що таке трубка Вентурі?
Трубка Вентурі - це трубчастий пристрій, який зазвичай використовується для вимірювання швидкості потоку рідини. Він заснований на фізичному принципі, ефекті Вентурі. Цей ефект полягає в тому, що коли рідина проходить через вузьку ділянку труби, її швидкість збільшується, а тиск зменшується. Конструкція труби Вентурі використовує переваги цього принципу з поступово звужуваним входом і подальшим розширенням виходу. Коли рідина потрапляє у звужену частину трубки Вентурі, вона прискорюється, спричиняючи зниження тиску. Ця зміна тиску може бути виміряна точками вимірювання тиску на стінці труби та розрахована для визначення швидкості потоку рідини.
Трубка Вентурі є поширеним інструментом вимірювання потоку в промисловості. Він широко використовується для вимірювання різних рідин завдяки своїй простій структурі, хорошій стабільності та високій точності.
Ефект Вентурі
Ефект Вентурі описує збільшення швидкості та зниження тиску, коли рідина проходить через вузьку ділянку труби. Коли рідина потрапляє у вузьку ділянку труби, швидкість потоку збільшується, а відповідний тиск зменшується. Цей ефект відкрив італійський фізик Джованні Баттіста Вентурі, звідки і пішла його назва.
Цей ефект можна пояснити рівнянням Бернуллі. Це рівняння є фундаментальним законом динаміки рідини. Покажіть, що в нестисливій рідині без в’язкості енергія рідини вздовж лінії струму зберігається.
P + 1/2 ρ v^2 + ρ gh = константа
P являє собою тиск рідини
ρ – густина рідини
v – швидкість рідини
g – прискорення сили тяжіння
h – висота рідини
У практичних застосуваннях ефект Вентурі дозволяє використовувати трубку Вентурі для вимірювання швидкості рідини в трубі, оскільки швидкість рідини пропорційна різниці тиску в трубі.
Ефект Вентурі використовується не тільки в вимірювальних інструментах, але також широко використовується в багатьох галузях, таких як конструкція крил літака, конструкція повітряного потоку в димоході та підводні системи трубопроводів. Це дуже важливий принцип у механіці рідини та має глибокий вплив на багато галузей техніки та фізики.
Принцип роботи трубки Вентурі
Трубка Вентурі складається з наступних частин:
- Вхідна секція: коротка циліндрична ділянка діаметром D;
- Скорочувальний перетин: форма конічної труби, кут конуса близько 21°±2°;
- Горловина: коротка пряма ділянка труби діаметром приблизно 1/3～1/4D і довжиною, що дорівнює діаметру труби;
- Дифузійна секція: конічна труба з кутом конуса 8°～15°. На відстані 0.25-0.75 D від кінця вхідної секції є кільце для вимірювання тиску, щонайменше з 4 отворами для вимірювання тиску, і кільце для вимірювання тиску веде до манометра.
Крім того, в центрі горловини також є багатоканальне кільце для вимірювання тиску, що веде до манометра. Різницю тиску між впускною секцією та найменшою секцією (тобто горловиною) можна виміряти за шкалою манометра або автоматичним реєстратором.
Припустимо, що середня швидкість, середній тиск і площа поперечного перерізу на вхідній секції та горлі дорівнюють v1, p1, S1 та v2, p2, S2; густина рідини дорівнює ρ.
Застосовуючи теорему Бернуллі та рівняння нерозривності та враховуючи, що лінії струму середнього руху мають однакову висоту, можна отримати:
Формулу для розрахунку витрати Q можна отримати:
Знаючи ρ, S1, S2 і вимірюючи p1-p2, швидкість потоку Q можна отримати за наведеною вище формулою.
Головною перевагою трубки Вентурі є її простота монтажу. По-друге, завдяки своєму дифузійному перетину рідина поступово сповільнюється, зменшуючи турбулентність (див. турбулентність). Тому втрати напору невеликі, не більше 10-20% різниці тиску між входом і горлом.
Конструкція трубки Вентурі
Відповідно до процесу виготовлення та використання, трубка Вентурі поділяється на стандартну трубку Вентурі, загальну трубку Вентурі, трубку Вентурі, трубку Вентурі малого діаметра, прямокутну трубку Вентурі та інші конструкції. Детальна структура така:
Тип структури:
Стандартна (класична) трубка Вентурі складається з вхідної циліндричної секції A, конічної звужувальної секції B, циліндричного горла C і конічної дифузійної секції E. Діаметр циліндричної секції A дорівнює D, а її довжина дорівнює D; звужувальна ділянка В є конічною та має кут включення 21º±1º; горловина С — перетин круглого циліндра діаметром d, а його довжина дорівнює d; розбіжна ділянка E має конічну форму з кутом розкиду 7º～ 15º.
Трубка Вентурі загального призначення, як і стандартна трубка Вентурі, складається з впускної циліндричної секції A, конічної звужувальної секції B, циліндричного горловини C і конічної дифузійної секції E.
Трубка Вентурі загального призначення використовує метод зміни кута звуження стандартної трубки Вентурі та довжини дифузійної секції, щоб мати переваги трубки Вентурі, значно скорочуючи довжину корпусу та ефективно зменшуючи втрати тиску.
Проточна трубка Вентурі також складається з вхідної циліндричної секції A, конічної звужувальної секції B, циліндричного горла C і конічної дифузійної секції E. Проточна трубка Вентурі використовує спеціальний метод тиску, щоб зробити його широко використовуваним у вимірюванні потоку брудних середовищ і потоку змішаної фази.
Трубка Вентурі малого діаметра складається з вхідної циліндричної секції A, конічної звужувальної секції B, циліндричного горловини C і конічної дифузійної секції E. Трубка Вентурі малого діаметра використовує вбудований механічний метод обробки для вимірювання потоку рідини малих діаметрів. У той же час він може використовувати різноманітні матеріали, щоб відповідати вимогам умов роботи на місці, і може відповідати різним методам з’єднання, таким як зварювання, фланцеве з’єднання та різьбове з’єднання.
Прямокутна трубка Вентурі складається з впускної циліндричної секції A, конічної звужувальної секції B, циліндричного горла C і конічної дифузійної секції E. Основні технічні параметри прямокутної трубки Вентурі:
- Номінальний діаметр: DN=1.13 × (ШВ) 0.5≤6000 мм
- Співвідношення діаметра входу Ш/В: 0.5≤Ш/В≤2.0
- Співвідношення діаметра горла w/h: 0.5≤w/h≤2.0
- Еквівалентне значення β: 0.44≤β=(w/h)0.5/(W/H)0.5≤0.74
- Діапазон чисел Рейнольдса: 2×105≤ReD≤2×107
- Точність: ± 1%
- Повторюваність: ±1%
- Робочий тиск: 0 ~ 25 МПа
- Робоча температура: -100 ℃ ～ 500 ℃
- Коефіцієнт регулювання: 1:10
Прямокутна трубка Вентурі в основному використовується для подачі повітря та всмоктування електростанції, подачі повітря в нагрівальні печі та всмоктування.
Розширене читання: Трубка Піто проти вимірювача Вентурі
Як трубка Вентурі вимірює потік?
Використовуючи ефект Вентурі для вимірювання потоку, виконайте такі прості кроки:
- Встановіть трубку Вентурі: спочатку встановіть трубку Вентурі в трубу, де потрібно вимірювати потік.
- Підключіть датчик перепаду тиску:
- Встановіть датчик тиску на широкому та вузькому кінцях трубки Вентурі. Ці датчики вимірюють різницю тиску між двома кінцями, яка безпосередньо пов’язана зі швидкістю рідини.
- Зчитування різниці тиску:
- Коли рідина проходить через трубку Вентурі, її швидкість збільшується у вузькому відрізку, спричиняючи падіння тиску. Датчик перепаду тиску зчитує значення тиску на широкому та вузькому кінцях і обчислює різницю тиску між ними.
- Обчисліть швидкість потоку:
- Щоб обчислити швидкість рідини, використовуйте рівняння Бернуллі та рівняння нерозривності. v = sqrt(2(P1 – P2)/ρ). де P1 — тиск на широкому кінці, P2 — тиск на вузькому кінці, а ρ — густина рідини.
- Визначте витрату:
- Обчисліть швидкість потоку (Q), формула: Q = A2 × v. де A2 — площа поперечного перерізу вузької частини трубки Вентурі, а v — швидкість рідини, розрахована на попередньому кроці.
- Запис і моніторинг: безперервно контролюйте різницю тиску та витрату, а також записуйте дані для аналізу або моніторингу стану системи.
Витратомір з трубкою Вентурі
Витратомір Вентурі - це витратомір диференціального тиску. Витратомір Вентурі являє собою комбінацію трубки Вентурі, датчика перепаду тиску та блоку клапанів. Його часто використовують для вимірювання витрати напірних труб.
Витратоміри Вентурі часто використовуються для вимірювання витрати рідин, таких як повітря, природний газ, вугільний газ і вода. Він включає три частини: «звуження», «горло» і «дифузія». Встановіть на трубі, де необхідно виміряти витрату.
Витратомір Вентурі - нове покоління диференціальний потік тиску вимірювальні прилади. Основним принципом вимірювання є метод вимірювання потоку, заснований на законі збереження енергії - рівнянні Берльє та рівнянні безперервності потоків.
Процес дроселювання рідини, що протікає через внутрішню трубку Вентурі, в основному подібний до процесу дроселювання рідини, що протікає через класичну трубку Вентурі та кільцеву діафрагму.
Розширене читання: Типи витратомірів рідини
Типи витратомірів Вентурі:
Класичний Вентурі:
Він застосовується для вимірювання витрати різних середовищ і має характеристики невеликих постійних втрат тиску, необхідних довгих і коротких передніх і задніх прямих ділянок труби та тривалого терміну служби.
Тип корпусу Вентурі:
Він в основному використовується для вимірювання та контролю потоку різних середовищ великого калібру та високого тиску або небезпечних середовищ у нафтохімічній промисловості.
Сопло Вентурі:
Він підходить для випадків вимірювання різних середовищ. Він має характеристики невеликої постійної втрати тиску, короткий необхідна довжина передньої та задньої прямих труб, і довге життя. Установча довжина корпусу менше, ніж у класичної трубки Вентурі.
Розширене читання: Що таке проточна насадка?
Детальніше про: 5 факторів, що впливають на падіння тиску
Застосування трубки Вентурі
З моменту свого створення продукція Вентурі успішно застосовувалася для вимірювання природного газу високої вологості, забрудненого біогазу низького тиску, коксовий газ, газ, пара, гаряча вода, високотемпературний гарячий гас тощо, і діапазон практичного застосування швидко розширюється.
Крім того, трубка Вентурі має унікальну перевагу вимірювання, для таких умов вимірювання, як умови встановлення довгих прямих труб, спеціальні висока температура, високий тиск, сильні корозійні та брудні середовища та вимірювання неоднофазного потоку.
Звичайно, у промисловості очищення стічних вод, на додаток до витратомірів Вентурі, електромагнітні витратоміри також є першочерговою мірою для багатьох користувачів.
Наприклад, якщо вам потрібно виміряти витрату стічної води в a 2-дюймових труба. Тоді можна звернутися до Посібники для магнітних витратомірів.
Розширене читання: Витратоміри гарячої води покращують систему опалення-котла
Схожий блог
Пов’язані витратоміри DP
Китайсько-ін-т пропонує понад 50 витратомірів. Таких приблизно 50%. витратоміри перепаду тиску (наприклад, Діафрагмовий витратомір), 40% є Магнітні витратоміри, а 40% є Теплові масові витратоміри.
Широка різноманітність Аннубарний витратомір доступні варіанти, такі як безкоштовні зразки, платні зразки.
Sino-Inst є всесвітньо визнаним постачальником і виробником приладів для вимірювання витрати, розташований у Китаї.
Найбільшою країною-постачальником є Китай (материк), який постачає 100% продукції турбінний витратомір відповідно. Sino-Inst продає через розвинену дистриб'юторську мережу, яка охоплює всі 50 штатів і 30 країн світу.
Ви можете забезпечити безпеку продукції, вибираючи сертифікованих постачальників із сертифікатами ISO9001, ISO14001.
запитати пропозицію
Ву Пен, який народився в 1980 році, є високоповажним і досвідченим інженером із великим досвідом роботи в галузі автоматизації. Маючи понад 20 років досвіду роботи в галузі, Ву зробив значний внесок як у наукові, так і в інженерні проекти.
Протягом своєї кар'єри Ву Пен брав участь у численних національних і міжнародних інженерних проектах. Деякі з його найбільш помітних проектів включають розробку інтелектуальної системи керування для нафтопереробних заводів, проектування передової розподіленої системи керування для нафтохімічних заводів та оптимізацію алгоритмів керування для трубопроводів природного газу.