- •Лабораторна робота
- •І програма роботи
- •2 Вказівки для підготовки до роботи
- •3 Оснащення робочого місця
- •4 Методичні вказівки щодо виконання роботи
- •1 Термінологія та одиниці вимірювання кількості та витрати рідини
- •2 Вимоги до технічних засобів вимірювання витратних і кількісних характеристик рідини
- •3 Класифікація приладів для вимірювання витрат й кількості рідини
- •4 Характеристика та класифікація витратомірів перемінного перепаду тиску
- •5 Гідравлічні елементи (характеристики) потоку рідини
- •6 Прилади для вимірювання швидкості потоку
- •6. 1 Гідродинамічні трубки
- •6. 2 Циліндрична трубка
- •6. 3 Термоелектричні анемометри
- •7 Лічильники та перетворювачі витрат води систем водопостачання
- •6. 1 Лічильники води
- •6. 2 Перетворювачі витрат
- •6. 3 Парціальний витратомір швидкісного напору
- •6. 4 Перемінний витратомір
- •7 Прилади для вимірювання кількості рідини
- •7. 1 Баки мірні
- •7. 2 Механічні лічильники
- •7. 3 Швидкісні лічильники
- •8 Вводи та водомірні вузли, правила встановлення і експлуатації
- •9 Прилади для вимірювання витрати рідини
- •9. 1 Вимірювання витрати рідини за допомогою об’ємних мірних пристроїв
- •9. 2 Вимірювання витрати за допомогою приладу для визначення місцевої швидкості потоку рідини
- •9. 3 Турбінний витратомір з електромагнітним тахометром
- •9. 4 Ротатомір
- •9. 5 Індукційний витратомір
- •8. Вимірювання витрати за допомогою перепаду статистичних напорів
- •8. 1 Вимірювання витрати за допомогою звужуючих пристроїв
- •8. 5 Діафрагма, сопло і труба Вентурі
- •9 Тарування пристроїв для вимірювання витрат і швидкості рідини
- •10 Вимірювання витрат води за допомогою водозливів
- •10. 1 Призначення, загальні відомості про водозливи та вимоги
- •10. 3 Улаштування водозливів
- •10. 4 Класифікація водозливів
- •11 Контрольно – вимірювальні прилади витрат води насосних станцій
- •12 Сопло та діафрагма Вентурі
- •10 Точність вимірювання
- •12 Методика розрахунку звужуючого пристрою
- •Контрольні запитання
- •Список літературних джерел а Нормативно - правова література
- •Б. Навчальні підручники та посібники Основна література
- •Допоміжні література
- •Журнал лабораторної роботи лабораторна робота
12 Сопло та діафрагма Вентурі
Сопла Вентурі використовують для вимірювання витрат рідини в трубопроводах з внутрішнім діаметром не більше ніж 1400 мм. Вони мають великі розміри і тому їх важко виготовити. Їх широко застосовують на водопровідних станціях з великими витратами води внаслідок менших втрат напору в порівнянні з іншими звужуючими пристроями.
Сопла Вентурі не утворюють великих втрат напору і, крім того, вони більш надійніше діафрагм, внаслідок того, що вони не затримують забруднення. Але вони дорожче діафрагм і серійно в комплекті з витратомірами поки що не поставляються.
Н а рис. 9. 1, а і б приведені відповідно схеми труби Вентурі та сопла Вентурі. Сопла Вентурі не утворюють великих втрат, і крім того, вони більш надійніші діафрагми, в наслідок того, що вони не затримують забруднення.
Рисунок 1. 1 Загальний вигляд: а – труба Вентурі; б - сопло Вентурі
Труби Вентурі утворюють мінімальні втрати напору (10 ... 12 % перепаду тиску). Їх виготовляють відповідно ГОСТ 23720 – 79 (зі змінами). Вони мають значні габаритні розміри, тому їх встановлюють, як правило, за межами насосних станцій і застосовують для використання великих витрат води або витрат дуже сильно забрудненої рідини, наприклад, стічних вод.
Розроблені і промисловістю випускаються скорочені труби Вентурі, у яких вихідний дифузор виконаний по типу сопла Вентурі. .Вони компактні за труб Вентурі з довгим діффузором.
10 Точність вимірювання
Точність вимірювання витрат з використанням звужуючих пристроїв залежить від того, наскільки правильно вони встановлені, і зокрема від наявності прямих ділянок трубопроводів, яка повинна дорівнювати 10 ... 30 діаметрам труб перед ними 3 ... 5 – після них. Тому звужуючи пристрої для вимірювання витрат встановлюють в спеціальних колодязях (камерах) за межами насосних станцій.
Д ля вимірювання витрат стічних вод, які не містять у собі великої кількості завислих речовин (наприклад, міських стічних вод), можливо використовувати труби Вентурі з відстійними сосудами на з’єднувальній лінії (рис. 10. 1, а). В цьому випадку диференціальний манометр і розділюючий сосуд заповнюють чистою водою, а потім підключають до звужуючого пристрою. Періодично 1 раз на 2 ... 3 місяці з’єднувальні лінії промивають і міняють воду у відстійних сосудах.
Рисунок 10. 1 Схема встановлення витратоміру для вимірювання витрати чистої води (а) і стічних вод з безперервним промиванням з’єднувальних ліній (б): 1 - труби Вентурі; 2 – діафанометр; 3 – лінії з’єднання; 4 – повітряний збірник; 5 – відстійні сосуди; 6 – крани для скидання води; 7 – ротаметри; 8 – трубопровід підведення технічної води
Головним недоліком витратомірів перемінного перепаду з діафрагмами і трубками Вентурі є громіздкість звужуючих пристроїв (особливо труб Вентурі), втрати тиску, складність в експлуатації і як наслідок низька надійність процесу вимірювання, необхідність улаштування водонепрониклевих колодязів для встановлення первинного перетворювача, які розташовані на значній відстані від приміщення насосної станції.
У разі коли вміст завислих речовин перевищує припустиму норму, а також при вимірюванні витрат корозійно – активних стічних вод можливо використання схему вимірювання витрат з безперервно промивною з’єднувальною лінією (рис. 10. 1, б).
У цьому випадку в обидві з’єднувальні лінії подається незначний об’єм води під тиском, за величину тиску, який розвиває насос. Внаслідок того, що витрата води яка подається до з’єднувальної лінії досить малі, і крім того, їх значення дорівнюють між собою, то практична безперервна промивка не вносить додаткових похибок у процес вимірювання. Для подачі чистої води можливо використовувати, наприклад, технічний водопровід. Використовувати з цією метою водопровід господарсько – питного призначення без улаштування додаткового баку для розмивання струменю неприпустимо.
Позитивним боком витратомірів із звужуючими пристроями в порівнянні з турбінними швидкісними водомірними пристроями полягають в наступному: відсутність частин що рухаються, що надає можливість використовувати їх для дуже забруднених водних розчинів; велика пропускна потужність; надійність в роботі; можливість миттєвих реєстрації миттєвих витрат.
11 Швидкісні турбінні водоміри.
В конструкціях швидкісних водомірних пристроїв передбачена вертушка, яка встановлено в середині корпусу і приводиться в дію )частота обертання) яка пропорційна швидкості пропорційній швидкості потоку, і як наслідок витратам води або будь якої рідини. Частота обертання сумується (додається) механізмом урахування.
Промисловістю швидкісні лічильники випускаються двох видів:
- з рухом води перпендикулярно осі вертушки – крильчаті лічильники води, які встановлюються на горизонтальних, трубопроводах;
- коли рух води відбувається паралельно вісі вертушки – турбінні водомірні пристрої, які встановлюються на горизонтальних, вертикальних і похилих трубопроводах.
Швидкісні водомірні прилади експлуатуються нормально коли витрата води біля 20 ... 25 % так званих характерних витратах, які являють собою годинні витрати в метрах кубічних, коли втрати напору у водомірному пристрою дорівнюють 10 м.
Втрати води у водомірних лічильниках (пристроях) у першому наближенні можна вирахувати за формулою:
, (2. 2)
де і витрата води відповідно, розрахункова і характерна, м3 / сек.
П ромисловістю випускаються серійні водомірні пристрої (рис. 2. 9) типу ВВ до складу яких входить циліндричний горизонтальний корпус, вертушки з гвинтовими крилами які зроблені з пластмаси, що обертається на вісі розташованій горизонтально, механізму передачі та рахункового механізму виконаному із латуні. Потік води надходить на вертушку одним струменем, механізм який лічить рідину ізольований від рідини.
Рисунок 2. 9 Швидкісні турбінні водомірні пристрої типу ВВ: а - загальний вигляд; б – лічильний механізм виконання для марок ВВ – 50 і ВВ – 80; в - лічильний механізм виконання для марок ВВ – 100 і ВВ – 150: 1 – корпус; 2 - вертушка; 3 – механізм передачі; 4 – механізм рахунку води
Для точної роботи водомірного пристрою та зняття точних показань його необхідно встановити на прямій ділянці трубопроводу, довжиною 6 ... 8 діаметрів трубопроводу до розташування водомірного пристрою і 3 ... 5 діаметрів після водоміру. Водоміри із камерою для направляння струменю потоку можливо встановлювати безпосередньо від фасонних частин трубопровідної мережі.
Водомірні пристрої типу ВВ виготовляються двох з діаметром умовного проходу = 50 ... 200 мм і характерними і витратами = 70 ... 1700 м3 / годину.
Вимірювання витрат модифікацій рідини методом перемінного перепаду тиску потребує встановлення в трубопроводі звужуючого пристрою (діафрагма, сопло Вентурі). Збільшення швидкості руху рідини у звужуючому пристрої забезпечує перепад тиску, величина якого є мірою швидкості і як наслідок мірою витрат.
Звужуючий пристрій можливо встановлювати в горизонтальних, вертикальних і похилих трубопроводах, при цьому вода що протікає повинна повністю заповнювати переріз трубопроводу і звужуючий пристрій.