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差压式流量计标准节流件装置

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差压式流量计标准节流件装置
点击次数: 发布时间:2016-05-20
标准节流装置由标准节流件,符合标准的取压装置和节流件前后直管段三部分组成。全套标准节流装置的组成如图3-4所示。
差压式流量计标准节流装置组成图
目前,国际标准已作规定的标准节流装置有以下几种。
1)角接取压标准孔板;
2)法兰取压标准孔板流量计
3)D-D/2取压标准孔板;
4)角接取压标准喷嘴;
5)D-D/2取压长径喷嘴;
6)经典文丘里管;
7)文丘里喷嘴。
我国国家标准GB/T2624-1993已对上述全部标准节流装置作了规定,对老国家标准GB2624-1981进行了较大的修改,详细规范了标准节流装置的各个组成部分,使之
更能满足我国工业生产的需要,更好地与国际接轨。
国家标准目前已经规定的标准节流件有标准孔板、标准喷嘴(ISA1932喷嘴)、长径喷嘴、文丘里管及文丘里喷嘴。对节流件的形状,结构参数以及使用范围做了严
格的规定。

1、标准孔板

标准孔板是一块具有圆形开孔、与管道同心、直角入口边缘非常锐利的薄板。用于不同的管道内径和各种取压方式的标准孔板,其几何形状都是相似的。孔板的轴
向截面如图3-5所示。
差压式流量计标准孔板
对图中A、B、E、e、F、G(H和I)及d的要求,标准中均有具体规定。
(1)上下游端面的粗糙度A、B上游端面A的粗糙度高度参数Ra应小于0.0001d。下游端面B应与A面严格保持平行,面粗糙度可较A面稍低。
(2)孔板厚度E和节流孔厚度e节流孔厚度e应满足0.005D≤e≤0.02D。在任意两点上测得的e值之差不得超过0.001D,其表面粗糙度高度参数同A面。
孔板厚度E应在e和0.05D之间,当50≤D≤64时,允许E=3.2mm。在孔板任意点上测得的E值之差不得大于0.001D。
(3)孔板边缘尖锐度G、H和I上游入口边缘G和下游边缘H、I应无划痕和毛刺。尤其是对于影响流出系数较大的上游边缘G,要求加工精度高,边缘是尖锐的。若直
角入口边缘成圆弧,则其圆弧半径rk应不大于0.0004d。如果孔板厚度E〉e,则孔的下游端应做成表面光滑的倾斜面,倾斜角F为45°±15°。表面粗糙度应达到上
游端面A的水平。
(4)节流孔的圆度孔板开孔为正圆,任何情况下。孔径d不小于12.5mm,其轴线应垂直于上游端面A。孔径是不少于四个单测值的算术平均值,这四个单测值应均匀
分布,而任意单测值与平均值之差不得超过±0.05%d。

2、标准喷嘴(ISA1932喷嘴)

标准喷嘴由两个圆弧曲面构成的入口收缩部分和与之相接的圆柱形喉部组成。用于不同管道内径的标准喷嘴,其结构形状是几何相似的。标准喷嘴的轴向截面如图
3-6所示。对标准喷嘴的各部分尺寸标准有严格的规定。
(1)入口平面A入口平面A是轴线为圆心,直径为1.5d的圆周和直径为管道内径D的圆周所围成的环形平面,环宽为1/2(D-1.5d),表面粗糙度高度参数Ra不得大于
0.0001d。当β=2/3时,环形宽度将为零。当β〉2/3时,直径为1.5d的圆周将大于管道内径D所形成的圆周,此时应该将喷嘴上游侧端面切去一段△L,使平面部分A
的最小直径恰好等于管道内径D,如图3-6b所示。切去部分的轴向长度为
差压式流量计公式
(2)进口圆弧面B和C B和C和C是喷嘴收缩段的第一段圆弧形曲面和第二段圆弧形曲面,B面分别与端面A和C面相切,半径为R1,C面分别与B面和圆柱形喉部相切,
半径为R2。各半径的值及其圆心都有明确的规定。
(3)圆柱形喉部E圆柱中心与管道中心重合,直径为d,圆柱形长度为0.3d。d由不少于4个单测值的算术平均值求得,4个单测值应均匀分布,每个单测值与平均值
之差应不超过±0.5%d。
差压式流量计标准喷嘴图
由B、C曲面构成的喷嘴收缩段轮廓必须用样板检查。在垂直轴线的同一平面内,任意两个直径之差应不超过它们平均值的0.1%。喷嘴内表面应全部光滑,表面粗糙
度高度参数R不大于0.0001d。
(4)泥浆流量计出口边缘f和保护槽F 喷嘴出口边缘f应保持尖锐,无明显倒角。保护槽F主要用来保护出口边缘f的尖锐度。保护槽直径c应不小于1.06d,轴向长度小于或等于
0.03d,高度为(c-d)/2.
(5)喷嘴轴向长度不包括出口边缘保护槽F的长度,喷嘴总长度为0.30≤β≤2/3时,总长为0.6041d
差压式流量计公式

3、长径喷嘴

长径喷嘴有两种形式:一种为高比值喷嘴(0.25≤β≤0.80);一种为低比值喷嘴(0.2≤β≤0.5)。重合区域,两者均可使用。其轴向截面如图3-7所示。
差压式流量计长径喷嘴图
高比值喷嘴的收缩段是一个1/4椭圆旋转曲面A。椭圆中心距管道轴线为D/2,其长轴平行于管道轴线,长半轴为D/2,短半轴为(D-d)/2。喉部是直径为d的圆柱面B
,长度为0.6d。管道内壁与喉部外表面的距离应大于或等于3mm,入口端面厚度H应大于等于3mm,并小于等于0.15D。喉部壁面厚度F在3-13mm之间。
低比值喷嘴与高比值喷嘴类似,只是入口型线不同,其椭圆中心在距管道轴线7d/6处,长轴平均于轴线,长半轴为d,短半轴为2d/3。

4、文丘里管

标准文丘里管也分两种形式:一种为经典文丘里管或简称文丘里管;另一种为文丘里喷嘴,每一种又分长、短两种。
(1)经典文丘里管 经典文丘里管由入口圆柱段A、圆锥收缩段B、圆柱形喉部C以及圆锥扩散段E组成,如图3-8所示。其内表面是一个对称于管道轴线的旋转表面。
按照经典文丘里管的圆锥收缩段B内表面的制造方法和喉部的相交处廓形,经典文丘里管可分为三种形式:
差压式流量计经典文丘里管
1)粗铸收缩段文丘里管。它是采用浇铸或其他方法制成的,喉部经过机械加工,圆筒与圆锥之间结合处应修圆。
2)加工收缩段文丘里管。其收缩段和喉部与入口圆筒段那样进行机械加工,圆筒与圆锥之间的结合处可以修圆,也可以不修圆。
3)粗焊铁板收缩段文丘里管。它一般是焊接制成的,大尺寸不用机械加工,小尺寸喉部需要机械加工。
经典文丘里管入口段A的直径和管道内径D相同,该段上开有取压孔,长度一般取D,仅对粗铸收缩段取D和0.25D+250mm中的较小者。直径D的单测值与平均值之差不
超过±0.4%。圆锥形收缩段B、圆柱形喉部C及扩散段E的尺寸和锥角如图所示,喉部直径d的单测值与平均值之差不应大于±0.1%。扩散段E的最小端直径不小于喉部
直径d,最大端直径可等于或小于管道内径D。前者为非截头式,后者为截头式文丘里管。
(2)文丘里喷嘴 文丘里喷嘴由收缩段、圆筒形喉部和扩散段构成。入口收缩段与标准喷嘴完全相同,喉部由长度为0.3d(与标准喷嘴的E长度相同)和长度为
(0.4-0.45)d的圆柱段组成。其上开有负压取压孔。扩散段与喉部的连接不必圆滑过度,扩散角(30°)和扩散段的长度对流出系数的影响不大,只影响压力损失
,因此,可像文丘里管一样将其截短,如图3-9所示。
差压式流量计文丘里喷嘴图

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