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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(jiǎn)稱圓筒段）A；

b.圓錐收縮段（以下簡(jiǎn)稱收縮段）B；

c.圓筒形喉部(以下簡(jiǎn)稱喉部) C；

d.圓錐擴(kuò)散段(以下簡(jiǎn)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(zhǎng)度等于D，按照文丘里管的不同型式，其長(zhǎng)度可略有不同。圓筒段A的長(zhǎng)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(cè)量，測(cè)量數(shù)目至少應(yīng)等于取壓口的數(shù)目(最少為4個(gè))。

計(jì)算直徑比及D值的確定：在每對(duì)取壓口附近測(cè)量直徑，亦應(yīng)在取壓口平面之外的其他平面上測(cè)量直徑，所有這些測(cè)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(zhǎng)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(cè)量?jī)蓚€(gè)直徑，其值與直徑平均值之差不得超過(guò)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(zhǎng)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(cè)得值的平均值，測(cè)量數(shù)目應(yīng)至少等于喉部取壓口的數(shù)目(最少為4個(gè))，還應(yīng)在取壓口平面之外的其他平面上測(cè)量直徑。在喉部各處測(cè)得的直徑與直徑平均值之差不得超過(guò)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(gè)直徑測(cè)得值與直徑平均值之差不超過(guò)直徑平均值的0.1%時(shí)，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(duì)每個(gè)曲面都應(yīng)以均勻的方式出現(xiàn)，因此測(cè)得的單個(gè)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(guò)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(shí)，稱為"截尾的"文丘里管；而當(dāng)出口直徑等于直徑D時(shí)，則稱為"不截尾的"文丘里管。擴(kuò)散段E可截去其長(zhǎng)度的35%，其壓力損失無(wú)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(wú)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(wú)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(wú)連接曲面。

圓筒段A與收縮段B的內(nèi)表面應(yīng)清潔、無(wú)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(gè)單獨(dú)的管壁取壓口形式，用均壓環(huán)把幾個(gè)單獨(dú)管壁取壓口連接起來(lái)。當(dāng)d≥33.3mm時(shí)，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(shí)，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(gè)。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(wú)毛刺和無(wú)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(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)為圓筒形。

對(duì)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(shí)： O.5D±0.25D

當(dāng)l50mm<D<800mm時(shí)： O.5D_⁰₀._25D

對(duì)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(duì)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(duì)稱流阻流件需有最小上游直管段一起使用時(shí)，建議上述均壓環(huán)的橫截面面積應(yīng)加倍。

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