GB T 2624.4-2006 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 第4部分 文丘里管.pdf

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1、ICS 17. 120. 10 N 12 中华人民共和国国家标准G/T 2624.4-2006/180 5167-4: 2003 代替GBjT2624-1993 用安装在圆形截面管道中的差压装置测满管流体流第4部分:文丘里管Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full-Part 4: Venturi tubes CISO 5167-4: 2003 , IDT) 2006-12-13发布中华人民

2、共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会2007国07-01实施发布G/T 2624.4-2006/ISO 5167-4: 2003 目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . . . . . . . . . . . . . . . I . 1 引育. . . . . . . . . I ., . . . . . . II 1 范围. 2 规范性引用文件. . . . . . . I I . . . . . . I .,. 1 3 术语和定义. . . . . . . 4 测量原理和计算方法5 经典文丘里管.

3、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 ,1 2 5. 1 应用范围I. . . . . . I . . . . . 1. . . . . . . . . . . .11. 2 5. 2 一般形状. I I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. .1 . I . . . . . . 2 5. 3 材料和制造. . . . . . . 5.4 取压口55.5

4、 流出系数c. . . . . . . . . . . . 1. ., . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l I . 6 5. 6 可膨胀性(膨胀)系数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5. 7 流出系数C的不确定度5.8 可膨胀性(膨胀)系数E的不确定度.I ., ., . . . . . . 5. 9 压力损失. . . . 7 6 安装要求. . . . . . .

5、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . f. . . . . . . . . . . . 8 6. 1 总则86.2 安装在各种管件和文丘里管之间的最短上游和下游直管段. . . . . . . . 流动调整器. . . . 6.4 经典文丘里管的附加特殊安装要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .;. . . . . f .11 附录A(资料性附录)附录B(资料性附录)附录c(资料性附录)参考文献.可膳胀性(膨胀)系数表. . . . .

6、. . . . . . . . . . I I . 13 超出GB/T2624.4范围使用的经典文丘里管. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 经典文丘里管的压力损失. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 GB/T 2624.4-2006/ISO 5167-4: 2003 前言GB/T 2624(用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量由以下部分组成:一一第1部分:一般原理和要求;一-第2部分:孔板;一一第3部分:喷嘴和文丘里喷

7、嘴:一一第4部分:文丘里管。本部分为GB/T2624的第4部分。本部分等同采用IS05167-4:2003(用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第4部分:文丘里管)(英文版。本部分等同翻译IS05167-4:20030 本部分在制定时按GB/T1. 1-2000(标准化工作导则第1部分2标准的结掏和编写规则和GB/T 20000. 2-2001(标准化工作指南第2部分z采用国际标准的规则的有关规定做了如下编辑性修改:-一一删除了IS0国际标准的前言;一-原引用标准的引导语按GB/T1. 1-2000的规定改成规范性引用文件的引导语;一一用小数点一一原文图1中1错标为圆锥收缩段E，本

8、部分更正为1圆锥扩散段E飞本部分替代GB/T2624-1993(流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量。本部分与GB/T2624一1993相比主要变化如下:a) 新标准分成4个部分，分别阐述孔板、喷嘴和文丘里管的加工制造技术要求以及在使用时的安装要求。b) 安装时节流件前的直管段长度较GB/T2624-1993有明显变化，标准中列举的节流件前的阻流件形式也比GB/T2624-1993多。孔板与喷嘴的直管段长度分别阐述，不再使用同一表格。c) 特别强调流动调整器要进行配合性试验，并具体给出了配合性试验的方法。d) 本部分规定粗铸文丘里智的Rl= 1. 375D + O. 2

9、75D，喉部粗糙度R小于10doGB/T 2624-1993规定粗铸文丘里管的Rl=1. 375D土2.75D，喉部粗糙度Ra小于10d。本部分的附录A、附录B和附录C为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第一分技术委员会归口。本部分负责起草单位:上海工业自动化仪表研究所。本部分参加起草单位:上海仪昌节流装置制造有限公司、上海光华仪表有限公司、余挑市银环流量仪表有限公司、天津市润泰自动化仪表有限公司。本部分主要起草人:李明华、彭淑琴、龙竹霖、叶斌、朱家)1四、童复来、包国祥、吴国静。本部分所替代标准的历次版本发布情况:GB 2624-198

10、1; GB/T 2624-19930 I G/T 2624.4-2006/ISO 5167-4: 2003 百|GB/T 2624规定了孔板、喷嘴和文丘里管的几何形状及其安装在充满流体的管道中测量管道内流体流量的使用方法(安装和工作条件)。同时也给出了用于计算流量和其相应不确定度的必要资料。GB/T 2624(所有部分)仅适用于在整个测量段内流体保持亚音速流动，并可认为是单相流的差压装置。本部分不适用于脉动流的测量。此外，每一种装置都只能在规定的管道尺寸和雷诺数极限范围内使用。GB/T 2624(所有部分)对所涉及的装置做过大量直接投准实验，实验的数量、分布范围和质量足以使所取得的实验结果和系

11、数能作为相关应用系统的依据，使其具有确定的可预测不确定度限值。装人管道的装置称为一次装置。一次装置这个术语还包括取压口。测量所需的其他所有仪表或装置称为二次装置飞GB/T2624(所有部分)考虑的是这些一次装置，偶而也提到二次装置1)。GB/T 2624由下列4个部分组成:a) GB/T 2624的第1部分给出了一般术语和定义、符号、原理和要求，以及GB/T2624的第2部分、第3部分和第4部分使用的测量方法和不确定度。b) GB/T 2624的第2部分详细说明孔板。孔板可以同角接取压口、D和D/2取压口2)和法兰取压口配合使用。c) GB/T 2624的第3部分详细说明形状和取压口位置各不相

12、同的ISA1932喷嘴3)、长径喷嘴和文丘里喷嘴。d) GB/T 2624的第4部分详细说明经典文丘里管4)。GB/T 2624的第1到第4部分并未涉及安全方面的问题。用户有责任确保系统符合适用的安全规范。E 。见ISO2186 : 1973(封闭管道中的流体流量用于一次和二次装置之间压力信号传输的连接法。2) GB/T 2624不考虑具有缩流取压口的孔板。3) ISA是国家标准化协会国际联合会(lnternationalFederation of the National Standardizing Associations)的简称，该组织于1946年由ISO替代。的在美国，经典文丘里管有时

13、称为Herschel文丘里管。G/T 2624.4-2006/ISO 5167-4: 2003 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第4部分:文丘里管1 范围GB/T 2624的本部分规定了文丘里管的几何尺寸和安装在管道中削量满管流体流量的使用方法(安装和工作条件)。GB/T 2624的本部分亦提供了用于计算流量井可配合GB/T2624. 1规定要求一起使用的相关资料。GB/T 2624的本部分只适用于在整个测量段内流体保持亚音速流动，且可被认为是单相流的文丘里管。此外，每种装置只能用于规定的管道尺寸、粗糙度、直径比和雷诺数限值。GB/T2624的本部分不适用于脉动流的测量。本部分

14、不步及文丘里管在尺寸小于50mm或大于1200 mm，或管道雷诺数低于2X105的管道中的使用。GBjT 2624的本部分涉及三种型式的经典文丘里管ta) 铸造型;b) 机械加工型fc) 粗焊铁板型。文丘里管是由人口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒喉部和国锥扩散段依次连接而成的一个装置。三呻型式的经典文丘里管的流出系数不确定度值之间的差异，一方面表明每种型式的经典文丘里管现有实验结果的数量，另一方面表明几何廓形精确定义的不确定程度。这些数值是以多年来收集的数据为依据。文丘里喷嘴(和其他喷嘴)由GB/T2624. 3论述。注1.丈丘里管用于高压气体注1MPa(10 bar) J的研究目前正在进行中(见参

15、考文献lJ，2J、3J)0现已发现机械加工收缩段文丘里管的流出系数在很多情况下超出GB!T2624的本部分所预计的范围2%或更多c为达到最佳精确度，用于气体的文丘里管宜在所需的流量范围内进行校验。在高压气体中采用单个取压口(或在各个平面上最多两个取压口)并不罕见。注2.在美国，经典文丘里管有时称作Herschel文丘里智。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T2624的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本

16、适用于本部分。GBjT 2624.1一2006用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第1部分z一般原理和要求CISO5167-1: 2003 , IDD GB/T 17611-1998 封闭管道中流体流量的测量术语和符号(idtISO 4006: 1991) 3 术语和定义GB/T 17611-1998和GB/T2624. 1一2006确定的术语和定义适用于GB/T2624的本部分。4 测量原理和计算方法测量原理是以文丘里管安装在充满流体的管线中为依据。文丘里管的人口部分与喉部之间存在静GB/T 2624.4-2006/180 5167-4: 2003 压差。每当该装置与经过直接校准

17、的装置几何相似且使用条件相同，就可以根据该压差的实测值和所掌握的流体条件确定流量。质量流量可以用公式(1)确定:qm=4-EVd研. . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 ) ;1一卢4结不确定度限值可以采用GB/T2624. 1-2006的第8章给出的程序进行计算。同样，体积流量按下式确定:式中zp-测定体积流量时曲植度和流量计算纯粹是一个出了文丘里管的可膨胀性系公式(1)提到的d和问由于流体的温度和必须知道工作指数。5. 1. 1 总则GB/T 2 标处的廓形来确每一种5.1.2 铸造这种经纹理的方法制成。这种经典文丘的管道。5. 1. 3 机棉加工收

18、这种经典文丘里工。困筒与圆锥之间的结这种经典文丘里管可用管道。5. 1. 4 粗焊铁植收缩段经典文丘里曾., m qv=7 右边各个不同的项。表A.1给的测量，都必须对测量期修正。作条件下流体的等情圆锥与喉部相交。于砂型挠铸表面口圆筒那样进行机械加O. 40. 75(包括o.75)以内的这种经典文丘里管通常是焊接制成的。尺寸较大的，如能达到5.2.4要求的允差可不作任何机械加工z但对于尺寸较小的，喉部需经机械加工。这种经典文丘里管可用于直在在200mm1 200 mm之间，直径比卢在O.40. 7(包括O.7)以内的管道。5.2 一般形状5. 2. 1 图1所示为经典文丘里喉管部轴线剖面。下文

19、中的字母参照图1。经典文丘里管是由人口圆筒段A连接到圆锥收缩段B、圆筒喉部C和圆锥扩散段E组成的。装置2 GB/T 2624.4-2006/ISO 5167嗣4:2003的内表面为圆筒形并与管道轴线同轴。收缩段和圆筒喉部的同轴度通过目测检查评估。图中gl一一圆锥扩2一一圆筒喉3一一圆锥收缩4一一人口圆简5一一连接平面。a 7。再1500b流动方向。c见5.4.70可圈1百如曲曲犀盛臂a前11.伺廓形5.2.2 圆筒段最小长度从平截头圆锥B与圆筒段A的相交线所在平面最起，它可能由于制造过程而改变(见5.2.85.2. 10)。但建议选择该长度等于D。人口圆筒段直径D应在上游取压口平面上测量。测量

20、次数至少应等于取压口的数量最小为4个)。应在每对取压口旁测量直径，亦应在各对取压口之间测量直径。应取所有这些测量值的算术平均值作为计算用D值。除取压口平面外，亦应在其他平面上测量直径。3 GB/T 2624.4-2006/180 5167-4: 2003 人口圆筒段内任何一个直径与平均直径值之差都不得超过0.4%。当所有被测直径的长度差均符合有关被测直径平均值的要求时，即为符合此要求。5.2.3 所有型式经典文丘里管的收缩段B均应为圆锥形，夹角为210土10。其上游以平截头困锥B与人口困筒段A(或各自的延长部分)的相交线所在平面为界，而下游则以平截头圆锥B与喉部CC或各自的延长部分)的相交线所

21、在平面为界。因此，平行于文丘里管轴线测出的收缩段B的总长度约等于2.7CD-d)。收缩段B以半径为R1的曲面过渡到人口圆筒段Ao凡的值取决于经典文丘里管的型式。收缩段的廓形应借助模板进行检验。模板与收缩段圆锥部分之间的偏差在任何部位都不得超过O.004D。当位于旋转轴同一垂直平面上的两个直径与平均直径值之差不大于0.4%时，就认为该收缩段圆锥部分的内表面是一个回转曲面。应以同样方法检验半径为凡的连接曲面是一个回转曲面。5.24 喉部C应是直径为d的圆筒。上游以平截头圆锥B与喉部CC或各自的延长部分)的相交钱所在平面为界，下游以喉部C与平截头圆锥E(或各自的延长部分)的相交钱所在平面为界。不管是

22、何种型式的经典文丘里管，喉部C的长度，亦即该两个平面之间的距离应等于d士O.03d 0 喉部C由半径为凡的曲面与收缩段B相连接，由半径为凡的曲面与扩散段E相连接。Rz与凡的值取决予经典文丘里管的型式。应在喉部取压口平面上非常仔细地测量直径do测量次数应至少等于喉部取压口的数量(最少为4个)。应在每对取压口旁测量直径，亦应在各对取压口之间测量直径。应取所有这些测量值的算术平均值作为计算用d值。除取压口平面外，亦应在其他平面上测量直径。喉部任何一个直径与平均直径之差均不得超过0.1%。当所有被测直径的长度差均符合有关被视j直在平均值的要求时，即为符合此要求。经典文丘里管的喉部应经机械加工，或其全长

23、上的光滑度相当于5.2.7规定的表面粗糙度。应按5.2.3所述检验连接到喉部上半径为R2和凡的连接曲面是回旋曲面。当位于旋转轴同一垂直平面上的两个直径与平均直径之差不超过0.1%时，即为符合此要求。曲率半径Rz和凡之值应借助模板进行检验。模板与经典文丘盟管之间的偏差应有规律地出现在每一个曲面上，因此测得的单个最大偏差大约出现在模板廓形的中间。此最大偏差值应不超过0.02do5.2.5 扩散段E应呈圃锥形，夹角可在70150之间，但推荐选择7080之间的夹角。其最小直径应不小于喉部直径。5.2.6 当扩散段的出口直径小于直径D时，经典文丘里管称为截尾的文丘里管;而当出口直径等于直径D时，则称为不

24、截尾的文丘里管。扩散段可截去其长度的约35%，而不致引起装置的压力损失或流出系数有很大改变。5.2.7 喉部及其邻近曲面的粗糙度R应尽可能小并且应始终小于10-4d。扩散段是提铸的，其内表面应清洁而光滑。经典文丘里管其他部分的粗糙度限值取决于文丘里管的型式。5.2.8 铸造收缩段经典文丘里管的廓形具有下述特性。收缩段B的内表面是砂型铸造的。它应无裂纹、凹陷、不平和杂质。表面粗糙度Ra应小于1O-4Do 人口圆筒A的最小长度等于下列两值中较小者:一一一D;一一-0.25D十250mm(见5.2.2)。只要人口圆筒A内表面的粗糙度与收缩段B相同，可维持铸造状态，不进行加工。4 曲率半径Rl应等于1

25、.375D士0.275Do曲率半径岛应等于3.625d士O.125d 0 GB/T 2624.4-2006/ISO 5167-4: 2003 喉部圆筒部分的长度应不小于d/3o此外，连接曲面凡的末端与取压口平面之间的圆筒部分的长度以及喉部取压口平面与连接曲面凡的始端之间的圆筒部分的长度均应不小于d/6C喉部长度另见5.2.4)。曲率半径凡应在5d15d之间。其值应随扩散角减小而增大。推荐接近于10d的值。5.2.9 机械加工收缩段经典文丘里管的廓形具有下述特性:人口圆筒A的最小长度应等于D。曲率半径Rl应小于0.25D，最好等于零。曲率半径R2应小于0.25d，最好等于零。曲面凡的末端与喉部取

26、压口平面之间的喉部圆筒部分的长度应不小于O.25d 0 喉部取压口平面与曲面凡的始端之间的喉部圆筒部分的长度应不小于O.3d。曲面凡的半径应小于0.25d，最好等于零。人口圆筒段和收缩段的表面粗糙度应与喉部相同(见5.2.7)。5. 2. 10 粗焊铁板收缩段经典文丘里管的廓形具有下述特性:人口圆筒段A的最小长度应等于D。除焊接造成的曲面之外，人口圆筒A与收缩段B之间应无连接曲面。除焊接造成的曲面之外，收缩段B与喉部C之间应无连接曲面。喉部C与扩散段E之间应无连接曲面。人口困筒A与收缩段B的内表团应清洁、无结皮和焊渣。内表面可以镀钵。其粗糙度Ra应该约为5X10-4 Do 内部焊缝应与周围表面

27、齐平，且不能靠近取压口。5.3 材料和制造5. 3. 1 只要符合前述要求并在使用中保持不变，经典文丘里管可用任何材料制造。5.3.2 建议把收缩段B与喉部C连为一体。对于机械加工收缩段经典文丘里管，建议喉部与收缩段用一块整料加工而戚。如果是分成两部分制造的，则应在最后机械加工内表面之前组装好。5.3.3 应特别往意使扩散段E与喉部同轴。这两部分之间应无直径台阶。这可以在经典文丘里安装之前、扩散段与喉部组装之后通过触摸加以确证。5.4 取压口5. 4. 1 上游和喉部取压口应采用单个管壁取压口的形式，用环室或均压环相连;或者如有4个取压口，则用三重T型结构相连(见GB/T2624. 1-200

28、6的5.4.3)。5.4.2 如果d大于或等于33.3mm，这些取压口的直径应在4rnm10 rnm之间，此外上游取压口的直径绝不应大于O.lD，喉部取压口的直径绝不能大于O.13d。如果d小于33.3mm，喉部取压口的直径应在O.1d0. 13d之间，上游取压口的直径应在O.1d O.lD之间。建议取压口应小到与所用流体相适应(例如与流体的粘度和清洁度相适应)。5.4.3 应至少有4个取压口供上游和喉部压力测量。取压口的轴线应与经典文丘里管的轴线相交，应相互形成相等的角度，并包含在垂直于经典文丘里管轴线的平面中。5.4.4 取压口洞孔贯穿处应呈圆形。其边缘应与管壁齐平和无毛刺。如要求有连接曲

29、面，则其半径应不超过取压口直径的十分之一。5.4.5 从管道内壁量起至少2.5倍取压口内径长度范围内，取压口应为圆筒形。5.4.6 可目测检查，判断取压口是否符合上述两个要求。5.4.7 取压口的间距是取压口轴线与下述基准平面之间的距离，在平行于经典文丘里管轴线的直线上GB/T , 2624.4-2006/ISO 5167-4:2003 测得t对于铸造收缩段经典文丘里管，位于人口圆筒段上的上游取压口与人口圆筒A和收缩段B的延长部分的相交面之间的间距应为:一一-0.5D士0.25D(对于100mm 106 民司、 民司是|民.$ 0.15 11 v、0.1 0.05 P O. 7 0.6 0.5

30、 0.4 a) 0.3 0.2 0.1 口。卜飞、产-卜-. nd EG叩1 。ReD 2 106 7 8 9 6 5 4 s 、，Jhu 2 106 4国同阳2 1 F O. 7 0.6 。.50.4 0.3 0.2 。c) 经典文丘里营的压力损失圄巳118 GB/T 2624.4-2006/180 5167-4:2003 参考文献lJ J AMIESON , A. W. , JOHNSON , P. A. , SPEARMAN, E. P. and SATT ARY , J. A. 高雷诺数文丘里管气体流量计无法预测的特性.1n Proc. 14th North Sea Flow Meas

31、ure ment Workshop , Peebles ,Scotland, paper 5, 1996. 2J VAN WEERS , T. , VAN DER BEEK, M. P. and LANDHEER, 1. J.经典文丘里管的Cr系数:博弈技术.1n Proc. 9th Int. Conf. on Flow Measurement , FLOMEKO, Lund, Swe den, June 1998 , pp. 203-207. 3J READER-HARR1S , M. J. , BRUNTON, W. C. , GIBSON , J. J., HODGES , D and

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33、w York:American Society of Mechanical Engineers. 5J ISO/TR 3313: 1998 封闭管道中流体流量的测量脉动流对流量测量仪表的影响.6J 1S0/4288:1996几何产品范围(GPS)表面结构剖面法表面结构的评定规则和程序.7J 1S0/TR 5168: 1998 流体流量的测量不确定度的评估.8J 1S0/TR 9464: 1998 1S0 5167臼1:1991使用指南.GB/T 2624. mCON 73击。自CON-叮dNUNH阁。中华人民共和国国家标准用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满曾流体流量第4部分:立丘里曾GB/T 2624.4-2006/180 5167-4 ,2003 祷中国标准出版社出版发行北京复兴门外三星河北街16号邮政编码，100045网址电话，6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X 1230 1/16 印张1.5字数44千字2007年5月第一版2007年5月第一次印刷* 书号:155066 1-29403 定价20.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533