14-10. Измерение расхода на входе в трубопровод или на выходе из него

Для измерения расхода жидкостей, газов и пара на входе в трубопровод или на выходе из него можно применять стандартные диафрагмы и сопла при условии, что объем пространства, с которым соединен трубопровод, достаточно большой. При этом необходимо иметь в виду, что условия работы сужающего устройства в рассматриваемом случае отличаются от условий работы такого же сужающего устройства, установленного внутри трубопровода.

При одной и той же среде снаружи трубопровода и внутри его (воздух) указанные отличия обусловливаются лишь изменениями характера входа потока в сужающее устройство, когда последнее установлено на входе в трубопровод, или выхода, когда сужающее устройство установлено на выходе из него.

Если же среда снаружи трубопровода и внутри его различна, например, при вытекании жидкости из трубопровода в окружающую атмосферу, то имеют место дополнительные отличия, обусловленные силами поверхностного натяжения.

Точность измерения расхода на входе в трубопровод или на выходе из него по перепаду давления в сужающем устройстве в большой степени зависит от соблюдения ряда условий при его установке.

Участки трубопровода за сужающим устройством при измерении на входе и до сужающего устройства при измерении на выходе должны быть прямыми. При выборе длины этих участков необходимо Руководствоваться указаниями § 14-7.

При измерении расхода на входе в трубопровод (например, на всасе воздуходувной машины) необходимо, чтобы торцевая поверхность диафрагмы или сопла была гладкой в пределах круга диаметром не менее Кроме того, перед, сужающим устройством на расстояниях, не меньших по направлению его оси, и по направлениям, перпендикулярным оси трубопровода, не должно быть никаких препятствий (перегородок, стенок и т. п.), возмущающих поток.

При измерении на выходе из трубопровода всевозможные препятствия, возмущающие поток, должны находиться от выхода на расстояниях не меньше по направлению оси трубопровода и по направлениям, перпендикулярным его оси.

При измерении расхода на входе в трубопровод отбор давления производят до сужающего устройства, т. е. в пространстве, из которого происходит истечение вещества, а отбор давления производят за сужающим устройством. Отбор давления можно осуществлять как при помощи кольцевой камеры, так и при помощи отдельных отверстий. При изготовлении диафрагм или сопл, а также кольцевой камеры или отдельных отверстий для отбора давления необходимо руководствоваться указаниями для диафрагм и сопл, изложенными выше.

В случае измерения расхода по перепаду давления в сужающем устройстве, установленном на входе трубопровода, и при соблюдении указанных выше условий исходный коэффициент расхода для чисел Рейнольдса остается постоянным и его значение не зависит от Исходный коэффициент расхода сужающего устройства, установленного на входе трубопровода, согласно опытным данным (Правила 27-54) для равен 0,60 для диафрагм и для сопл. При этом предельная погрешность при доверительной вероятности 0,95 для этих значений коэффициентов расхода равна ±1,5% для диафрагм и ±1% для сопл.

Поправочный множитель к коэффициенту расхода на неостроту входной кромки диафрагмы при а также его погрешность определяются так же, как и при нормальном способе измерения.

Измерение расхода на входе в трубопровод с помощью стандартных диафрагм и сопл при производиться не может, так как надежных экспериментальных данных для коэффициентов расхода не имеется.

При измерении расхода на выходе из трубопровода отбор давления производят перед сужающим устройством, а отбор давления производят за сужающим устройством, т. е. в пространстве, куда происходит истечение вещества.

Граничные числа Рейнольдса, коэффициенты расхода диафрагм и сопл, поправочные множители и их погрешности при измерении расхода на выходе из трубопровода имеют те же значения, что и при нормальном способе измерения расхода. При применении же стандартных сопл для измерения расхода на выходе из трубопровода

Правила 7-54 рекомендуют исходный коэффициент расхода для них, найденный для сопл в случае нормальных измерений, уменьшить на 0,005.

Предельная погрешность исходного коэффициента расхода диафрагм и сопл при измерении на выходе остается такой же, как и в случае измерений на входе.

При измерении расхода жидкости (воды) на выходе из трубопровода в газовую (воздушную) среду стандартные сопла не применяются из-за возможности отрыва струи от стенки сопла в цилиндрической части. Для измерения расхода жидкости на выходе из трубопровода в газовую среду рекомендуется применять стандартные диафрагмы. При этом расчет таких диафрагм при как указывается в Правилах 27-54, следует производить по методике для нормальных измерений, т. е. когда диафрагма устанавливается внутри трубопровода.

Необходимо также отметить, что на конференции в 1956 г. в Мюнхене при обсуждении результатов исследований диафрагм для измерения расхода жидкости на выходе из трубопровода в воздушную среду была принята в качестве основной работа Гюи Тибессарда (Льежский университет). Опыты, проведенные им [69] с диафрагмами, имеющими показали, что у диафрагм при измерении расхода воды на выходе из трубопровода в воздушную среду коэффициенты расхода на больше, чем у диафрагм при нормальном способе измерений. Отбор давлений производился с помощью кольцевых камер»