Измерение расхода движущейся жидкости.Классификация трубопроводов.Основные формулы и таблицы для расчета трубопроводов.Методика расчета простого и сложного трубопровода.Гидравлические характеристики трубопроводной сети трубопровода. Расходомеры ОБЪЕМНОГО типа

.Для учета количества жидкости, расходуемой отдельными небольшими потребителями (жилые и общественные здания, небольшие предприятия, отдельные цеха), наибольшее распространение получили механические скоростные счетчики воды.По конструктивному исполнению скоростные (тахометрические) счетчики жидкости подразделяют на две основные группы: крыльчатые, ось вращения крыльчатки которых перпендикулярна направлению движения жидкости, и турбинные, у которых ось вращения турбинки параллельна направлению движения жидкости.Принцип действия скоростных счетчиков жидкости основан на измерении числа оборотов крыльчатки или турбинки, приводимых в движение потоком протекающей через счетчик жидкости. Число оборотов крыльчатки или турбинки пропорционально количеству протекающей через счетчик жидкости. Ось крыльчатки или турбинки с помощью передаточного механизма соединена со счетным механизмом, который, учитывая число оборотов, показывает количество протекающей через счетчик жидкости. При измерении расхода методом переменного перепада давления используются правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД50 - 213 - 80.При измерении расхода жидкости широкое распространение получили диафрагмы, благодаря простоте конструкции, удобству монтажа и демонтажа. Стандартные диафрагмы, представляющие собой диск с отверстием, могут быть с угловым или фланцевым способами отбора перепада давления.Конструктивно диафрагмы выполняются камерными или бескамерными. В бескамерных диафрагмах отбор перепада давления осуществляется через отверстия в трубопроводе или фланцах.Кольцевые камеры предназначаются для осреднения и выравнивания давления по периметру сечения. В результате этого повышается точность измерения. Камеры выполняют в ободах или обоймах диафрагмы. Для труб диаметром более 400 мм камеры выполняются в виде кольцевой трубки, охватывающей трубопровод.Точность измерений расхода с помощью диафрагм существенно зависит от качества их установки и наличия перед ними участков труб расчетного диаметра без дополнительных источников возмущений (заусенцы, сварные швы, колена, тройники, запорная арматура).
Внутренний (расчетный) диаметр трубопровода при заданном расходе жидкости и скорости ее протекания в трубопроводе определяют по формуле:

 

где Q — расход жидкости, мг/ч;υ— скорость течения продукта в трубопроводе, м/сек; γ— удельный вес продукта при заданных параметрах, кг/м3 (принимается по справочникам).
Скорости движения различных газов и жидкостей, определенные расчетами и подтвержденные многочисленными практическими опытами, принимают следующие:для воды и маловязких жидкостей (спирт, ацетон, бензин, слабые растворы кислот и щелочей) —от 15 до 30 м/сек;
для сжатого воздуха и насыщенного пара — от 20 до 40 м/сек;для перегретого пара и газов высокого давления — от 30 до 60 м/сек.
При движении продукта по трубопроводу возникает сопротивление от трения его о стенки трубы и различные преграды. Это сопротивление, называемое гидравлическим сопротивлением трубопровода, тем больше, чем выше скорость потока и его плотность. Внутренний диаметр трубопровода может быть определен по заданной потере давления (напора) в трубопроводе по следующей упрощенной формуле:

 где ∆p = P1—Р2 —допускаемая или заданная потеря давления между начальными и конечными участками трубопровода, кгс/см2;ξ — коэффициент гидравлического сопротивления для гладких труб, изменяющийся в пределах 0,02—0,04;
L — длина трубопровода, м;g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/сек.
Простой расчет.Расчет трубопроводов осуществляется следующим образом. В начале трубопровода энергия жидкости больше, чем в конце. Благодаря этой разнице жидкость и движется по трубопроводу. Подобная разница уровней энергии создается либо благодаря работе насоса, либо давлением газа, либо благодаря разным уровням жидкости. Расчет трубопровода позволяет выяснить потери энергии, связанные с длинной трубопровода, его диаметром, уровнем изначально подъема жидкости.
Сложный трубопровод состоит из разветвленных участков различного диаметра и длины с различным расходами жидкости. Места трубопровода, где соединяются несколько ветвей, называют узлами. Как и при расчете простых трубопроводов может ставиться задача определения необходимого напора для обеспечения заданного расхода, либо определение расхода при заданных размерах и известных напорах. Потери напора в трубах вычисляют по формуле:
 В зависимости от характера поставленной задачи и типа сложного трубопровода определяется конкретный вид системы расчетных уравнений. ) Трубопроводы различного назначения и конструкций широко используются в различных технических системах и машинах, в том числе, и военного назначения. Поэтому изучение
закономерностей перетекания жидкости по трубопроводам имеет важное значение в общем комплексе расчета и проектирования технических систем и машин.Трубопроводы могут быть простыми и сложными. Трубопровод называют простым, если он не имеет ответвлений. Простые трубопроводы могут быть соединены так, что они образуют последовательное соединение, параллельное соединение или разветвленный трубопровод.
18.