соприкосновения рабочего вещества с лопастями вентилятора.

В результате перемещения воздуха, создается разность давлений. Воздух перемещается. Зачем такие сложности? Во время работы вентилятора так или иначе соприкасаются между собой металлические части устройства. Это служит причиной появления искры. В случае удаления лековоспламеняемых веществ системами вентиляции, одна искра может стать причиной катастрофы.

Благодаря эжектору работают и системы пневмотранспорта. Наиболее банальный пример такой системы: воздушная почта в банках и офисах, которая мгновенно доставляет записки на другие этажи здания. Но у системы есть множество вариантов применения: например, схожим образом перемещают муку в пекарнях, на элеваторах и мельницах.

Подача удобрений

Самый простой вариант использования устройства: подача удобрений. Это маленький аналог трубки вентури на шланг, который позволяет смешивать удобрение с водой прямо в шланге. Принцип работы трубки вентури тот же, что и в эжекторе.

Измерение параметров потока воздуха

Измерение потоков воздуха происходит с помощью двух манометров: один устанавливается до входа в центральный цилиндр, другой в самом цилиндре. Таким образом происходит отбор большого и малого давления. Под двум величинам с применением специальной формулы можно узнать расход жидкости или газа.

В реальных условиях манометры устанавливаются у фланцев, которыми соединяются отдельно взятые части системы. Использовать литую трубку Вентури для измерения невозможно. Так получилось, что изначально лабораторная установка нашла множество применений в реальной жизни: от вентиляции и научных замеров до банальной подачи удобрений.

Вот некоторые способы того, как работает трубка вентури.

Источник

Полное меню

Основные ссылки

Вернуться в «Каталог СНиП»

ГОСТ 8.586.4-2005 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 4. Трубы Вентури. Технические требования.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION
(ISC)

межгосударственный

Государственная система обеспечения единства измерений

ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ С ПОМОЩЬЮ СТАНДАРТНЫХ СУЖАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Трубы Вентури
Технические требования

Part 4: Venturi tubes (MOD)

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Отраслевой метрологический центр «Газметрология» (ООО «ОМЦ Газметрология»), Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии» (ФГУП ВНИИР), государственным предприятием «Всеукраинский государственный научно-производственный центр стандартизации, метрологии, сертификации и защиты прав потребителей» Госпотребстандарта Украины (Укрметртестстандарт), Национальным университетом «Львовская политехника»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Министерство торговли и экономического развития Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

Национальный институт стандартов и метрологии Кыргызской Республики

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6)

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».

Введение

-Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования;

-Часть 2. Диафрагмы. Технические требования;

-Часть 3. Сопла и сопла Вентури. Технические требования;

-Часть 4. Трубы Вентури. Технические требования;

-Часть 5. Методика выполнения измерений.

Комплекс стандартов устанавливает требования к геометрическим размерам и условиям применения сужающих устройств, используемых в трубопроводах круглого сечения, полностью заполненных однофазной (жидкой или газообразной) средой, скорость течения которой менее скорости звука в этой среде.

В первой части представлены термины и определения, условные обозначения, принцип метода измерений, установлены общие требования к условиям измерений при применении всех типов сужающих устройств.

В пятой части представлена методика выполнения измерений с помощью указанных выше типов сужающих устройств.

Настоящий стандарт от международного стандарта [ 4 ] отличается следующим:

— увеличен диапазон чисел Рейнольдса, при которых допускается применение труб Вентури;

— приведены требования к определению необходимой длины прямолинейных участков измерительных трубопроводов для широкого ряда местных сопротивлений;

— включено дополнительное приложение А «Классификация видов местных сопротивлений».

Увеличение диапазона чисел Рейнольдса, допускаемых при использовании труб Вентури, позволяет расширить область их применения.

Расширение списка видов местных сопротивлений и включение в настоящий стандарт приложение А позволяет расширить возможности монтажа труб Вентури и исключить ошибки при определении необходимых длин прямолинейных участков измерительных трубопроводов.

Введенные дополнительные требования выделены в настоящем стандарте путем заключения в рамки из тонких линий.

Наименования видов местных сопротивлений, дополнительно включенных в настоящий стандарт, выделены курсивом.

1) В международном стандарте [ 3 ] эллипсные сопла названы соплами большого радиуса.

Государственная система обеспечения единства измерений

ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ С ПОМОЩЬЮ СТАНДАРТНЫХ СУЖАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Трубы Вентури. Технические требования

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

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 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.

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 )

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

4 Принципы метода измерения и расчета

4.1 Принцип метода измерения

4.1.1 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, и, следовательно, она может служить мерой расхода.

4.1.2 Массовый расход среды в общем случае рассчитывают по формуле

. (4.1)

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

4.1.3 Связь массового расхода среды, объемного расхода среды при рабочих условиях и объемного расхода среды, приведенного к стандартным условиям, устанавливает следующая формула:

4.2 Расчет расхода среды

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

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

5.1 Границы применения

5.1.1 Общие положения

Применение труб Вентури зависит от 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.

5.1.2 Трубы Вентури с литой (без обработки) входной конической частью

Трубу Вентури изготовляют литьем в песочную форму или другими способами, которые не предусматривают обработку 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:

5.1.3 Трубы Вентури с обработанной входной конической частью

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:

5.1.4 Трубы Вентури со сварной входной конической частью из листовой стали

Данную разновидность трубы Вентури применяют при следующих условиях:

5.2 Профиль труб Вентури

5.2.1 На рисунке 1 приведен разрез трубы Вентури в плоскости, проходящей через ее ось. Обозначения элементов и геометрических параметров трубы Вентури, приведенные на рисунке 1, применяют в настоящем разделе.

Труба Вентури состоит из входного цилиндрического участка А, сужающейся конической части Б, 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.

Место перехода сужающейся конической части В во входной цилиндрический участок А имеет радиус R ₁ значение которого зависит от разновидности трубы Вентури.

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 %.

Значение диаметра горловины d рассчитывают по ГОСТ 8.586.1 [формула (5.4)]. За значение диаметра d ₂₀ 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 по длине 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 ₂ и R ₃ , 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 ₂ и R ₃ должны быть проверены шаблоном.

5.2.5 Диффузор E должен иметь угол φ ( см. рисунок 1) в пределах от 7° до 15°.

Рекомендуется выбирать угол не более 8°.

Наименьший диаметр диффузора должен быть не менее диаметра горловины.

5.2.6 Труба Вентури называется «укороченной», если выходной диаметр диффузора менее диаметра D . Диффузор может быть укорочен на 35 % его длины.

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

— длина цилиндрической части горловины должна быть не менее d /3 ;

— длина цилиндрической части горловины, находящейся между концом радиуса R ₂ и плоскостью, проходящей через оси отверстия для отбора давления, также как и длина цилиндрической части между плоскостью, проходящей через оси отверстий для отбора давления, и началом радиуса R ₃ должна быть не менее d /6 (для длины горловины также см. 5.2.4);

— минимальная длина входного цилиндрического участка должна быть равна D ;

— R ₁ должен быть менее 0.25 D и предпочтительно равен нулю;

— R ₂ должен быть менее 0,25 d и предпочтительно равен нулю;

— длина цилиндрической части горловины, находящейся между концом радиуса R ₂ и плоскостью, проходящей через оси отверстия для отбора давления, должна быть не менее 0,25 d ;

— радиус R ₃ должен быть менее 0,25 d и предпочтительно равен нулю.

Поверхность входного цилиндрического и сужающегося конического участков обрабатывают так же, как и поверхность горловины ( см. 5.2.7).

— минимальная длина входного цилиндрического участка А должна быть равна D ;

— между цилиндрическим участком А и входным конусом В не должно быть переходных кривых, кроме образуемых за счет сварки;

— между входным конусом В и горловиной С не должно быть переходных кривых, кроме образуемых за счет сварки;

— между горловиной С и диффузором Е не должно быть переходных кривых;

— внутренние сварные швы должны быть заподлицо с прилегающими поверхностями и не должны находиться вблизи отверстий для отбора давления.

5.3 Материал и изготовление

5.3.1 Труба Вентури может быть изготовлена из любого материала, соответствующего требованиям ГОСТ 8.586.1 (подпункт 6.1.2), и любым способом при условии, что она будет соответствовать техническим требованиям 5.2.

5.3.2 Рекомендуется входную коническую часть В и горловину С изготовлять как одно целое. Горловину С и часть В трубы Вентури с обработанной входной конической частью рекомендуется изготовлять из одной заготовки. При изготовлении этих деталей из двух отдельных частей их собирают до окончательной обработки внутренней поверхности.

5.3.3 Обращают особое внимание на центрирование диффузора Е относительно горловины. Уступ в месте соединения диффузора и горловины не допускается. Отсутствие уступа устанавливают пальпированием поверхностей после сборки горловины и диффузора до установки трубы Вентури.

5.4 Отбор давления

5.4.1 Отбор давления до трубы Вентури и 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. Использование для отбора давления сплошных кольцевых щелей или равномерно распределенных по горловине пазов не допускается.

При выборе значения диаметра отверстий дополнительно учитывают необходимость исключения случайного их засорения.

5.4.3 До трубы Вентури и в ее горловине должно быть не менее чем по четыре отверстия для отбора давления. Оси отверстий должны образовывать между собой равные углы и должны быть расположены в плоскости, перпендикулярной к оси трубы Вентури.

5.4.4 В месте выхода во внутреннюю полость трубы Вентури отверстие должно быть круглым. Кромки отверстия должны быть заподлицо с внутренней поверхностью трубы Вентури. Для ликвидации заусенцев на кромке отверстия допускается ее притупление радиусом не более одной десятой диаметра отверстия.

Не допускаются какие-либо неровности на поверхности отверстия и внутренней поверхности трубы Вентури вблизи отверстий.

5.4.5 Отверстие для отбора давления должно быть цилиндрическим на глубине не менее 2,5 внутренних диаметров этого отверстия.

5.4.6 Соответствие отверстий требованиям, приведенным в 5.4.4, может быть установлено визуально.

Для трубы Вентури с литой (без обработки) входной конической частью расстояние между осью отверстия для отбора давления, расположенного до трубы Вентури, и плоскостью пересечения поверхностей A и В (или их продолжениями) должно быть равно:

5.4.8 Площадь свободного сечения кольцевой камеры усреднения или пьезометрического кольца должна быть не менее половины общей площади отверстий отбора.

Рекомендуется применять кольцевые камеры или пьезометрические кольца, площадь которых в два раза больше указанной, если труба Вентури установлена после МС, создающих асимметричную деформацию эпюры скоростей потока.

5.5 Коэффициент истечения

5.5.1 Ограничения по применению

Трубы Вентури применяют на ИТ, для которых допускают широкий диапазон значений Ra / D , без введения поправочного коэффициента, учитывающего шероховатость внутренней поверхности ИТ ( см. 6.4.2 ).

5.5.2 Коэффициент истечения трубы Вентури с литой (без обработки) входной конической частью

Коэффициент истечения трубы Вентури с литой (без обработки) входной конической частью рассчитывают по формулам:

5.5.3 Коэффициент истечения трубы Вентури с обработанной входной конической частью

Коэффициент истечения труб Вентури с обработанной входной конической частью рассчитывают по формулам:

при 2∙10 4 β ≤ Re 5 β ; (5.3)

C = 0,9950 при 5∙10 5 β ≤ Re ≤ 10 6 β ; (5.4)

С = 1,000 при 10 6 β Re ≤2∙10 6 β; (5.5)

5.5.4 Коэффициент истечения труб Вентури со сварной входной конической частью из листовой стали

Коэффициент истечения труб Вентури со сварной входной конической частью из листовой стали рассчитывают по формулам:

5.6 Коэффициент расширения

Коэффициент расширения для всех разновидностей труб Вентури рассчитывают по формуле

, (5.9)

Формулу применяют только при соблюдении условия: ∆ρ/ ρ ≤ 0,25.

5.7 Неопределенность коэффициента истечения

5.8 Неопределенность коэффициента расширения

Неопределенность коэффициента расширения всех разновидностей труб Вентури при условии, что неопределенности β, ∆ρ / ρ и к равны нулю, рассчитывают по формуле

.

5.9 Потери давления

Потери давления на трубе Вентури могут быть рассчитаны по формуле

∆ω = ξ С 2 Е 2 ∆ρ, (5.10)

где коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывают по формуле

При проведении расчетов для Re / β 5 значение коэффициента ξ₁ может быть вычислено в соответствии с [ 5 ].

Можно принять, что относительная потеря давления в общем случае составляет от 5 % до 20 %.

6 Требования к установке

6.1 Общие положения

Общие требования к установке СУ, приведенные в ГОСТ 8.586.1 (раздел 7), следует применять совместно с дополнительными специальными требованиями настоящего раздела к установке труб Вентури.

Необходимую минимальную длину прямолинейных участков ИТ определяют в зависимости от вида МС, их размещения на ИТ и относительного диаметра отверстия трубы Вентури. Классификация видов МС приведена в приложении А.

Если не используют струевыпрямитель или УПП, то минимальную длину прямолинейных участков ИТ устанавливают на основе требований, приведенных в 6.2.

В случае применения струевыпрямителя или УПП минимальную допускаемую длину прямолинейных участков ИТ устанавливают на основе результатов 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.

6.2 Минимальная длина прямолинейных участков измерительных трубопроводов

6.2.1 Необходимая минимальная длина прямолинейных участков ИТ до и после трубы Вентури в зависимости от значения ее относительного диаметра горловины и вида МС приведена в таблице 3.

Для промежуточных значений β, не указанных в таблице 3, наименьшую длину прямолинейных участков ИТ рассчитывают методом линейной интерполяции данных таблицы по формуле

, (6.1)

Результат расчета по формуле (6.1) округляют до значения, составляющего половину единицы последнего разряда целой части числа.

6.2.2 Если труба Вентури применяется для выполнения исследовательских работ или используется в качестве эталонного СИ при калибровочных или поверочных работах, рекомендуется увеличить не менее чем в 2 раза значения длин прямолинейных участков ИТ до СУ, указанные в таблице 3.

Для МС, расположенных до СУ

Тройник с заглушкой 4)

Два или более колен в одной или разных плоскостях

Переход от 1.33 D до D на длине 2,3 D

Переход от 3 D до D на длине 3,5 D

Переход от 2 D до D на длине от 1,5 D до 3 D 4)

Переход от 0.67 D до D на длине 2.5 D

Окончание таблицы 3

Наименьшая относительная длина прямолинейного участка ИТ при β, равном

Переход от 0.75 D до D на длине D

Запорный клапан или вентиль

Шаровой кран или задвижка

Симметричное резкое сужение или большая емкость 4)

Симметричное резкое расширение 4)

Смешивающий потоки тройник 4)

Разветвляющий поток тройник 4)

Для МС, расположенных после СУ

1 ) В колонках А приведены значения длины, соответствующие нулевой дополнительной неопределенности коэффициента истечения (см. 6.2.3).

2 ) В колонках Б приведены значения длины, соответствующие дополнительной неопределенности коэффициента истечения, равной 0,5 % (см. 6.2.4).

3 ) Радиус изгиба колена должен быть больше или равен диаметру ИТ.

4 ) Данные приведены на основе результатов экспериментальных исследований других видов СУ с учетом меньшей чувствительности труб Вентури к искажению профиля скоростей потока.

1 Прямолинейные участки до трубы Вентури должны быть измерены от оси отверстий отбора давления, расположенных на входном цилиндрическом участке А ( см. рисунок 1 ), после трубы Вентури от оси отверстий отбора давления в горловине Е ( см. рисунок 1 ).

2 Прочерк «-» в графе указывает, что данные по сокращению длины ИТ отсутствуют.

6.2.5 Не допускается:

— устанавливать прямолинейные участки ИТ, длина которых менее указанной в колонке Б таблицы 3;

— одновременно устанавливать до и после трубы Вентури прямолинейные участки ИТ, длина которых менее указанной в колонке А таблицы 3.

6.2.6 Рекомендуется регулировать расход потока арматурой, расположенной после трубы Вентури. Запорная арматура, находящаяся на ИТ до трубы Вентури, должна быть полностью открыта.

6.2.7 Если диаметр проходного отверстия запорной арматуры отличается от диаметра ИТ не более чем на 1 %, то такая запорная арматура может рассматриваться как часть прямолинейного участка ИТ.

Запорная арматура, приведенная в таблице 3, имеет такой же номинальный диаметр, как и ИТ, а диаметр ее проходного отверстия отличается от диаметра ИТ на значение более 1 %.

а) если до трубы Вентури установлено последовательно несколько МС, то выполняют следующее:

Если расстояние между вторым и третьим МС менее 5 D и третье МС требует большего прямолинейного участка, то прямолинейный участок между двумя ближайшими к СУ МС определяют как половину или более половины значения, определяемого по таблице 3 для β, равного 0,70 (независимо от фактического значения β) и типа третьего МС;

3) допускается частичное или полное сокращение расстояния между двумя МС, ближайшими к трубе Вентури, за счет соответствующего увеличения длины ИТ между трубой Вентури и ближайшим перед ним МС (см. рисунок 2). При этом должно выполняться условие перечисления б);

6.2.9 На рисунке 3 приведены два примера применения требований, указанных в перечислениях а) и б) 6.2.8.

В каждом примере второе МС (см. рисунок 3) относительно трубы Вентури представляет собой МС вида «Два или более колен в одной или разных плоскостях», а относительный диаметр трубы Вентури равен 0,75. Длину прямолинейных участков ИТ определяют из условия недопустимости дополнительной неопределенности коэффициента истечения.

— длина прямолинейного участка ИТ между трубой Вентури и краном должна быть не менее 5.5 D ( см. таблицу 3 );

— длина прямолинейного участка ИТ между МС вида «Два или более колен в одной или разных плоскостях» и краном должна быть не менее 9 D (см. пункт 2) перечисления а) 6.2.8);

— расстояние между МС вида «Два или более колен в одной или разных плоскостях» и трубой Вентури должно быть не менее 22 D (см. перечисление б) 6.2.8).

Рекомендации перечисления а ) 6.2.8 позволяют переместить шаровой кран к МС при условии, что расстояние между МС и трубой Вентури не менее 22 D (см. рисунок 3 б).

— длина прямолинейного участка ИТ между диффузором и трубой Вентури должна быть не менее 7 D ( см. таблицу 3 );

— длина прямолинейного участка ИТ между МС вида «Два или более колен в одной или разных плоскостях» и диффузором должна быть, по крайней мере, 9∙0.67 D ≈ 6 D (см. пункт 2) перечисления а ) 6.2.8);

— расстояние между МС вида «Два или более колен в одной или разных плоскостях» и трубой Вентури должно быть, по крайней мере, 22 D (см. перечисление б) 6.2.8).

6.3 Струевыпрямители и устройства подготовки потока

Для уменьшения длины прямолинейных участков ИТ до трубы Вентури могут быть применены струевыпрямители или УПП. Допускается использовать только те виды струевыпрямителей или УПП, которые прошли испытания на соответствие требованиям ГОСТ 8.586.1 (приложение Ж). В любом случае испытания следует проводить с применением трубы Вентури.

6.4 Дополнительные требования к установке труб Вентури

6.4.1 Округлость и цилиндричность трубы

6.4.1.2 Среднее значение внутреннего диаметра ИТ, примыкающего к трубе Вентури, должно отличаться не более чем на 1 % значения среднего диаметра входного цилиндрического участка трубы Вентури (см. 5.2.2 ).

6.4.1.3 Внутренний диаметр ИТ, расположенный непосредственно за трубой Вентури, должен быть не менее 90 % диаметра на срезе ее диффузора. Это означает, что могут быть использованы трубопроводы с таким же диаметром отверстия, как и у выходного сечения диффузора трубы Вентури.

6.4.2 Шероховатость

6.4.3 Крепление трубы Вентури

Приложение А
(обязательное)
Классификация видов местных сопротивлений

А.1 Колено и группа колен

А. 1. 3 Границей между коленом (группой колен) и прямолинейным участком ИТ считают сечение, в котором изгиб трубопровода переходит в прямой участок.

А. 1. 4 Внутренний радиус изгиба колен должен быть не менее радиуса трубопровода.

Если диаметр заглушённой трубы тройника, не изменяющего направление потока (см. рисунок А.2 б) менее 0,13 D, то данный тройник не является МС.

А.2.2 При определении длины прямолинейного участка перед тройником или за ним расстояние измеряют от точки пересечения осей звеньев.

А.3 Переходные участки труб

Диффузор характеризуют конусностью К _r и отношением диаметра ИТ после диффузора к диаметру ИТ до диффузора. Конусность диффузора рассчитывают как отношение разности диаметров двух прямолинейных участков трубопроводов, соединенных конусом, к длине l этого конуса по формуле

Диффузор, имеющий конусность (0,13 ± 0,01) и отношение диаметров (1,49 ± 0,03), относят к МС вида «Переход от 0.67 D до D на длине 2,5 D ».

Диффузор, имеющий конусность (0,25 ± 0,03) и отношение диаметров (1,33 ± 0,03), относят к МС вида «Переход от 0.75 D до D на длине D ».

Диффузор, имеющий конусность в пределах от 0,25 до 0,5 и отношение диаметров (2 ± 0,04), относят к МС вида «Переход от 0.5 D до D на длине от D до 2 D ».

Диффузор считают прямолинейным участком при выполнении условий:

В этом случае длину прямолинейного участка ИТ рассчитывают без учета диффузора как МС.

Конфузор, имеющий конусность (0,14 ± 0,015) и отношение диаметров (1,33 ± 0,03), относят к МС вида «Переход от 1,33 D до D на длине 2,3 D».

Конфузор, имеющий конусность (0,8 ± 0,03) и отношение диаметров (3 ± 0,06), относят к МС вида «Переход от 3 D до D на длине 3.5 D ».

Конфузор, имеющий конусность в пределах от 0,33 до 0,67 и отношение диаметров (2 ± 0,04), относят к МС вида «Переход от 2 D до D на длине от 1,5 D до 3 D».

Конфузор считают прямолинейным участком при выполнении условий:

А.3.5 Границей между диффузором или конфузором и прямолинейным участком ИТ считают сечение, в котором конус переходит в прямой круглый цилиндр.

А.3.6 Переходные участки ИТ рекомендуется изготовлять с криволинейной образующей в соответствии с ГОСТ 17378 с учетом требований настоящего приложения.

А. 4 Запорная арматура

На рисунке А.3 представлены в качестве примеров схемы запорной арматуры: задвижки (см. рисунок А.3 д); шарового крана (см. рисунок А.3 е); конусного крана (см. рисунок А.3 и); затвора (см. рисунки А.3 ж, к); клапана (см. рисунок А.3 л).

А.4.2 Границей между запорной арматурой любого типа и ИТ считают место их соединения.

А.5 Совмещенные местные сопротивления

В одно местное сопротивление следует объединять тройники с коленами в случаях, приведенных на рисунке А.4.

МС, приведенные на рисунке А.4, относят к МС вида «Два и более колен в одной или разных плоскостях».

А.6 Особенности определения длин для смешивающего потоки тройника

Если перед СУ установлено МС вида «Смешивающий потоки тройник», то соответствие требованиям к длинам прямолинейных участков ИТ необходимо проверять по всем звеньям труб, образующим это местное сопротивление, например по схеме, представленной на рисунке А.5.

Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 1. Общие принципы и требования

(International Standard ISO 5167-1:2003)

[2] Международный стандарт ИСО 5167-2:2003

Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 2. Диафрагмы

(International Standard ISO 5167-2:2003)

Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 3. Сопла и сопла Вентури

(International Standard ISO 5167-3:2003)

Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 4. Трубы Вентури

(International Standard ISO 5167-4:2003)

Ключевые слова: расход, количество, среда, измерение, метод, общие требования, установка, трубы Вентури

Источник