Nejjednodušším a nejspolehlivějším způsobem měření průtoku kapaliny je metoda „proměnlivého poklesu tlaku“, jejíž princip fungování je založen na měření tlakového rozdílu v omezovacím zařízení instalovaném uvnitř potrubí. Při průchodu toku konstrikčním zařízením dochází ke změně potenciální energie látky, jejíž část se v důsledku místního stlačení paprsku a odpovídajícího zvýšení rychlosti proudění přemění na kinetickou energii. Změna potenciální energie vede ke vzniku statického tlakového rozdílu (poklesu tlaku), který se zjišťuje pomocí diferenčního tlakoměru (piezometrů). Protože podle zákona zachování energie celková energie pohybujícího se média klesá pouze o velikost ztrát třením, nárazem a turbulencí, pak z naměřeného tlakového rozdílu vychází kinetická energie proudění při průchodu zúžením. zařízení a z něj lze určit průměrnou rychlost a průtok látky.
| Nejpoužívanější metodou v měřicí technice je metoda zúžení průtoku pomocí membrán (obr. 9), jako nejjednoduššího a nejlevnějšího zařízení. Membrána je plochý nerezový kotouč s kulatým otvorem, jehož průřez je menší než průřez potrubí, ve kterém je instalována. Střed otvoru membrány se musí shodovat se středem průřezu potrubí. Otvor má ze strany vstupu proudnice válcový tvar s ostrou obdélníkovou vstupní hranou a kuželovým prodloužením směrem k výstupu proudnice. |  Rýže. 9. Normální membrána v kulatém potrubí |
Úhel kužele se pohybuje od 60° do 120°. Tlak je odebírán otvory v potrubí přímo v rovinách membrány.
Na Obr. Obrázek 10 ukazuje typ proudu kapaliny a povahu změny tlaku před a za membránou instalovanou v kruhovém potrubí.
Před membránou se průtok zužuje z plného průřezu potrubí na průřez otvoru membrány. Vlivem setrvačných a odstředivých sil se proud za membránou dále zužuje a v určité vzdálenosti od membrány dosáhne svého nejmenšího průřezu. Dále se paprsek postupně rozšiřuje a opět vyplňuje celý průřez potrubí. Před a za bránicí se vytvářejí úhly s vírovým pohybem a vírová zóna za bránicí je výraznější než před ní.
Rýže. 10 Druh proudu a charakter změn tlaku a rychlosti
na místě instalace membrány.
Podle zmenšení průřezu paprsku se mění rychlost (kinetická energie) a tlak (potenciální energie) proudící kapaliny. V příčném řezu je rychlost větší než v příčném řezu a tlak je naopak v příčném řezu menší než v příčném řezu. Dále proud dosahuje nejvyšší rychlosti ve svém nejmenším úseku a v tomto úseku tedy získáme nejnižší tlak. Dále, jak se proud roztahuje, jeho tlak v blízkosti stěny se opět zvyšuje, ale nedosahuje své předchozí hodnoty kvůli přítomnosti hydraulických ztrát.
Pro případ nestlačitelné tekutiny a nepřítomnosti výměny tepla mezi tekutinou a stěnami potrubí můžeme na základě Bernoulliho zákona sestrojit následující rovnovážnou rovnici pro úseky proudění 1 a 2
kde , – tlak v sekcích 1-1 a 2-2;
, – průměrné rychlosti proudění v úsecích 1-1 a 2-2;
g – gravitační zrychlení;
– koeficient místního odporu;
– ztráta tlaku v bránici (ztráta měrné energie v bránici).
Při nepřetržitém ustáleném proudění jsou průměrné rychlosti nepřímo úměrné plochám S živé úseky (rovnice toku)
Pokud z (2) vyjádříme rychlosti a skrz a uvažujeme , pak po dosazení výsledných výrazů do (1) bude mít tento tvar
kde je koeficient průtoku membránou,
kde je rozdíl mezi piezometrickými tlaky na vstupu a výstupu
Hodnoty průtokového koeficientu pro membránu jsou stanoveny experimentálně při kalibraci zařízení.
Datum přidání: 2019-02-22 ; zobrazení: 1489 ; Pomůžeme vám napsat vaši práci!
Sdílet s přáteli:
© 2014-2023 — Studopedia.Net — Informační zdroj pro studenty. Veškeré materiály prezentované na webu slouží výhradně k seznámení čtenářů a nesledují komerční účely ani porušování autorských práv (0.015)
Navzdory obecné pohodě našeho života trpíme požáry. Žádné pojištění nepomůže nahradit škodu způsobenou požárem, protože morální újma způsobená postiženému není úměrná. Stát zastoupený stavební firmou se proto při výstavbě obytných komplexů a administrativních budov snaží samostatně chránit před náhodným požárem možnými prostředky.
Kód produktu: UT000000379
Membrána Ø50 z nerezové oceli
Kód produktu: UT000001911
Membrána Ø65 z nerezové oceli
K tomuto účelu jsou na místa určená předpisy instalovány požární hydranty – uzavírací armatury doplněné propojovací hlavicí a požární hadice s ručním barelem.
Po uvedení hydrantu do provozuschopného stavu je na výstupu ventilu instalována membrána (podložka z mosazi nebo nerezové oceli s otvorem uprostřed). Membrána požárního hydrantu se používá ke snížení přetlaku v systémech zásobování požární vodou.
Průměr membrány požárního hydrantu
Podle norem je jmenovitý otvor požárních hydrantů instalovaných v budovách a konstrukcích 50 a 70 mm, standardní vnější průměr membrány je tedy: 51 a 66 mm.
Instalace membrány požárního hydrantu
Aby bylo možné požární zařízení vzájemně propojit, používají se spojovací hlavice vyrobené z hliníku. Úspora času při požáru je zásadní, a proto jsou hlavice navrženy takto: rychle zavíratelné, snadno použitelné a spolehlivé. Pro práci s tlakovým zařízením existují v závislosti na výstupu z uzavíracího ventilu dva typy hlav: spojkové a kolíkové.
Spojovací hlavice spojují uzavírací ventil s tlakovou požární hadicí. Jejich jméno odpovídá jejich druhu. Jsou válcového tvaru s vnitřními závity. Membrána je umístěna uvnitř hlavy. Hlava se shora našroubuje na ventil a drží membránu v kolmé poloze.
Hlavička špendlíku plní stejné funkce, ale má jiné zařízení. Je také válcového tvaru, ale nemá závity zevnitř, ale zvenku. V tomto případě je membrána umístěna uvnitř hlavy a zajištěna pojistným kroužkem. Potom se hlava čepu zašroubuje do ventilu.
Princip činnosti membrány požárního hydrantu
Každá budova různých úrovní vyžaduje instalaci mnoha požárních hydrantů, z nichž každý může být vybaven více než jednou tlakovou hadicí. Celý systém musí fungovat stabilně a hladce. To znamená, že při hašení několika požárů v budově současně by měla být voda distribuována rovnoměrně v závislosti na výšce.
Tlak vody v přívodu požární vody na každém podlaží by měl být přibližně stejný a srovnatelný. Stabilní tlak vody by měl umožňovat hašení požárů jak v přízemí, tak v patrech nad nimi.
Právě pro tyto účely se používají požární hydrantové membrány. Instalovaná membrána, omezující nekontrolovaný objem vody vycházející z vodovodního systému, zabraňuje poklesu tlaku v systému a snižuje přetlak. Ve všech podlažích objektu je tlak vody u požárních hydrantů regulován membránami. Všude bude fungovat přívod vody, který zlikviduje všechny zdroje požáru.
Vnitřní průměr membrány požárního hydrantu
Instalace membrán je upravena regulační dokumentací. Podle souboru pravidel je v budově instalován požadovaný počet požárních hydrantů. Spotřebu vody dokumentuje dostupná tabulka. Na základě těchto výpočtů a údajů je možné instalovat membrány na 3-4 podlažích budovy se stejným průměrem otvoru.
Normy tlaku vody na ventilu v budově se vypočítávají v souladu s plochou místnosti, jakož i délkou, šířkou a výškou k nejvzdálenějšímu bodu překrytí. V průmyslových budovách – do 50 metrů. Na základě těchto výpočtů se vypočítá vnitřní průměr membrány, tedy velikost otvoru.
Výpočet membrány požárního hydrantu
K tomuto účelu se používá starý certifikovaný nomogram z roku 1985.
Chcete-li určit požadovaný průměr:
– na levé svislé ose na nomogramu vyznačíme přetlak v metrech;
– na pravé svislé ose nastavíme hodnotu tlaku vody v l/s;
– spojení těchto dvou krajních bodů úsečkou, v průsečíku střední čáry najdeme požadovanou hodnotu;
– střední stupnice je z obou stran digitalizovaná, na levé straně jsou uvedeny hodnoty pro hydrantový ventil DN50;
– pokud je membrána pro ventil DN70, vezměte hodnotu na pravé straně středové osy;
– požadovaná hodnota se získá v milimetrech s chybou 0,5 milimetru.
Výhody požární hydrantové membrány
Výhodou membrány je univerzálnost jejího účelu, jde o vcelku jednoduchý způsob regulace tlaku ve vnitřním požárním vodovodu.
Nevýhody hydrantové membrány
Potřebné rozměry vnitřního průměru membrány jsou vypočteny značně nepřesně, s velkou chybou.
