Устройства сужающие. Типы и методика расчета

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

ямммвммннкямкямммжяммннмняамммкмшнмшаипамяминвашмнмя

УСТРОЙСТВА СУЖАЮЩИЕ.

Типы и методика расчета
Всего листов

УСТРОЙСТВА.СУЖАЮЩИЕ

Типы и методика расчета

ОКСТУ 1209

Дата введения 01.01.81г..
Настоящий стандарт распространяется на сужающие устройства, ' применяемые с целью создания местного гидравлического сопротивле­ния в жидкостной или газовой магистрали» а также на устройства для ввода жидкости или газа (струйные форсунки).
Стандарт устанавливает типы и методику расчета сужающих уст­ройств и струйных форсунок при течении жидкости и газа, когда его сжимаемостью можно пренебречь - число Маха 1^0,3.
Стандарт не устанавливает конкретные конструкции сужающих устройств и струйных форсунок, а излагает только те требования к их исполнению, установке и испытаниям, которые влияют на их гидравлические характеристики
.

1. ТИПЫ

1.1. Сужающие устройства и струйные форсунки могут быть выполнены в виде диафрагмы, дроссельной шайбы, дроссельного пакета, жиклера в соответствии с табл. I.
1.2. В качестве струйных форсунок рекомендуется использовать диафрагмы и дроссельные шайбы (насадки) с цилиндрическим отверс­тием с коническим сходящимся входным участком или скругленным входом, обеспечивающими независимость коэффициента расхода от величины противодавления (черт. 1,3,5,6).
1.3. Для поддержания постоянства расхода жидкости при посто­янном давлении на входе в сужающее устройство и изменяющейся величине противодавления в кавитационном режиме течения рекомен­дуется применять дроссельную шайбу с цилиндрическим отверстием с острой кромкой на входе и относительной длиной не менее 10.
1.4. Сужающее устройство устанавливается в жидкостной или газовой магистрали, предпочтительно на прямом участке, либо на конце ее. Допускается устанавливать сужающее устройство на переходном участке (черт.9).
Струйная форсунка,как правило, устанавливается на конце магистрали.
1.5. Точки отбора давления должны располагаться возможно ближе к сужающему устройству на расстояниях I/ и/а(см.ч$рт.9) При установке сужающего устройства или струйной форсунки на конце магистрали (истечение в атмосферу) давление измеряется только на входе и перепад давления в этом случав равен

—. ^м«
НМ
*

ворстием с острой кромкой на входе

Инб.ю дуіїл. 1 /7/7 Л?. & Затее j

Дроссельная шайба с цилиндрическим от­верстием со скруг­ленным входом

$
1
£
«
4 e c
і xX
1

Дроссельная шайба с коническим сходя­щимся отверстием

Лю 4

Q 1
$
§

•S' 5
Xi

* Х$
5
1

t* $
* ’
і с
5 $ jX

' На прямом участке На переходном участке магистрали ' магистрали
Черт«9
1.6. Если сужающее устройство или струйная форсунка расположе- у
ны на конце магистрали или на переходном участке ( 3 | D 2 ) и величина скоростного давления . превышает 3% от статическое го, то скоростное давление следует учитывать расчетным путем.
, В этом случае перепад давления на сужающем устройстве иди струйной форсунке, установленных на конце магистрали; при истечь нии в атмосферу составляет: Др=р< + —j-
При установке сужающего устройства на переходном участке о ґ п\іЛ\
магистрали:
j\- £оли дадаевие-Рт -аамеряеФея-на-раоотояшЕй—- меньшем
РУЙ ■ ‘ ваеттана-сяороетнего давления оеотоаяяет-0,57 -ци я-
Др^р! 5У1 —
Ї.7. Дросселирующее отверстие диафрагмы долано быть выполнено в виде цилиндрического отверстия с’острой кромкой на входе (радиус скругления не более 5 икм)и относительной длиной менее 0,25 (от­верстие в тонкой стенке) (черт.1).
■У———""' I' —!
■

OCT 92- 9269-80 Лисі 6 I
1.8. Дросселирующее .отверстие дроссельной шайбы (насадка) мо­жет быть выполнено:
цилиндрическим с острой кромкой на входе и относительней дайной более 1,5 (черт.2);
цилиндрическим со скругленным входом, радиус скругления
В зяюп случае, если
ЗЦййУотносительная длина отверстия не превышает единицу, то насадок называется соплом (черт.З);
коническим сходящимся с утлом otпри вершине 8-20°(чертЛ);
• цилиндрическим с коническим входным ( а в случае необходимос­ти и выходным) участком, относительная длина которого должна состав­лять более 1,5, а угол при вершине 8 - 20° (черт.5). Угол об при вершине при необходимости может быть увеличен до 30°; в этом случае обязательно скруглять место перехода от конического участка к цилин­дрическому радиусом ' (черт.6).
1.9. Дроссельный пакет выполняется в виде набора дисков с цилин­дрическим отверстием и дистанционных колец.
Относительная длина отверстия должна составлять менее 0,5.
Расстояние между дисками определяется толщиной дистанционных. колец S (одновременно являющихся уплотнительными) и может состав­лять от 0,8 до 2,5 do •
Диски рекомендуется выполнять с отверстиями, расположенными по центру и со смещением относительно центра 6, равным или превышаю­щим do . $ ЭТ0М[ слУчае п₽й сборке дроссельного пакета диски с центральным и со смещенным отверстиями устанавливаются последовательно

• ГОС Т 2. 105-68

OCT 92-9269-80 Диот ?
1.10 . Входная кромка дросселирующего отверстия жиклера должна быть острой и располагаться (для удобства обработки и измерения) на- его наружном торце со стороны входа жидкости (черт.8).
Относительную длину дросселирующего отверстия рекомендуется выполнять либо менее 0,5, либо более 1,5.
1.11
1.12 .Внутренняя поверхность жиклера,омываемая жидкостью и расположенная за дросселирующим отверстием,может образовывать одно 'или многоступенчатые цилиндрические или конические полости, последовательно переходящие одна в другую.

1ЛГ_ JIJL _L_ i ¥j __ j»* гмгші иад it шимм*
з; зам

во«7а.новле.иныи подлинник ГРОТ <Є іО\>’ 68
OCT 92-9269-80 Лист 9
2.1.4. Коэффициенты расхода Л и гидравлического сопротив- V®
ления общем виде зависят от безразмерных геометрических параметров сужающего устройства, установленного в магистрали
, чисел Рейнольдса ( Ае ) и кавитации ( ТС ).
2.1.5. Число Рейнольдса, отнесенное к диаметру дросселирующе­го отверстия и действительной скорости истечения, следует опреде­лять по формуле:
= «м R*-- > где
v- а)
2.1.6. Число Рейнольдса, отнесенное к диаметру дросселирующего отверстия и теоретической скорости истечения, следует определять по формуле:
2.1.7.
I от /
і
1
Значения
OCT 92-9269-80 fepg 10
ЛР и VT для воды при Т=(293- 3)К
Таблица 2 Продолжение табл.2

△Р-іб^Па.

Д р. 10^1,а
\4м/с

Дяв.йаодЛДсэд.и~дааа | Взам.инвЛнв.К» дуб^ Подп.й дата 1
&£?/& /& <?w j і 2
0,000490 0,000981 0,001960 0,002940 0,003920 0,004900
0,005880 0,006860
0,007840 0,008820
0,009810 0,019600
0,029400 0,059200 0,049000 0,058800 0,0686 00
0,0784 00 0,0983 00
0,098100 0,148000 0,196000 0,245 000 0,294 000 0,392000
0,490000
0,588000
0,990 1,400 1,980 2,420 2,800 3,130 3,430 3,700 3,960 4,200 4,430 6,260 7,670 8,860
9,900 10,800 11,700 12,500 13,300 14,000 17,200 19,800 22,Ю0 24,300 28,000 31,300 34,3 00
0,686 0,784
0,883
0,981
1,080 1,180
1,270 1,370
1,470 1,960
2,450 2,940
3,430 3,920 •4,410
4,900
5,390 5,880
6,370 6,860
7,360
7,84 0 8,340 8,830 9,320 9,810
37,0
39,6
42,0
44,3
46,4
48,5
50,5
52,4
54,2
62,6
70,0 ’
76,7
82,8
88,6
94,0
99,0
104,0
108,0
113,0
117,0
121,0
125,0
129,0
133,0
136,0
140,0
. _ j

. ■- 'с 1 1 '•/ ■

2.2.2. Величину коэффициента расхода следует определять по графику черт.10 в зависимости от модуля /77--^ и числа Рейнольдса Rg т . z
В первом приближении в формулы (I) или (3) следует подстав­лять значение В дальнейшем величина JJL уточняется
по графику черт. 10, а диаметр отверстия <4 находится по формуле (I) или (3) методом последовательных приближений. Примеры расчета диафрагмы приведены в справочных приложениях 2 и 2а.
Примечание. Значения по черт. 10 справедливы в том случае, когда радиус скругления острой кромки на входе не превышает 5 мкм Увеличение радиуса скругления приводит к возрастанию значений .
2.2.3. Величина коэффициента расхода диафрагмы не зависит от числа кавитации К- , т.е. от величины противодавления ?£. Поэтому гидравлические испытания диафрагм целесообразно проводить при истечении жидкости в атмосферу (без противодавления).
2.3. Дроссельная шайба (насадок) с цилиндрическим отверстием и острой кромкой на входе (черт.2)
2.3.1. Коэффициент расхода дроссельной шайбы в общем случае зависит от относительной длины отверстия “gr , модуля , чисел кавитации и Рейнольдса К<? •
Коэффициент расхода зависит от числа кавитации только в области К<ККр,.где критическое число кавитации
.
2.3.2.

Зависимость коэффициента расхода диафрагмы от числа Рейнольдса
и модуля ш

OCT 92-9269-80 >СтІЗ
2.3.5. Величину в зависимости от относительной длины отвер­стия и числа Рейнольдса следует находить по графику черт. II, полученному при измерении давлений Pj и ?2 непосредственно на вхо­де и выхода из дроссельной шайбы (^-^ 0,черт.9) для любых мо­дулей ҐП. Если точки отбора давления удалены на расстоянии Д( и L<2OjD^oT дроссельной шайбы, то величину /<к следует находить по графику черт. Па в зависимости от модуля ТП .
2.3.6. Величину противодавления р£, необходимую для обеспечения условия следует находить по формуле:

Увеличение р£ по сравнению с рассчитанным по формуле (13) значе­нием не приводит к изменению величины^ (см. п.2.7.2), но сущест­венно усложняет проведение гидравлических испытаний. Поэтому нецелесообразно при испытаниях назначать противодавление значительно большим,чем рассчитанное по формуле (13), даже если в рабочих условиях оно существенно превышает Р^.
2.3.7. В режиме кавитационного истечения (/< </<\^ ) величину коэффициента расхода следует определять (для отверстий любой относительной длины) по формуле:

JU =0,64 V7+K- (44),

где К находится по формуле (10).
2.3.8. В области ЮКкр величину коэффициента расхода следует находить по графику черт.12 в зависимости от с1'л&£-
Влияние модуля ГП может быть учтено с помощью коэффициента величина которого определяется по графику черт.12а.
где /U -коэффициент расхода, определенный по графику черт.12, /^-коэффициент расхода с учетом модуля Л7»
'Цел.

2.3.9. Диаметр отверстия do следует определять по формулам (I) или (3), первоначально принимая эначениеуи =0,8. ВеличинаJ4 уточняемся затем последовательными приближениями♦ Пример расчета приведен в справочном приложении 3.
Зависимость критического числа кавитации Ккр