Какие факторы влияют на скорость воды в трубе и как произвести необходимые вычисления

1. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕРЯЕМОЙ СРЕДЫ

1.1. При выполнении измерений должны быть соблюдены следующие условия:поток в трубопроводе должен быть сформировавшимся и турбулентным, а движение – установившимся;площадь измерительного сечения в течение всего периода измерений должна оставаться постоянной;на стенках трубы не должно быть отложений и наростов измеряемой среды или продуктов коррозии.

1.2. Измеряемая среда должна быть однофазной или по своим физическим свойствам близка к однофазной.

1.3. При измерении расхода газа число Маха не должно превышать 0,25.

Примеры задач гидравлического расчета трубопровода с решениями

Гидравлический расчёт при разработке проекта трубопровода направлен на определение диаметра трубы и падения напора потока носителя. Данный вид расчёта проводится с учетом характеристик конструкционного материала, используемого при изготовлении магистрали, вида и количества элементов, составляющих систему трубопроводов(прямые участки, соединения, переходы, отводы и т. д.), производительности,физических и химических свойств рабочей среды.

Многолетний практический опыт эксплуатации систем трубопроводов показал, что трубы, имеющие круглое сечение, обладают определенными преимуществами перед трубопроводами, имеющими поперечное сечение любой другой геометрической формы:

  • минимальное соотношением периметра к площади сечения, т.е. при равной способности, обеспечивать расход носителя, затраты на изолирующие и защитные материалы при изготовлении труб с сечением в виде круга, будут минимальными;
  • круглое поперечное сечение наиболее выгодно для перемещения жидкой или газовой среды сточки зрения гидродинамики, достигается минимальное трение носителя о стенки трубы;
  • форма сечения в виде круга максимально устойчива к воздействию внешних и внутренних напряжений;
  • процесс изготовления труб круглой формы относительно простой и доступный.

Подбор труб по диаметру и материалу проводится на основании заданных конструктивных требований к конкретному технологическому процессу. В настоящее время элементы трубопровода стандартизированы и унифицированы по диаметру. Определяющим параметром при выборе диаметра трубы является допустимое рабочее давление, при котором будет эксплуатироваться данный трубопровод.

Основными параметрами, характеризующими трубопровод являются:

  • условный (номинальный) диаметр – DN;
  • давление номинальное – PN;
  • рабочее допустимое (избыточное) давление;
  • материал трубопровода, линейное расширение, тепловое линейное расширение;
  • физико-химические свойства рабочей среды;
  • комплектация трубопроводной системы (отводы, соединения, элементы компенсации расширения и т.д.);
  • изоляционные материалы трубопровода.

Условный диаметр (проход) трубопровода (DN) – это условная  безразмерная величина, характеризующая проходную способность трубы, приблизительно равная ее внутреннему диаметру. Данный параметр учитывается при осуществлении подгонки сопутствующих изделий трубопровода (трубы, отводы, фитинги и др.).

Условный диаметр может иметь значения от 3 до 4000 и обозначается: DN 80.

Условный проход по числовому определению примерно соответствует реальному диаметру определенных отрезков трубопровода. Численно он выбран таким образом, что пропускная способность трубы повышается на 60-100% при переходе от предыдущего условного прохода к последующему.Номинальный диаметр выбирается по значению внутреннего диаметра трубопровода. Это то значение, которое наиболее близко к реальному диаметру непосредственно трубы.

Давление номинальное (PN) – это безразмерная величина, характеризующая максимальное давление рабочего носителя в трубе заданного диаметра, при котором осуществима длительная эксплуатация трубопровода при температуре 20°C.

Значения номинального давления были установлены на основании продолжительной практики и опыта эксплуатации: от 1 до 6300.

Номинальное давление для трубопровода с заданными характеристиками определяется по ближайшему к реально создаваемому в нем давлению. При этом,вся трубопроводная арматура для данной магистрали должна соответствовать тому же давлению. Расчет толщины стенок трубы проводится с учетом значения номинального давления.

Задача 1

В аппарат с давлением 2,2 бар по горизонтальному трубопроводу с эффективным диаметром 24 мм из открытого хранилища насосом перекачивается вода. Расстояние до аппарата составляет 32 м. Расход жидкости задан – 80 м3/час. Суммарный напор составляет 20 м. Принятый коэффициент трения равен 0,028.

Рассчитайте потери напора жидкости на местные сопротивления в данном трубопроводе.

Расход Q = 80 м3/час = 80·1/3600 = 0,022 м3/с;

эффективный диаметр d = 24 мм;

длина трубы l = 32 м;

коэффициент трения λ = 0,028;

давление в аппарате Р = 2,2 бар = 2,2·105 Па;

общий напор Н = 20 м.

w=(4·Q) / (π·d2) = ((4·0,022) / (3,14·[0,024]2)) = 48,66 м/с

HТ = (λ·l) / (d·[w2/(2·g)]) = (0,028·32) / (0,024·[48,66]2) / (2·9,81) = 0,31 м

hп = H – [(p2-p1)/(ρ·g)] – Hг = 20 – [(2,2-1)·105)/(1000·9,81)] – 0 = 7,76 м

7,76 – 0,31=7,45 м

Ответ: потери напора воды на местные сопротивления составляют 7,45 м.

Задача 2

По горизонтальному трубопроводу центробежным насосом транспортируется вода. Поток в трубе движется со скоростью 2,0 м/с. Общий напор составляет 8 м.

пропускная способность трубопровода

Найти минимальную длину прямого трубопровода, в центре которого установлен один вентиль. Забор воды осуществляется из открытого хранилища. Из трубы вода самотеком изливается в другую емкость. Рабочий диаметр трубопровода равен 0,1 м. Относительная шероховатость принимается равной 4·10-5.

Скорость потока жидкости W = 2,0 м/с;

диаметр трубы d = 100 мм;

общий напор Н = 8 м;

относительная шероховатость 4·10-5.

Согласно справочным данным в трубе диаметром 0,1 м коэффициенты местных сопротивлений для вентиля и выхода из трубы составляют соответственно 4,1 и 1.

w2/(2·g) = 2,02/(2·9,81) = 0,204 м

∑ζМС·[w2/(2·g)] = (4,1 1)·0,204 = 1,04 м

Какие факторы влияют на скорость воды в трубе и как произвести необходимые вычисления

hп = H – (p2-p1)/(ρ·g) – = 8 – ((1-1)·105)/(1000·9,81) – 0 = 8 м

8-1,04 = 6,96 м

Re = (w·d·ρ)/μ = (2,0·0,1·1000)/(1·10-3) = 200000

λ = 0,316/Re0,25 = 0,316/2000000,25 = 0,015

l = (Hоб·d) / (λ·[w2/(2g)]) = (6,96·0,1) / (0,016·0,204) = 213,235 м

Ответ:требуемая длина трубопровода составит 213,235 м.

Задача 3

В производстве транспортируют воду при рабочей температуре 40°С с производственным расходом Q = 18 м3/час. Длина прямого трубопровода l = 26 м, материал – сталь. Абсолютная шероховатость (ε) принимается для стали по справочным источникам и составляет 50 мкм. Какой будет диаметр стальной трубы, если перепад давления на данном участке не превысит Δp = 0,01 мПа (ΔH = 1,2 м по воде)? Коэффициент трения принимается равным 0,026.

Расход Q = 18 м3/час = 0,005 м3/с;

длина трубопровода l=26 м;

для воды ρ = 1000 кг/м3, μ = 653,3·10-6 Па·с (при Т = 40°С);

шероховатость стальной трубыε = 50 мкм;

коэффициент трения λ = 0,026;

Δp=0,01 МПа;

ΔH=1,2 м.

∆H = λ·l/d·W²/(2·g) = λ·l/d·Q²/(2·g·F²) = λ·[(l·Q²)/(2·d·g·[(π·d²)/4]²)] = =(8·l·Q²)/(g·π²)·λ/d5 = (8·26·0.005²)/(9,81·3,14²)· λ/d5 = 5,376·10-5·λ/d5

d5 = (5,376·10-5·λ)/∆H = (5,376·10-5·0,026)/1,2 = 1,16·10-6

d = 5√1,16·10-6 = 0,065 м.

Ответ: оптимальный диаметр трубопровода составляет 0,065 м.

Какие факторы влияют на скорость воды в трубе и как произвести необходимые вычисления

Задача 4

Проектируются два трубопровода для транспортировки невязкой жидкости с предполагаемой производительностью Q1 = 18 м3/час и Q2 = 34 м3/час. Трубы для обоих трубопроводов должны быть одного диаметра.

Определите эффективный диаметр труб d, подходящих под условия данной задачи.

Q1 = 18 м3/час;

Q2 = 34 м3/час.

d = √(4·Q)/(π·W)

Значения оптимальной скорости потока найдем из справочных табличных данных. Для невязкой жидкости скорости потока составят 1,5 – 3,0 м/с.

Какие факторы влияют на скорость воды в трубе и как произвести необходимые вычисления

d1min = √(4·18)/(3600·3,14·1,5) = 0,065 м

d1max = √(4·18)/(3600·3,14·3.0) = 0,046 м

Для трубопровода с расходом 18 м3/час подходят трубы с диаметром поперечного сечения от 0,046 до 0,065 м.

d2min = √(4·34)/(3600·3,14·1,5) = 0,090 м

d2max = √(4·34)/(3600·3,14·3) = 0,063 м

Для трубопровода с расходом 34 м3/час возможные оптимальные диаметром могут быть от 0,063 до 0,090 м.

Пересечение двух диапазонов оптимальных диаметров находится в интервале от 0,063 м до 0,065 м.

Ответ: для двух трубопроводов подходят трубы диаметром 0,063–0,065 м.

Задача 5

В трубопроводе диаметром 0,15 м при температуре Т = 40°C движется поток воды производительностью 100 м3/час. Определите режим течения потока воды в трубе.

диаметр трубы d = 0,25 м;

расход Q = 100 м3/час;

μ = 653,3·10-6 Па·с (по таблице при Т = 40°С);

ρ = 992,2 кг/м3 (по таблице при Т = 40°С).

W = Q·4/(π·d²) = [100/3600] · [4/(3,14·0,25²)] = 0,57 м/c

Re = (ρ·W·d)/μ = (992,2·0,57·0,25) / (653,3·10-6) = 216422

Критическое значение критерия Reкр по справочным данным равно 4000. Полученное значение Re больше указанного критического, что говорит о турбулентном характере течения жидкости при заданных условиях.

Ответ: режим потока воды – турбулентный.

4. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

Расчет пропускной способности трубопровода

4.1. Измерительное сечение выбирают на прямом участке трубы, длина которого перед измерительным сечением должна быть возможно большей, но, в зависимости от расположенных перед ним местных сопротивлений, не менее значений, указанных в табл.2.

Таблица 2

Длина участка, выраженная в диаметрах трубы, при измерении

Наименование местного сопротивления

в точке местной скорости

на оси трубы

Колено или тройник

55

25

Два или более колен в одной плоскости

50

25

Два или более колен в разных плоскостях

80

50

Конфузор

30

10

Диффузор

55

22

Полностью открытый клапан

45

25

Полностью открытая задвижка

30

15

Расстояние от измерительного сечения до конца прямого участка в любом случае должно быть больше или равным 5 диаметрам трубы.

4.2. Площадь измерительного сечения определяют по среднему арифметическому значению четырех диаметров, равномерно расположенных в сечении. Измерения необходимо проводить микрометрическим нутромером по ГОСТ 10-75.

4.3. При невозможности непосредственного измерения внутреннего диаметра трубы допускается определять площадь измерительного сечения измерением наружного периметра и толщины стенки трубы. Наружная поверхность трубы должна быть тщательно защищена и не иметь вмятин и выступов. Измерения необходимо проводить металлической рулеткой по ГОСТ 7502-80. Толщину стенки измеряют индикаторным толщиномером по ГОСТ 11358-74, штангенциркулем по ГОСТ 166-80 или ультразвуковым толщиномером.

Основные положения гидравлического расчета

Рабочий носитель (жидкость, газ, пар), переносимый проектируемым трубопроводом, в силу своих особых физико-химических свойств определяет характер течения среды в данном трубопроводе. Одним из основных показателей характеризующих рабочий носитель, является динамическая вязкость, характеризуемая коэффициентом динамической вязкости – μ.

Критерий Рейнольдса (Re) дает понятие о соотношении сил инерции к силам вязкого трения в потоке жидкости. Значение критерия характеризует изменение соотношения указанных сил, что, в свою очередь, влияет на характер потока носителя в трубопроводе. Принято выделять следующие режимы потока жидкого носителя в трубе в зависимости от значения данного критерия:

  • ламинарный поток (Re<2300), при котором носитель-жидкость движется тонкими слоями, практически не смешивающимися друг с другом;
  • переходный режим (2300<Re<4000), который характеризуется нестабильной структурой потока, когда отдельные слои жидкости перемешиваются;
  • турбулентный поток (Re>4000) – устойчивый режим, при котором в каждой отдельной точке потока происходит изменение его направления и скорости, что в итоге приводит к выравниванию скорости движения потока по объему трубы.

Критерий Рейнольдса зависит от напора, с которым насос перекачивает жидкость, вязкости носителя при рабочей температуре и геометрических размеров используемой трубы (d, длина). Данный критерий является параметром подобия для течения жидкости,поэтому, используя его, можно осуществлять моделирование реального технологического процесса в уменьшенном масштабе, что удобно при проведении испытаний и экспериментов.

Проводя расчеты и вычисления по уравнениям, часть заданных неизвестных величин можно взять из специальных справочных источников. Профессор, доктор технических наук Ф. А. Шевелев разработал ряд таблиц для проведения точного расчета пропускной способности трубы. Таблицы включают значения параметров, характеризующих как сам трубопровод (размеры, материалы), так и  их взаимосвязь с физико-химическими свойствами носителя. Кроме того, в литературе приводится таблица приближенных значений скоростей движения потока жидкости, пара,газа в трубе различного сечения.

Приложение 4 (справочное). ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

5.1. При установке первичного преобразователя в точке средней скорости погрешность измерения расхода складывается из погрешности измерения местной скорости, погрешности определения площади измерительного сечения, погрешности установки первичного преобразователя и погрешности относительной координаты точки средней скорости.Среднее квадратическое отклонение результатов измерений расхода определяют по формуле

где – среднее квадратическое отклонение результатов измерений местной скорости, м/с; – среднее квадратическое отклонение результатов определения площади измерительного сечения, м; – коэффициент гидравлического трения; – радиус трубы в измерительном сечении, м; = среднее квадратическое отклонение координаты установки первичного преобразователя скорости, м.

5.2. Предел допускаемой погрешности измерения расхода с доверительной вероятностью 0,95 определяют по формуле

где – предел допускаемой погрешности измерения расхода; – среднее квадратическое отклонение измерений расхода, м/c.

5.3. При установке первичного преобразователя на оси трубы определения отношения скорости на оси трубы к средней скорости среднее квадратическое отклонение измерений расхода определяют по формуле

где и – средняя и максимальная скорости потока в измерительном сечении трубы, получаемые при экспериментальном определении отношения скоростей, м/с;и – средние квадратические отклонения, м/с.Примечание. При определении отношения по табл.1 п.2.4.

= 0,02, а = 0.

5.4. Погрешность определения площади измерительного сечения зависит от применяемых метода и средств измерения. При непосредственном измерении внутреннего диаметра трубы среднее квадратическое отклонение определения площади измерительного сечения вычисляют по формуле

Таблица диаметров трубопроводов

где – среднее квадратическое отклонение измерений площади измерительного сечения, м; – диаметр измерительного сечения, м; – среднее квадратическое отклонение измерений диаметра измерительного сечения, м.При измерении наружного периметра трубы и толщины стенки среднее квадратическое отклонение определения площади измерительного сечения вычисляют по формуле

где – толщина стенки трубы, м;- среднее квадратическое отклонение измерений толщины стенки трубы, м.

5.5. Погрешность измерения расхода не превышает ±4%. В каждом случае измерения расхода предел допускаемой погрешности вычисляют по формуле п.5.1 или 5.3 в зависимости от условий измерения скорости потока и площади измерительного сечения.

Приложение 4 Справочное

= 0,25 мм.

= 0,1 мм.

=0,00036.

Погрешность измерения локальной скорости зависит от погрешности градуировочного коэффициента напорной трубки и класса точности вторичной аппаратуры.Градуировочный коэффициент напорной трубки известен с погрешностью ±1%. В качестве вторичной аппаратуры применяют дифманометр типа ДМИ класса 1,6 и регистрирующий прибор типа ВФС класса 0,6. Таким образом, среднее квадратическое отклонение измерений скорости определяют по формуле

где – погрешность напорной трубки; – погрешность дифманометра; – погрешность регистрирующего прибора.Подставляя числовые значения, получаем

При измерении площади поперечного сечения по внешнему периметру трубы значение координаты средней скорости вычисляют по среднему диаметру, следовательно, в погрешность установки первичного преобразователя входит допуск на овальность трубы. Для труб диаметром 1200 мм, допуск на овальность составляет 8 мм.

где – погрешность установки первичного преобразователя; – допуск на овальность трубы (по диаметру); – погрешность, возникающая при установке первичного преобразователя. Подставляя численные значения, получим

мм, или = 3 мм.

Подставляя все составляющие погрешности измерения расхода в формулу п.5.1, получим среднее квадратическое отклонение определения расхода для рассматриваемого случая

Следовательно, предел допускаемой погрешности измерения расхода с доверительной вероятностью 0,95 составляет 2,2%.Текст документа сверен по:официальное изданиеМ.: Издательство стандартов, 1985

Подбор оптимального диаметра трубопровода

Определение оптимального диаметра трубопровода – это сложная производственная задача, решение которой зависит от совокупности различных взаимосвязанных условий (технико-экономические, характеристики рабочей среды и материала трубопровода, технологические параметры и т.д.). Например, повышение скорости перекачиваемого потока приводит к уменьшению диаметра трубы, обеспечивающей заданный условиями процесса расход носителя, что влечет за собой снижение затрат на материалы, удешевлению монтажа и ремонта магистрали и т.д.

 При гидравлическом расчете расход перекачиваемой жидкости чаще всего задан условиями задачи. Значение скорости потока перекачиваемого носителя определяется, исходя из свойств заданной среды и соответствующих справочных данных (см. таблицу).

Приложение 2 (справочное). НАПОРНЫЕ ТРУБКИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА В ТРУБАХ

Приложение 2Справочное

1. Трубки полного напораТрубки полного напора с отбором статического давления через отверстие в стенке применяют в случаях, когда стенки трубы не подвержены интенсивной коррозии или отложению на них веществ, выделяющихся из измеряемой среды.Трубки полного напора могут быть как цилиндрическими (черт.

1), так и загнутыми навстречу потоку (трубки Пито, черт.2).В случае применения цилиндрической напорной трубки отверстие отбора статического давления выполняют в стенке трубы в измерительном сечении. При пользовании трубкой, загнутой навстречу потоку, отверстие отбора статического давления располагают в плоскости поперечного сечения, совпадающей с приемным отверстием напорной трубки.Диаметр отверстия приема статического давления принимают равным от 2 до 4 мм в зависимости от диаметра трубы и свойств измеряемой среды.

= 5-30 мм; = 1-3 мм; = (3-5)

Черт.1

; мм; = 14; ; = 0,13

Черт.2

2. Дифференциальные напорные трубкиДифференциальные напорные трубки, загнутые навстречу потоку, соответствуют стандарту ИСО 3966 и имеют градуировочный коэффициент, близкий к единице.Пример конструктивного выполнения дифференциальной напорной трубки с эллипсоидальной головкой приведен на черт.3.

; мм; ; ; .

Черт.3

При измерении расхода без перерыва подачи измеряемой среды в трубопроводах, на стенках которых возможны отложения, допускается применять дифференциальные цилиндрические напорные трубки. Такие напорные трубки требуют индивидуальной градуировки.Центральный угол между отверстиями отбора полного и статического давлений принимают равным 40°.

Полные потери напора жидкости включают в себя потери на преодоление потоком всех препятствий: наличие насосов, дюкеров, вентилей, колен, отводов, перепадов уровня при течении потока по трубопроводу, расположенному под углом и т.д. Учитываются потери на местные сопротивления, обусловленные свойствами используемых материалов.

Пропускная способность трубопровода

Другим важным фактором, влияющим на потери напора, является трение движущегося потока о стенки трубопровода, которое характеризуется коэффициентом гидравлического сопротивления.

Значение коэффициента гидравлического сопротивления λзависит от режима движения потока и шероховатости материала стенок трубопровода. Под шероховатостью понимают дефекты и неровности внутренней поверхности трубы. Она может быть абсолютной и относительной. Шероховатость различна по форме и неравномерна по площади поверхности трубы.

Поэтому в расчетах используется понятие усредненной шероховатости с поправочным коэффициентом (k1). Данная характеристика для конкретного трубопровода зависит от материала, продолжительности его эксплуатации, наличия различных коррозионных дефектов и других причин. Рассмотренные выше величины являются справочными.

Количественная связь между коэффициентом трения, числом Рейнольдса и шероховатостью определяется диаграммой Муди.

Скорость потока

3.1. Для измерения скорости потока применяют первичный преобразователь. Первичным преобразователем скорости может служить устройство, преобразующее местную скорость потока в сигнал, удобный для передачи, обработки и регистрации. В качестве первичных преобразователей скорости используют напорные трубки, специальные тахометрические преобразователи, термоанемометры, термогидрометры, электромагнитные преобразователи скорости и т.п.

Первичный преобразователь выбирают в зависимости от диаметра трубы, значения местной скорости потока, диапазона измерений, избыточного давления и свойств измеряемой среды (плотности, агрессивности, наличия твердых включений и т.п.).Примеры выполнения наиболее распространенных первичных преобразователей – напорных трубок приведены в справочном приложении 2.

3.2. Предел допускаемой погрешности измерения скорости потока первичным преобразователем не должен превышать ±3%.

3.3. Отношение максимального размера поперечного сечения первичного преобразователя скорости к диаметру трубы не должно превышать 0,06. Показания первичного преобразователя скорости, расположенного в точке средней скорости, не должны зависеть от поперечного градиента скорости. Для напорных трубок, загнутых навстречу потоку, показания не зависят от градиента скорости потока, если отношение диаметра трубки к диаметру трубы не превышает 0,02.

3.4. Первичный преобразователь скорости устанавливают как до начала эксплуатации трубопровода, так и во время эксплуатации без прекращения подачи по нему измеряемой среды.

3.5. Устройство для ввода первичного преобразователя скорости должно обеспечивать возможность определения расстояния от стенки трубы до оси первичного преобразователя. Схемы устройств для установки первичных преобразователей скорости приведены в справочном приложении 3.

3.6. Расстояние от стенки трубы до первичного преобразователя принимают равным 0,242 или .Это расстояние контролируют непосредственным измерением или при помощи устройства ввода первичного преобразователя (см. справочное приложение 3). Погрешность определения расстояния от внутренней поверхности стенки трубы до первичного преобразователя не должна превышать 0,005 внутреннего диаметра трубы.

3.7. Устройства для установки первичного преобразователя скорости должны обеспечивать устойчивость штанги. Уровень вибрации штанги не должен превышать допускаемый для принятого первичного преобразователя во всем диапазоне измеряемых скоростей.

Черт.1

Черт.2

Какие факторы влияют на скорость воды в трубе и как произвести необходимые вычисления

; мм; ; ; .

Черт.3

Скорость воды в трубе имеет два значения: у стенок она равна нулю, у оси – максимальный параметр. Чем дальше от оси, тем слабее движется вода.

Если рассматривать цилиндр, по которому движется жидкость, как воображаемую модель, можно сказать, что на воду внутри трубы не будут действовать никакие силы. Но в реальности все не так. Первая сила, которая действует на водяной поток, – сила трения о внутренние стенки трубопровода. Она уменьшается с отдалением от стенок.

Вторая сила – нагнетающая, действующая от насоса в направлении движении потока. Если этот параметр всегда неизменный, течение жидкости внутри трубы происходит ламинарно. Скорость остается неизменной, у стенок она равна нулю. Это идеальная ситуация.

На практике так случается редко. Факторов для этого много, к примеру, включение и отключение насоса, засорение фильтра и так далее. В таком случае у стенок трубопроводов скорость изменяется резко: то больше, то меньше с иногда огромной разницей. В остальной части эта характеристика изменяется меньше.

Какие факторы влияют на скорость воды в трубе и как произвести необходимые вычисления

Многие интернет-порталы предлагают калькуляторы, с помощью которых можно рассчитать скорость потока жидкости, проходящей через цилиндр. Для этого потребуется всего лишь два параметра:

  • внутренний диаметр трубы в мм;
  • производительность водопровода, а точнее, объем жидкости, проходящей через трубу за определенный промежуток времени (м³/час).

Но в таких калькуляторах не учитывается материал, из которого трубы изготовлены, а также наличие или отсутствие фитингов, дополнительных контуров и запорной арматуры. Эти расчетные сервисы можно взять за основу, но точного значения от них ждать не стоит.

Приложение 3 (справочное). СХЕМЫ УСТРОЙСТВА ДЛЯ УСТАНОВКИ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СКОРОСТИ

Приложение 3 Справочное

1. Устройства для установки первичных преобразователей скорости на трубопроводах с прекращением подачи измеряемой среды

1 – накладка; 2 – штанга первичного преобразователя скорости; 3 – сальниковый ввод; 4 – фланец

Черт.1

Схему, приведенную на черт.1, принимают при измерении расхода жидкости в случаях, когда можно прекратить подачу жидкости и опорожнить трубопровод или снизить давление до 5-10 Па (0,05-0,1 кгс/см) без опорожнения трубопровода, а также при измерении расхода газа в трубопроводах, непрерывно транспортирующих нетоксичные и невзрывоопасные газы низкого давления, например, в воздуховодах.2. Устройство для установки первичных преобразователей скорости на трубопроводах непрерывного действия

1 – сальниковый ввод; 2 – задвижка (затвор); 3 – патрубок; 4 – шлюзовая камера

Черт.2

Черт.3

Схему, приведенную на черт.2 и 3, следует применять в случаях, когда невозможно прекратить подачу измеряемой среды.Устройство без шлюзовой камеры (черт.2) применяют в случаях, когда невозможно прекратить подачу измеряемой среды.Устройство с шлюзовой камерой (черт.3) применяют в случаях, когда размеры первичного преобразователя или конструкция затвора (задвижки) не позволяют использовать схему, представленную на черт.2.

3. Сальниковый вводКонструкция сальникового ввода должна обеспечивать фиксацию оси чувствительного элемента первичного преобразователя в принятой точке поперечного сечения трубы и возможность контроля положения первичного преобразователя как относительно стенки трубы, так и по направлению его оси. Сальниковый ввод должен иметь базовую поверхность, относительно которой фиксируют положение первичного преобразователя скорости.

1 – штанга;

2 – набивка сальника; 3 – гайка; 4 – фланец; 5 – скоба; 6 – втулка

Черт.4