Труба вентури: особенности использования

В данной статье будет рассмотрены труба Вентури: конструкция и разновидности, а также основные параметры и преимущества таких промышленных труб (и их отличие от дымовых).

Вентури труба представляет собой сварную конструкцию круглого поперечного сечения из стандартной или высококачественной стали.

Пример трубы Вентури

Важно: данную трубу назвали так в честь ученого из Италии Дж. Вентури.

Предназначением трубы является измерение скорости или расхода потока жидкостей и газов. Данная труба имеет горловину, которая включается в разрыв в трубопроводе и обладает наименьшими потерями давления среди расходомеров, сужающих поток.

Конструкция

Пример трубы

Конструкция трубы Вентури (трубы-распылителя) представляет собой оснащенную пережимом вертикальную трубу (в редких случаях может быть горизонтальной).

В пережиме газ обильно смачивается из форсунок водой, а его скорость существенно возрастает (в 2,5-3,5 раз):

• 

  Схема действия трубы

  Водяные струи направлены перпендикулярно потоку газа;

• Иногда пережим может быть прямоугольной формы, а форсунки располагаются на длинной его стороне, что позволяет уменьшить высоту водяных струй;
• Очистка газа может достичь степени от 20 до 100 мг/м², причем на ее колебания не оказывает влияния начальная запыленность;
• Эффективность очистки в трубе Вентури зависит от таких факторов, как расход воды (рекомендуется 0,6-0,7 л/нм³) и скорость движущегося в горловине газа (более высокая скорость улучшает очистку);
• Размер пережима составляет от 450 до 600 мм;
• Производительность может достигать 180 000 м³/ч.

Конструкция трубы Вентури включает в себя входной конус (1), цилиндрическую среднюю часть (горловину) и выходной конус (диффузор). Входной конус и горловина оснащены кольцевыми усредняющими камерами с приспособлениями, спускающими воду в нижней части, что позволяет выравнивать давление на периферии.

В случае, когда диаметр трубопровода больше конечного диаметра диффузора, трубу называют короткой, а в случае равных диаметров – длинной. В соответствии с условным проходом горловины различают также обработанную и необработанную горловину.

Для отбора давления на входе и на выходе служат отверстия, выполненные в стенке трубы. Количество отверстий составляет четыре или более в зависимости от диаметра трубы.

Важно: в случае большого условного прохода рекомендуется соединять отверстия с помощью кольцевого соединения.

Трубы Вентури применяют в трубопроводах, диаметр которых составляет 50-1400 мм. При этом соотношение между сечением горловины и сечением трубопровода лежит в диапазоне между 0,1 и 0,6. При эксплуатации труб Вентури потери напора могут составлять 5-20%, а погрешность измерений – 2-10%.

Классификация

В зависимости от входной конической части различают следующие трубы Вентури:

• С литой необработанной конической входной частью, изготавливаемые путем литья в песочную форму и прочими методами, не предусматривающими обработку конической входной части.
  При этом производят обработку горловины трубы Вентури и закругления мест перехода между цилиндрическими и коническими элементами;
• С обработанной конической входной частью, также изготавливаемые литьем. Выполняют обработку конической и цилиндрической входных частей, а также горловины.
  Места перехода между цилиндрическими и коническими элементами могут быть закруглены или не закруглены;
• Со сварной конической входной частью из стали листовой, изготавливаемые при помощи сварки.
  В случае ИТ большого диаметра трубы Вентури могут не подвергаться механической обработке, а в случае ИТ с малым диаметром выполняют обработку горловины.

Кроме того, трубы Вентури различают по длине диффузора:

• Укороченные;
• Нормальные.

А также – по типу, конструкции и материалу трубы:

• Цельные трубы;
• Составные, включающие себя несколько сочлененных при помощи разъемных (фланцевых, резьбовых и т.д.) соединений.

Существует также такой тип труб Вентури, как ГВПВ, что расшифровывается как «высокоскоростной прямоточный газопромыватель Вентури». В маркировке таких труб после аббревиатуры обычно указывается значение площади сечения горловины данной трубы.

Полезно: кроме того, маркировка может включать в себя обозначение «01», что означает модификацию, имеющую повышенное удельное орошение.

Основные параметры

Трубы Вентури имеют следующие основные характеристики:

• 

  Вентури-труба в разрезе

  Запыленность очищаемых газов – не более 30 г/м³;

• Температура очищаемых газов – не более 400°;
• Расход воды (удельный) – от 0,5 до 2,5 л/м³;
• Сопротивление гидравлическое – от 6 до 12 кПа (от 600 до 1200 кгс/м²).

В состав трубы Вентури с круглым сечением входят диффузор, конфузор, горловина и штуцеры с форсунками, подводящие орошающую жидкость.

Приведем основные параметры таких труб:

• Относительную длину горловины рассчитывают по формуле Dx0,15, где D–диаметр данной горловины;
• Угол раскрытия для конфузора составляет 28°, для диффузора – 7°;
• При эксплуатации трубы Вентури могут устанавливаться на наклонных, вертикальных или горизонтальных участках трубопроводов;
• При изготовлении основных деталей и узлов используются следующие материалы: для трубы Вентури – сталь марок 12Х18Н10Т или ВСт, для форсунка – сталь марки 08Х13.

Основные преимущества труб Вентури

Пример трубы Вентури

Трубы Вентури, использующиеся как сужающие устройства расходомеров с переменным перепадом для измерения расхода пара, жидкости или газа, имеют следующие преимущества:

• Потери давления минимальны;
• Отсутствие засорения отложениями;
• Трубы Вентури в наименьшей степени подвержены износу измерительных плоскостей;
• Высокая прочность;
• Минимальная трудоемкость производства;
• Высокая надежность;
• Длительный срок службы.

Применение труб Вентури

Вентури Инжектор

Трубы Вентури могут применяться в таком аппарате, как скруббер Вентури, представляющем собой скоростной газопромыватель, выполняющий очистку газов от субмикронной и микронной пыли.

Такой скруббер отличается высокой по сравнению с другими влажными промышленными пылеуловителями эффективностью, а его основной частью, снижающей гидравлические потери, является Вентури труба.

Кроме того, трубы Вентури применяются в инжекторах – струйных насосах, сжимающих газы и пары и нагнетающих жидкость для подачи в емкости повышенного давления, преобразуя тепловую и кинетическую энергию рабочего потока в энергию потенциальную смешанного потока.

Инжекторы применяются в двигателях внутреннего сгорания, а также при подаче в паровые котлы питательной воды, и в системах внесения удобрений и орошения.

Вот и все, что хотелось рассказать о таком приборе, как труба Вентури. Несмотря на то, что такие трубы известны в основном специалистам, как, например, дымовые трубы котельной, другие виды дымовых труб, многие люди пользуются ими ежедневно, даже не зная об этом.