經(jīng)典文丘里管的結(jié)構(gòu)形式和技術(shù)要求

一、經(jīng)典文丘里管的結(jié)構(gòu)形式

經(jīng)典文丘里管的軸向截面如圖1.3.5所示。經(jīng)典文丘里管由以下部分組成：

a.入口圓筒段（以下簡稱圓筒段）A；

b.圓錐收縮段（以下簡稱收縮段）B；

c.圓筒形喉部(以下簡稱喉部) C；

d.圓錐擴(kuò)散段(以下簡稱擴(kuò)散段) E。

1.圓筒段A

圓筒段A的直徑為D，與管道直徑之差不大于O.OlD，其長度等于D，按照文丘里管的不同型式，其長度可略有不同。圓筒段A的長度從收縮段B與圓筒段A的相交線的所在平面量起，圓筒段A的直徑D從垂直于軸線的上游取壓口所在的平面上測量，測量數(shù)目至少應(yīng)等于取壓口的數(shù)目(最少為4個)。

計(jì)算直徑比及D值的確定：在每對取壓口附近測量直徑，亦應(yīng)在取壓口平面之外的其他平面上測量直徑，所有這些測量值的平均值作為D值，任何一直徑與直徑平均值之差為直徑平均值的0.4%。

2.收縮段B

收縮段為圓錐形，并有21°±1°的夾角。收縮段是在圓筒段A與收縮段B的相交平面和收縮段B與喉部C的相交平面之間，其軸向長度約等于2.7（D-d)。收縮段B與圓筒段A的連接曲面的半徑為R1， Rl值取決于經(jīng)典文丘里管的型式。收縮段B內(nèi)，在垂直于軸線的同一平面上，任意測量兩個直徑，其值與直徑平均值之差不得超過直徑平均值的0.4%，這樣才認(rèn)為內(nèi)表面為旋轉(zhuǎn)表面。用同樣的方法檢驗(yàn)半徑為R1的連接曲面是否為旋轉(zhuǎn)表面。收縮段B的廓形應(yīng)用樣板檢驗(yàn)，樣板與任何截面的偏差均為0.004D。

3.喉部C

喉部C為直徑為d的圓形管段。上游始端起自收縮段B與喉部C的相交線平面，下游終端止于喉部C與擴(kuò)散段E的相交線平面。喉部C的長度等于d±0.03d。喉部C與收縮段B的連接曲面的半徑為R2，喉部C與擴(kuò)散段E的連接曲面的半徑為R3，R2、R3的值與經(jīng)典文丘里管的型式有關(guān)。直徑d值是取壓口平面上測得值的平均值，測量數(shù)目應(yīng)至少等于喉部取壓口的數(shù)目(最少為4個)，還應(yīng)在取壓口平面之外的其他平面上測量直徑。在喉部各處測得的直徑與直徑平均值之差不得超過直徑平均值的0.1%。應(yīng)分別檢驗(yàn)半徑R2、R3的連接曲面是否為旋轉(zhuǎn)表面。當(dāng)位于垂直于軸線同一平面任意兩個直徑測得值與直徑平均值之差不超過直徑平均值的0.1%時，才認(rèn)為該表面為旋轉(zhuǎn)表面。喉部C以及其鄰近連接曲面的表面粗糙度為Ra≤10-⁴d。曲率半徑R2和R3之值應(yīng)采用樣板檢驗(yàn)。樣板與經(jīng)典文丘里管之間的偏差，對每個曲面都應(yīng)以均勻的方式出現(xiàn)，因此測得的單個曲率的最大偏差出現(xiàn)在樣板形線大約中間位置處，該最大偏差值應(yīng)不超過0.02d。

4.擴(kuò)散段E

擴(kuò)散段E為圓錐形，其最小直徑應(yīng)不小于喉部C的直徑，擴(kuò)散角為7°~15°，建議選擇7°~8°的擴(kuò)散角。當(dāng)擴(kuò)散段E的出口直徑小于直徑D時，稱為"截尾的"文丘里管；而當(dāng)出口直徑等于直徑D時，則稱為"不截尾的"文丘里管。擴(kuò)散段E可截去其長度的35%，其壓力損失無明顯變化。擴(kuò)散段是粗鑄的，其內(nèi)表面應(yīng)清潔而光滑。經(jīng)典文丘里管其他部分的粗糙度取決于文丘里管的型式。

二、各種類型經(jīng)典文丘里管的廓形特性

1.具有粗鑄收縮段的經(jīng)典文丘里管

收縮段B的內(nèi)表面是砂型鑄造而未經(jīng)機(jī)械加工，但必須無裂紋、裂口、凹陷和不平和雜質(zhì)。表面粗糙度R_a≤1O^-4D。圓筒段A的內(nèi)表面可不加工，但應(yīng)有與收縮段B同樣的表面粗糙度。圓筒段A的最小長度應(yīng)等于下列兩值中較小者：1D或0.25D+250mm。曲率半徑Rl應(yīng)等于1.375D±0.275D；曲率半徑也應(yīng)等于3.625d±O.l25d。喉部C的圓筒部分長度不小于d/3。半徑為R2的連接曲面端面與喉部取壓口軸線所在平面之間的距離也應(yīng)不小于d/6；同樣，半徑為R3的連接曲面的始端與喉部取壓口軸線所在平面之間的距離也應(yīng)不小于 d/6，半徑R3應(yīng)在5d到l5d之間，其值隨擴(kuò)散角減小而增大，半徑R3建議采用10d左右。

2.具有機(jī)械加工收縮段的經(jīng)典文丘里管

圓筒段A的最小長度等于D。曲率半徑Rl應(yīng)小于0.25D，最好等于零。曲率半徑R2應(yīng)小于0.25d，最好等于零。半徑為R2的連接曲面的終端與喉部取壓口軸線所在平面之間的距離應(yīng)不小于0.25d。半徑為R3的連接曲面的始端與喉部取壓口軸線所在平面之間的距離應(yīng)不小于0.30d。曲率半徑R3應(yīng)小于0.25d，最好等于零。圓筒段A和收縮段B的內(nèi)表面應(yīng)具有與喉部C相同的表面粗糙度(Ra≤10^-4d)。

3.具有粗焊鐵板收縮段的經(jīng)典文丘里管

圓筒段A的最小長度等于D。除焊接之后所形成的曲面之外，在圓筒段A與收縮段B之間應(yīng)無連接曲面。在收縮段B與喉部C之間，喉部C與擴(kuò)散段E之間均無連接曲面。

圓筒段A與收縮段B的內(nèi)表面應(yīng)清潔、無結(jié)皮和焊渣，可以鍍鋅。其表面粗糙度Ra約為5×lO-⁴D。

三、取壓裝置

上游取壓口和喉部取壓口應(yīng)做成幾個單獨(dú)的管壁取壓口形式，用均壓環(huán)把幾個單獨(dú)管壁取壓口連接起來。當(dāng)d≥33.3mm時，取壓口的直徑為4~10mm，上游取壓口的直徑應(yīng)不大于O.lD，喉部取壓口的直徑應(yīng)不大于0.13；當(dāng)d≤33.3mm時，喉部取壓口直徑為O.ld~O.l3d，上游取壓口為O.ld~O.lD。在適合流體黏度與清潔度的情況下，建議取壓口的直徑盡量小。上游取壓口和喉部取壓口均不少于4個。取壓口位于垂直于經(jīng)典文丘里管軸線的平面上，取壓口的軸線彼此具有相等的角度。各取壓口的洞孔與管壁貫穿處應(yīng)呈圓形，其邊緣與管壁齊平，無毛刺和無異?，F(xiàn)象。洞孔邊緣允許有倒圓，倒圓的半徑小于取壓口直徑的1/10。從管道內(nèi)壁量起，取壓口在至少2.5倍取壓口直徑的長度范圍內(nèi)應(yīng)為圓筒形。

對于具有粗鑄收縮段的經(jīng)典文丘里管，上游取壓口軸線距收縮段B和圓筒段A的相交平面之間的距離應(yīng)為

當(dāng)100mm<D<150mm時： O.5D±0.25D

當(dāng)l50mm<D<800mm時： O.5D_⁰₀._25D

對于具有機(jī)械加工收縮段和具有粗焊鐵板收縮段的經(jīng)典文丘里管，上游取壓口軸線距圓筒段A和收縮段B的相交平面之間的距離應(yīng)為0.5D±0.05D。

對于全部型式的經(jīng)典文丘里管，喉部取壓口軸線距收縮段B和喉部C的相交平面之間的距離均為O.5d±0.02d。

上下游均壓環(huán)的橫截面面積，應(yīng)分別等于或大于上下游側(cè)管壁取壓口總面積之半。但是，當(dāng)經(jīng)典文丘里管與由于非對稱流阻流件需有最小上游直管段一起使用時，建議上述均壓環(huán)的橫截面面積應(yīng)加倍。

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