Типы сужающих устройств

Стандартная диафрагма – наибо­лее простое и распростра­ненное сужающее устройство (рис. 2). Она применяется без индивидуаль­ной градуировки для трубопрово­дов диаметром D> 50 мм при условии, что 0,05<m<0,7. Величина m – это так называемый модуль сужающего устройства: m = S₀/S₁, где S₀ = площадь отверстия диафрагмы; S₁ = площадь поперечного сечения трубопровода.

Рис .2.Стандартная диафрагма

Диафрагма представляет собой тонкий диск с круглым концентрическим отверстием, которое имеет со стороны входа острую прямоугольную кромку, а отверстие на выходе расточено под угол φ = 30…45°. Входная кромка диафрагмы не должна иметь закруглений, вмятин, зазубрин и заусенцев [4].

В

Рис .3. Нормальная диафрагма

комплект расходомера переменного перепада давления входят сужающее устройство, дифференциальный манометр и вторичный прибор.

В современных схемах в качестве комплекта расходомера переменного перепада давлений используется диафрагма, интеллектуальный датчик разности давлений, вторичный прибор или контроллер.

Диафрагма представляет собой тонкий металличе­ский диск с отверстием, концентричным оси трубопровода. Отвер­стие имеет со стороны входа потока острую цилиндрическую кром­ку, а затем расточку на конус под углом 30—45°. Отбор статических давлений до и после диафрагмы про­изводится через кольцевые камеры или с помощью отдельных отверстий, объ­единенных в коллекторы. Схема установки диафрагмы на трубопроводе приведена на рис. 3. [4]

Стандартные сопла (рис.4.) могут применяться без индивидуальной градуировки в трубопроводах диаметром D>50 мм при условии, что 0,05<m<0,65. Вследствие того что струя, протека­ющая через сопло, почти не отрывается от его профилированной части, потери на завихрения возникают в основном за соплом, поэтому остаточная потеря давления Р_п в сопле, по сравнению с диафрагмой, меньше.

Профильная часть отверстия сопла должна быть выполнена с плавным сопряжением дуг. При изготовлении сопла необходимо обращать внимание на гладкость его входной части, отсутствие конусности в цилиндрической части. Выходная кромка цилиндри­ческой части отверстия должна быть острой, без заусенцев, фаски или закругления. Для изготовления сопел обычно используют те же материалы, что и для диафрагм [4].

Сопла Вентури могут применяться без индивидуальной гра­дуировки для диаметров трубопроводов D>50 мм. У сопла Вентури (рис. 5) профильная входная часть выполняется такой же, как у обычного сопла. У сопла Вентури еще меньше потери давления Р_п ,так как его профиль близок к сечению протекающего потока.

Цилиндрическая средняя часть непосредственно без сопряжения переходит в конус [4]. Сопла Вентури могут быть длинными и короткими. У длинного сопла Вентури наибольший диаметр выходного конуса равен диаметру трубопровода, а у короткого – меньше диаметра трубопровода. Угол конуса должен удовлетворять условию 5° < φ < 30°.

Рис. 5. Сопло Вентури.

Измерение перепада давлений производится через кольцевые камеры, причем задняя (минусовая) камера соединяется с цилин­дрической частью сопла Вентури с помощью группы радиальных отверстий. Короткие сопла Вентури получили большее распространение, так как они дешевле в изготовлении и монтаже, а потеря давления в них почти такая же, как и в длинных.