Курсовая 30-62 ТИП. Расчет сужающего устройства

• Название: Расчет сужающего устройства
• Дата: 20.06.2022
• Размер: 2.76 Mb.
• Имя файла: Курсовая 30-62 ТИП.docx
• Тип: Курсовая; #606148
• страница: 5 из 9

2.2 Основные сужающие устройства

При выборе сужающего устройства необходимо учитывать следующее. Потери давления в сужающих устройствах увеличивается в следующей последовательности: труба Вентури, длинное сопло Вентури, короткое сопло Вентури, сопло, диафрагма. Изменение или загрязнение входного отверстия сужающего устройства в процессе эксплуатации влияет на коэффициент расхода диафрагмы в большей степени, чем на коэффициент расхода сопла.

Диафрагма представляет собой тонкий диск с круглым отверстием, ось которого располагается по оси трубы, рисунок 2. Передняя (входная) часть отверстия имеет цилиндрическую форму, а затем переходит в коническое расширение. Передняя кромка должна быть прямоугольной (острой) без закруглений и заусениц.



Рисунок 2 - Расположение диафрагмы в трубе, вид в разрезе.

1 - кольцевые камеры, 2 - диафрагма, 3 - отдельные отверстия для отбора давления, 4 - выводы импульсных трубок
При измерении расхода загрязнённых жидкостей и особенно газов у стандартной диафрагмы, установленной на горизонтальной трубе, могут образовываться отложения. Чтобы не допустить это применяют сегментные и эксцентричные диафрагмы. Сегментные диафрагмы представляют собой кольцо, в которое вварен диск с вырезанным в его нижней части сегментом или сектором. Кольцо зажимается между фланцами трубопровода. Кромка диафрагмы со стороны потока должна быть острой. Отверстия сегментной и эксцентричной диафрагм располагают в нижней части сечения трубы, а выводы импульсных трубок - в верхней части трубопровода вне пределов отверстия. Они могут применяться для измерений расхода жидкостей, из которых выделяются газы; в этом случае отверстия истечения располагают вверху. Сегментные диафрагмы могут устанавливаться на трубопроводах диаметром от 50 до 1000 мм.

При измерении малых расходов, перепад давления на диафрагме может быть не достаточен для организации измерения. В таких случаях возможен вариант с установкой двух диафрагм с разным диметром и отбором разницы давлений до первой и после второй.

Диафрагмы занимают первое место среди сужающих устройств по стоимости, простоте изготовления и монтажа.

В случае измерения расхода газа, сопла могут устанавливаться на трубопроводе диаметром не менее 50 мм, в случае измерения расхода жидкости - не менее 30 мм. На рисунке 3 показан отбор статических давлений через кольцевые камеры, внизу - через отдельные отверстия.



Рисунок 3 - Схематичное расположение сопло в трубе.

1-кольцевые камеры; 2- сопло; 3- отдельные отверстия для отбора давления, 4- выводы импульсных трубок
Профиль входной части сопла образуется двумя дугами окружности, из которых одна касается торцевой поверхности сопла со стороны входа, а другая - цилиндрической поверхности отверстия. Сопряжение обеих дуг происходит почти без излома.

Сопло Вентури устанавливают на трубопроводах диаметром от 65 до 500 мм. Сопло Вентури состоит из профильной входной части, цилиндрической средней части (горловины) и выходного конуса, рисунок 4. Профильная часть выполняется так же, как у нормального сопла для соответствующих значений m. Цилиндрическое отверстие должно переходить в конус без радиусного сопряжения. Сопло Вентури может быть длинным или коротким. У первого наибольший диаметр выходного конуса равен диаметру трубопровода, у второго он меньше диаметра трубопровода. Перепад давления следует измерять через кольцевые камеры. Заднюю (минусовую) камеру соединяют с цилиндрической частью сопла Вентури с помощью радиальных отверстий.

Труба Вентури устанавливается в трубопроводах диаметром от 50 до 1400 мм.



Рисунок 4 - Схема труб Вентури.

1 входной патрубок; 2-кольцевые камеры; 3-входной конус;

4- горловина; 5- выходной конус; 6- выходной патрубок
Иногда, если не требуется высокая точность измерения, применения промышленных расходомеров нецелесообразно. В этих случаях может быть использован перепад давления, образующийся при протекании жидкости или газа через местное сопротивление.

Наиболее изученными местными сопротивлениями являются центробежные преобразователи расхода. Другими словами это закругленные участки трубопровода, например колено, создающие перепад давления на внешнем и внутреннем радиусах закругления в результате действия центробежных сил в потоке. Центробежный преобразователь расхода вместе с дифференциальным манометром, измеряющим создаваемый перепад давления, образует центробежный расходомер. Преимущество такого расходомера состоит в том, что не требуется вводить в трубопровод какие-либо дополнительные устройства. В качестве местного сопротивления для измерения расхода может быть также использован конический переход который можно рассматривать как входную часть трубы Вентури.

Расходомеры с гидравлическим сопротивлением основаны на измерении перепада давления, создаваемым этим сопротивлением. Для того чтобы перепад давления был пропорционален расходу, в расходомерах данного типа стремятся создать ламинарный режим потока. Т. е. такой поток, при котором жидкость или газ будут перемещаться слоями без перемешивания и

пульсаций. Преобразователями обычно является капиллярная трубка или пакет таких трубок, как показано на рисунке. Расходомеры с гидравлическим сопротивлением применяются редко, в основном для измерения малых расходов.