Водомеры
На практике наиболее широко применяют водомеры (счетчики расхода воды) следующих типов: скоростные турбинные, водомеры Вентури, сопла Вентури, диафрагмы и т.д. Для обеспечения точной работы водомеры необходимо устанавливать на прямолинейных участках трубопровода.
Для скоростного водомера дайна должна быть равной 5-10 диаметрам трубы до водомера и 3-5 диаметрам после водомера. По обе стороны водомера должны быть задвижки для его выключения при поверке и ремонте. Счетчик воды размещают как на горизонтальных, так и на вертикальных участках трубопровода.
На рисунке в качестве примера представлен разрез водомера Вентури
.
.
.
.
.
1 — входная часть; 2 — горловина; 3 — выходной конус
Скоростной водомер применяют для труб диаметром от 50 до 200 мм. Потери напора в водомере h, м, определяют по формуле h=Sq2
где q — расход воды, протекающей через водомер, л/с; S — сопротивление водомера, принимаемое в зависимости от его диаметра D мм:
|
D |
40 |
50 |
80 |
100 |
150 |
200 |
|
S |
0,32 |
0,0265 |
0,00207 |
0,000675 |
0,00013 |
0,0000453 |
Водомер Вентури состоит из двух конических отрезков трубы, концы которых соединены коротким цилиндрическим патрубком. Отношение диаметров суженной и расширенной частей конусов d/D обычно принимают равным 0,3-0,7, В основу работы водомера положен принцип измерения разности давлений в расширенном и суженном сечениях труб с помощью дифференциального манометра, что и позволяет измерить расход воды. Потери напора h, м, определяют по формуле h = 0,22hп [1 - (d/D)2]
где hn — перепад давления, м; d и D — диаметры, соответственно суженного и расширенного сечений водомера Вентури, м.
Водомер Вентури необходимо устанавливать на прямолинейном участке (вертикальном или горизонтальном) без фасонных частей длиной не менее 15D перед водомером и 5D после него.
Сота Вентури являются разновидностью водомера Вентури. Они применяются на трубопроводной сети и насосных станциях для труб средних и больших диаметров. По конструкции они похожи на водомер Вентури, но имеют укороченный по сравнению с конусом водомера Вентури выходной конус, диаметр которого меньше диаметра трубопровода, на котором производят замеры расхода.
Диафрагменные водомеры, принцип работы которых такой же, как и водомеров Вентури, имеют тонкий диск (диафрагму) с центральным круглым отверстием со скошенными кромками. Диск вставляют в трубопровод и укрепляют между фланцами так, чтобы его отверстие было расположено соосно с трубопроводом. Недостатком диафрагменного водомера являются значительные потери напора, которые в 3—4 раза больше, чем в водомере Вентури. Достоинства состоят в малой строительной длине, простоте конструкции и удобстве монтажа. Такие водомеры являются незаменимыми при проведении научных исследований на трубопроводах.
В последние годы в практику измерения расходов для широкой гаммы напорных трубопроводных сетей систем водоснабжения внедряются инновационные решения. К ним в первую очередь относятся стационарные и портативные расходомеры как бесконтактного типа (с накладываемыми на трубопровод с помощью хомутов датчиками), так и с врезными датчиками, погружаемыми внутрь трубы.