Е.3.1 Общее описание

УПП представляет собой устройство, которое ликвидирует или значительно уменьшает вихри в потоке, а так же устраняет полностью или частично осесимметричные и асимметричные деформации эпюры скоростей потока.

Примерами данных устройств могут служить УПП «Gallagher», «K-LabNOVA», «NEL (Spearman)», «Sprenkle» и «Zanker».

E.3.2 Устройство подготовки потока «Gallagher»

УПП «Gallagher» защищено патентом. Оно состоит из антивихревого устройства, отстойника и профильного устройства, приведенных на рисунках Е.4 и Е.5.

Коэффициент гидравлического сопротивления УПП «Gallagher» зависит от технических условий на его изготовление и может быть принят равным двум.

^a) Условный диаметр трубопровода.

^b) Длина, равная диаметру наружного диаметра фланца УПП.

^c) 3, 2 мм при D_у от 50 до 75 мм, 6, 4 мм при D_y от 100 до 450 мм, 12, 7 мм при D_у от 500 до 600 мм, 12, 7 мм при D_y 50 до 300 мм, 17, 1 мм при D_v от 350 до 600 мм.

^d) 3, 2 мм при D_у от 50 до 75 мм, 6, 4 мм при D_y от 100 до 450 мм, 12, 7 мм при D_у от 500 до 600 мм.

1 - антивихревое устройство; 2 - профильное устройство

Рисунок Е.4 - Схема УПП «Gallagher»

1 - антивихревое устройство - вариант трубчатого типа: однородная концентрированная связка из 19 трубок возможно установленных на штифтах); 2 - антивихревое устройство - вариант лопастного типа: 8 лопастей длиной от 0, 125 D до0, 25 D, концентричных с трубой (устройство может быть помещено на входе в ИТ); 3 - профильное устройство: схема 3-8-16 (см. примечание)

Примечание - Схема профильного устройства включает в себя:

3 отверстия, центры которых расположены на окружности диаметром от 0, 15 D до 0, 155 D.Диаметр отверстий выбирают так, чтобы суммарная площадь отверстий составляла от 3% до 5% площади сечения ИТ.

8 отверстий. центры которых расположены на окружности диаметром от 0, 44 D до 0, 48 D. Диаметр отверстий выбирают так, чтобы их суммарная площадь составляла от 19% до 21% площади сечения ИТ;

16 отверстий, центры которых расположены на окружности диаметром от 0, 81 D до 0, 85 D.Диаметр выбирают так, чтобы их суммарная площадь отверстий составляла от 25% до 29% площади сечения трубопровода.

Рисунок Е.5 - Типичные компоненты УПП «Gallagher» (вид спереди)

Е.3.3 Устройство подготовки потока «K-Lab NOVA»

Перфорированный диск K-Lab конструкции NOVA, известной как УПП «K-Lab NOVA», защищен патентом. Устройство состоит из диска с 25 просверленными отверстиями, расположенными по симметричной круговой схеме, при веденной на рисунке Е.6. Толщина перфорированного диска должна находиться в пределах от 0, 125 D до 0, 15 D.

Толщина, наружный диаметр и лицевая поверхность фланца зависят от его типа и применения. Размеры отверстий являются функцией внутреннего диаметра трубопровода и числа Re.

При условии Re ≥ 8 10⁵ изготовляют:

центральное отверстие диаметром (0, 18629 ± 0, 00077) D;

8 отверстий диаметром (0, 163 ± 0, 00077) D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 5 D ±0, 5 мм;

16 отверстий диаметром (0, 1203 ± 0, 00077) D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 85 D ± ±0, 5 мм.

При условии 8 10⁵ > Re ≥ 10⁵ изготовляют:

центральное отверстие диаметром (0, 22664 ± 0, 00077) D

8 отверстий диаметром (0, 16309 ± 0, 00077) D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 5D±0, 5mm;

16 отверстий диаметром (0, 12422 ± 0, 00077) D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 85 D ± 0, 5 мм.

Коэффициент гидравлического сопротивления УПП «K-Lab NOVA» может быть принят равным двум.

Рисунок Е.6 - Схема УПП «K-Lab NOVA»

Рисунок Е.7 - Схема УПП «NEL (Spearman)»

Е.3.4 Устройство подготовки потока «NEL (Spearman)»

УПП «NEL (Spearman)» приведено на рисунке Е.7. Размеры отверстий являются функцией внутреннего диаметра ИТ. Данные по отверстиям следующие:

4 отверстия (d ₁) диаметром 0, 1 D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 18 D

8 отверстий (d ₂) диаметром 0, 16 D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 48 D

16 отверстий (d ₃) диаметром 0, 12 D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 86 D.

Толщина перфорированной пластины равна 0, 12 D.

Коэффициент гидравлического сопротивления УПП «NEL (Spearman)» может быть принят равным 3.2.

Е.3.5 Устройство подготовки потока «Sprenkle»

Конструкция УПП «Sprenkle» приведена на рисунке Е.8.

УПП «Sprenkle» состоит из трех перфорированных пластин, расположенных последовательно на расстояни! (1 ± 0, 1) D друг от друга.

Для уменьшения потерь давления рекомендуется, чтобы отверстия имели фаску под углом 45° со стороны входа потока, а общая площадь отверстий в каждой пластине должна быть более 40 % площади поперечного сечения ИТ.

Отношение толщины пластины к диаметру отверстий должно быть не менее единицы, а диаметр отверстий - не более 0, 05 D (см. рисунок Е.8).

Пластины соединяют друг с другом прутками или шпильками, расположенными по периферии просвета ИТ и имеющими как можно меньший диаметр, но создающими достаточно прочное крепление.

Коэффициент гидравлического сопротивления УПП «Sprenkle» принимают равным 11, если входные кроме отверстий имеют фаски, или 14 - при их отсутствии.

1 - перфорированные пластины

Рисунок Е.8 - Схема УПП «Sprenkle»

Е.3.6 Устройство подготовки потока «Zanker»

Конструкция УПП «Zanker» приведена на рисунке Е.9.

УПП «Zanker» состоит из перфорированной пластины с отверстиями, за которыми расположены каналы (по одному на каждое отверстие), образованных пересечением ряда пластин (см. рисунок Е.9). Пластины должны иметь как можно меньшую толщину, но обеспечивать достаточную прочность.

Коэффициент гидравлического сопротивления УПП «Zanker» может быть принят равным пяти.

Е.3.7 Дисковое устройство подготовки потока «Zanker»

Дисковое УПП «Zanker» является развитием конструкции УПП, описанной в Е.3.6. У нового устройства имеется такое же распределение отверстий, но увеличена толщина пластины до 0, 15 D и отсутствует сотовая структура каналов, прикрепленных к пластине.

^a) 4 отверстия диаметром 0, 141 D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 25 D.

^b) 8 отверстий диаметром 0, 139 D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 56 D.

^c) 4 отверстия диаметром 0, 1365 D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 75 D.

^d) 8 отверстий диаметром 0, 11 D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 85 D.

^е) 8 отверстий диаметром 0, 077 D центры которых расположены на окружности диаметром 0, 90 D.

Рисунок Е.9 - УПП «Zanker»

Дисковое УПП «Zanker» включает 32 просверленных отверстия, расположенных по симметричной круговой схеме. Размеры отверстий зависят от внутреннего диаметра ИТ и приведены на рисунке Е.10.

Допуск на диаметр каждого отверстия равен ± 0, 1 мм при D < 100 мм.

Толщина перфорированной пластины, l _п, такова, что 0, 12 D ≤ l _п ≤ 0, 15 D. Толщина фланцев зависит от применения; наружный диаметр и лицевые поверхности фланцев зависят от их типа и применения.

^a) 4 центральных отверстия диаметром (0, 141 ± 0, 001) D центры которых расположены на окружности диаметром (0, 25 ± 0, 002) D.

^b) 8 отверстий диаметром (0, 139 ± 0, 001) D центры которых расположены на окружности диаметром (0, 56 ± 0, 005) D.

^c) 4 отверстия диаметром (0, 1365 ± 0, 001) D центры которых расположены на окружности диаметром (0, 75 ± 0, 0075) D.

^d) 8 отверстий диаметром (0, 110 ± 0, 001) D центры которых расположены на окружности диаметром (0, 85 ± 0, 085) D.

^e) 8 отверстий диаметром (0, 077 ± 0, 001) D центры которых расположены на окружности диаметром (0, 90 ± 0, 009) D.

Рисунок Е.10 - Схема дискового УПП «Zanker»

Коэффициент гидравлического сопротивления дискового УПП «Zanker» может быть принят равным трем.

Приложение Ж
(обязательное)
Испытание устройств подготовки потока и струевыпрямителей