Диафрагмы

Диафрагмы (рис.6) могут быть двух исполнений — дисковые (рис. 6, а) (бескамерные) и камерные (рис. 6,6). Камерные диафрагмы применяют для трубопроводов диаметром 50—500 мм. Дисковые диафрагмы применяют для трубопроводов диаметром 300— 3000 мм. Это объясняется сложностью и неэкономичностью изготовления камер большого размера. В диапазоне от 300 до 500 мм возможно применение обоих типов. Учитывая существующую разницу в стоимости этих диафрагм, при необходимости высокой точности измерения применяют камерные диафрагмы. Дисковые и камерные диафрагмы устанавливают во фланцах.

Дисковая диафрагма бескамерная (см. рис. 6, а) представляет собой диск толщиной 4—8 мм. Отборы давления у дисковых диафрагм введены непосредственно в трубопровод. Поскольку скорости в потоке среды распределяются по сечению трубопровода неравномерно, отборы давления у дисковых диафрагм регистрируют скорость, характерную для данного места отбора. Это и обусловливает недостаточную точность измерений.

Рис. 6. Диафрагмы:
а — дисковая; б — камерная исполнения I; в — камерная исполнения II; г — дисковая с кольцевыми трубными камерами; 1 — диск; 2, 3 — отборы давления; 4 — трубопровод; 5 — щелевая усреднительная прорезь; 6 — кольцевые камеры; 7 — выводы отборов давления; 8 — фланцы; 9 — шпилька: 10, 11 — кольцевые трубные камеры; 12, 13 — отборы давления

Камерными диафрагмы называют из-за наличия у них двух кольцевых камер, которые усредняют значения измеряемых давлений, обеспечивая большую точность.

Промышленностью выпускаются камерные диафрагмы с выводами из коротких трубок длиной до 150 мм, которые служат для соединения диафрагмы с импульсными линиями. Выводы диафрагм для соединений имеют несколько исполнений, учитывающих: положение трубопровода в месте установки диафрагмы, направление потока измеряемой среды, необходимость использования вспомогательных устройств — сосудов. Поверхности соприкосновения камерных диафрагм с фланцами, как правило, выполняют с «впадиной» — широко распространенной конструкцией фланцевого соединения (см. рис. 6,6). Такое конструктивное исполнение камер диафрагм кодируют римской цифрой I. В соответствии с ГОСТ 26969—86 допускается по заказу потребителя изготовлять диафрагмы исполнения II (см. рис. 6, в). В этом случае поверхности соприкосновения камерных диафрагм с фланцами имеют «выступ». Соответственно, у фланца, соприкасающегося с камерой диафрагмы, должно быть обратное последней исполнение — «впадина», чтобы всегда соблюдался взаимный принцип: «впадина — выступ», либо «выступ — впадина». Одним из методов повышения точности измерения расхода дисковой диафрагмой является создание трубчатых кольцевых камер, играющих ту же роль, что и камеры у камерных диафрагм. Для больших трубопроводов (Dy=500 мм) трудно выполнить камеры, а создать трубчатые кольцевые камеры относительно несложно (рис. 6, г). Конфигурация и расположение выводов на диафрагмах учитываются при размещении трубопровода на объекте. Положение трубопровода на объекте может быть вертикальным либо горизонтальным, трубопровод может находиться рядом или в отдалении от конструкций здания (стена, колонна и т. д.) и технологических аппаратов. Если рядом с диафрагмой нет конструкций, ограничивающих подход импульсных труб, то применяют вариант, показанный на рис. 7, 6. Другой вариант (рис. 7, в) применяют при расположении здания слева от трубопровода. На рис. 7, г, д изображены варианты соединений выводов с камерами диафрагм для вертикальных трубопроводов.

Направление потока измеряемой среды определяет положение плюсовой камеры диафрагмы. При направлении потока сверху вниз (см. рис. 7, г) плюсовая камера «+» диафрагмы находится над минусовой «—». Труба вывода из плюсовой камеры изогнута таким образом, чтобы импульсные линии, подводимые к обоим выводам, располагались на одной горизонтальной оси. Когда поток направлен снизу вверх, плюсовая камера находится под минусовой (см. рис. 7, д). В этом случае изогнута минусовая труба вывода камеры. Изображенные на рис. 7 соединения рассчитаны на определенные агрегатные состояния измеряемой среды при температуре до 100 °С. Так, соединения 2 и 3 предназначены для измерения расхода жидкости и газа, а соединения 4 и 5 — только жидкости.