Приложение А (обязательное). Классификация видов местных сопротивлений

Приложение А
(обязательное)

Классификация видов местных сопротивлений

А.1 Одиночное колено и группа колен

А.1.1 "Колено" - изгиб трубопровода равного сечения в одной плоскости под углом от 5° до 95° (см. рисунок А.1а).

"90° колено" - изгиб трубопровода равного сечения в одной плоскости под углом , равным 90°5° (см. рисунок А.1а).

"45° колено" - изгиб трубопровода равного сечения в одной плоскости под углом , равным 45°5° (см. рисунок А.1б).

"Коническое 90° колено" - отвод, образованный двумя перпендикулярно расположенными друг к другу отрезками труб, сваренных по коническим поверхностям (см. рисунок А.1в).

А.1.2 "Два 90° колена в одной плоскости S-конфигурация ()" - два 90° колена, оси которых лежат в одной плоскости (см. рисунок А.1е), расположенных один за другим на расстоянии .

"Два 90° колена в одной плоскости U-конфигурация ()" - два 90° колена, оси которых лежат в одной плоскости (см. рисунок А.1г), расположенных один за другим на расстоянии .

"Два 90° колена в одной плоскости U-конфигурация ()" - два 90° колена, оси которых лежат в одной плоскости (см. рисунок А.1д), расположенных один за другим на расстоянии, не превышающем 10D.

"Два 90° колена в одной плоскости S-конфигурация ()" - два 90° колена, оси которых лежат в одной плоскости (см. рисунок А.1ж), расположенных один за другим на расстоянии .

"Два колена в разных плоскостях ()" - два колена, оси которых лежат в разных плоскостях (см. рисунок А.1и), расположенных один за другим на расстоянии ).

"Два колена в разных плоскостях (l < 5D)" - два колена, оси которых лежат в разных плоскостях (см. рисунок А.1к), расположенных один за другим на расстоянии l<5D.

"Два 45° колена в одной плоскости S-конфигурация ()" - два 45° колена, оси которых лежат в одной плоскости, расположенных один за другим на расстоянии ).

А.1.3 Границей между коленом (группой колен) и прямолинейным участком ИТ считают сечение, в котором изгиб трубопровода переходит в прямолинейный участок.

А.1.4 При наличии одного или нескольких колен перед или после МС, указанных в А.1.2, на расстоянии менее 30D, все колена объединяют в одно МС и его классифицируют как "МС неопределенного типа" (например, см. рисунок А.1л).

Примечание - Внутренний радиус изгиба колен должен быть не менее радиуса трубопровода.

А.2 Тройники

А.2.1 Тройник - фитинг, состоящий из трех соединенных звеньев трубопровода, оси которых лежат в одной плоскости (см. рисунок А.2).

"Заглушенный тройник, изменяющий направление потока" - тройник, состоящий из одного заглушенного звена и двух открытых несоосных звеньев (см. рисунок А.2а).

"Заглушенный тройник, не изменяющий направление потока" - тройник, состоящий из одного заглушенного звена и двух открытых соосных звеньев (см. рисунок А.2б).

Примечание - Если диаметр заглушенного звена тройника (см. рисунок А.2б) менее 0,13D, то данный тройник не является местным сопротивлением.

"Разветвляющий поток тройник" - тройник, поток в котором входит в одно звено (см. рисунки А.2в, г), а выходит из двух звеньев.

"Смешивающий потоки тройник" - тройник, поток из которого выходит из одного звена (см. рисунки А.2д, е), а входит в два звена.

Примечание - При определении длины прямолинейного участка перед тройником или за ним расстояние замеряют от точки пересечения осей звеньев.

Если расстояние между тройниками, которые разветвляют поток, не превышает 5D, то все тройники объединяют в одно местное сопротивление - "Разветвляющий поток тройник".

Если расстояние между тройниками, которые смешивают потоки, не превышает 5D, то все тройники объединяют в одно местное сопротивление - "Смешивающий потоки тройник".

А.3 Переходные участки труб

А.3.1 Диффузор - конусное расширение трубопровода с прямолинейной или криволинейной образующей (см. рисунок А.3а).

Диффузор характеризуют конусностью , которую рассчитывают как отношение разности диаметров двух прямолинейных участков трубопроводов, соединенных конусом, к длине этого конуса по формуле

, (A.1)

где и - диаметры двух прямолинейных участков трубопровода, причем .

Геометрические характеристики диффузора должны удовлетворять условиям:

; (А.2)

. (А.3)

Диффузор считают прямолинейным участком при выполнении условий:

; (А.4)

. (A.5)

При этом длину прямолинейного участка ИТ рассчитывают без учета диффузора как МС.

А.3.2 Симметричное резкое расширение (см. рисунок А.3б) - конусное расширение трубопровода или уступ, удовлетворяющие условиям:

; (А.6)

. (А.7)

А.3.3 Конфузор - конусное сужение трубопровода с прямолинейной или криволинейной образующей (см. рисунок А.2в).

Конфузор характеризуют конусностью , которую рассчитывают по формуле (А.1).

Геометрические характеристики конфузора должны удовлетворять условиям:

; (A.8)

. (A.9)

Конфузор считают прямолинейным участком при выполнении условий:

; (А.10)

. (A.11)

А.3.4 Симметричное резкое сужение - конусное сужение трубопровода или уступ (см. рисунок А.3г), если они соответствуют условиям:

; (А.12)

. (А.13)

А.3.5 Границей между диффузором или конфузором и прямолинейным участком ИТ считают сечение, в котором конус переходит в прямой круглый цилиндр.

А.3.6 Переходные участки ИТ рекомендуется изготовлять с криволинейной образующей в соответствии с ГОСТ 17378 с учетом требований настоящего приложения.

А.4 Запорная арматура

А.4.1 Запорную арматуру классифицируют в соответствии с ГОСТ 24856.

На рисунке А.3 приведены схемы запорной арматуры: задвижки (см. рисунок А.3д); шарового крана (см. рисунок А.3е); конусного крана (см. рисунок А.3и), затвора (см. рисунки А.3ж, к); клапана (рисунок А.3л).

Примечание - В технической литературе часто вместо термина "клапан" используют термин "вентиль", вместо "затвор" - "заслонка".

А.4.2 Границей между запорной арматурой любого типа и ИТ считают место их соединения.

А.5 Коллектор

А.5.1 Коллектор - устройство для распределения потока по нескольким направлениям или сбора потоков по нескольким направлениям в общий поток.

В большинстве случаев распределяющие и собирающие коллекторы работают совместно, образуя коллекторную систему.

Коллекторную систему применяют для обеспечения необходимой пропускной способности измерительного пункта и уменьшения неопределенности измерений расхода и количества среды. При этом распределение потока по нескольким направлениям осуществляют по ИТ, расположенным между коллекторами одинаковой конструкции.

А.5.2 Коллекторные схемы подразделяют на П- и Z-образные. В П-образной системе (см. рисунки А.4а, в) потоки в коллекторах имеют противоположные направления, а в Z-образной системе (см. рисунки А.4б, г) - одинаковые направления.

При одинаковой конструкции обоих коллекторов и значении коэффициента гидравлического сопротивления входного коллектора менее единицы П-образная система обеспечивает более равномерное распределение потока, чем Z-образная система. При значении коэффициента гидравлического сопротивления входного коллектора более единицы получают противоположный результат.

А.5.3 Увеличение площади сечения коллектора по сравнению с суммарной площадью сечений ИТ приводит к сужению потока на входе ИТ и, следовательно, к наименьшим искажениям профиля скоростей и более равномерному распределению потока по ИТ.

Диаметры коллекторов рекомендуется определять из условия:

, (A.14)

где n - число ИТ одинаковой конструкции;

- диаметр коллектора.

Рекомендуется соблюдение дополнительного условия:

. (A.15)

А.5.4 Продольные оси входного (распределительного) коллектора и ИТ могут быть расположены в одной плоскости (см. рисунки А.4а, б) или в разных плоскостях (см. рисунки А.4в, г). Рекомендуется применение коллектора, расположенного в одной плоскости с ИТ.

А.6 Большая емкость

Большая емкость - емкость, перед выходным отверстием которой на длине не менее 15D по направлению к его оси и на длине не менее 5D в направлении, перпендикулярном к этой оси, нет препятствий, нарушающих движение потока (см. рисунок А.5).

МС, расположенные перед большой емкостью, не учитывают при определении необходимых длин прямолинейных участков ИТ.

А.7 Совмещенные местные сопротивления

В одно МС следует объединять тройник с коленом в случаях, указанных на рисунке А.6.

МС, приведенные на схеме а рисунка А.6, классифицируют как:

- "Два колена в разных плоскостях, l < 5D" при длине прямолинейного участка ИТ между коленом и тройником менее 5D;

- "Два колена в разных плоскостях, " при длине прямолинейного участка ИТ между коленом и тройником от 16D до 5D;

МС, приведенные на схеме б рисунка А.6, классифицируют как:

- "Два колена в разных плоскостях, l < 5D" при длине прямолинейного участка ИТ между коленом и тройником менее 5D;

- "Два колена в разных плоскостях, " при длине прямолинейного участка ИТ между коленом и тройником от 18D до 5D.

Группы колен (см. А.1.2) с тройником в одно МС не объединяют.

МС, приведенное на схеме в рисунка А.6, классифицируют как:

- "Два 90° колена в одной плоскости U-конфигурация ()", если расстояние между коленом и тройником не более 10D,

- "Два 90° колена в одной плоскости U-конфигурация ()", если расстояние между коленом и тройником не более 30D и более 10D.

МС, приведенное на схеме г рисунка А.6, классифицируют как:

- "Два 90° колена в одной плоскости S-конфигурация ()", если расстояние между коленом и тройником не более 10D,

- "Два 90° колена в одной плоскости S-конфигурация ()", если расстояние между коленом и тройником менее 22D и более 10D.

А.8 Особенности определения длин для смешивающего потоки тройника

Если перед СУ установлено МС вида "Смешивающий потоки тройник", то соответствие требованиям к длинам прямолинейных участков ИТ необходимо проверять по всем звеньям труб, образующим данное МС, например, по схеме, представленной на рисунке А.7.

В соответствии с таблицей 4 и требованиями 6.2.8, после вентиля необходим участок длиной 15D, а после конфузора - 6D. Если длины прямолинейных участков перед тройником сокращены в обоих направлениях или только в одном направлении, к неопределенности коэффициента истечения арифметически добавляют дополнительную неопределенность, равную 0,5%.