DE845269C

DE845269C - Venturi

Info

Publication number: DE845269C
Application number: DEK10309A
Authority: DE
Inventors: Horace Edward Dall
Original assignee: George Kent Ltd
Current assignee: Elster Metering Holdings Ltd
Priority date: 1950-06-23
Filing date: 1951-06-16
Publication date: 1952-07-31

Description

Venturirohr Die Erfindung betrifft ein verbessertes Venturirohr vom kurzen Typ mit schlankem Kegelwinkel, wie es zwischen ein Einlaß- und ein Auslaßrohr eingesetzt wird um eine Druckdifferenz für die Messung von Flüssigkeitsströmungen zu schaffen.Venturi The invention relates to an improved venturi from short type with a narrow cone angle, as it is between an inlet and an outlet pipe is used around a pressure difference for the measurement of liquid flows to accomplish.

In bekannten Venturirohrtypen waren die Winkel des Einlaß- und Äuslaßkegels steiler und die die beiden verbindende Einschnürungsstelle kürzer als beim orthodoxen Venturityp. Man erhielt damit einen geringeren Gesamtdruckverlust und ein Gerät von einfacherer und gedrängterer Bauweise. In known venturi tube types, the angles of the inlet and outlet cones were steeper and the constriction connecting the two shorter than in the orthodox Venturityp. This gave a lower total pressure drop and device of simpler and more compact construction.

Es wurde dann gefunden, daß, wenn man eine bestimmte Beziehung zwischen der Größe des Eintrittsrohrs. dem Nlüiidungsdurchmesser des Eintrittskegels und der Länge der Einschnürungsstelle herstellt und die Winkel des Einlaß- und Auslaßkegels innerhalb eines gewissen Bereichs hält, die Instabilität des Ausströmungskoeffizienten, die man bei dem früheren Gerät beobachtete, weitgehend ausgeschaltet ist; dadurch wird ein beständiger Koeffizient über den üblichen Bereich von Reynoldzahlen im Verein mit einem sogar niedrigeren Gesamtdruckverlust erreicht. It was then found that when one has a certain relationship between the size of the inlet pipe. the opening diameter of the inlet cone and the length of the constriction and the angles of the inlet and outlet cones keeps within a certain range, the instability of the discharge coefficient, observed in the earlier device is largely turned off; through this becomes a constant coefficient over the usual range of Reynolds numbers in the Club achieved with an even lower total pressure drop.

Das erfindungsgemäße Venturirohr umfaßt demzufolge zwei abgestumpfte Kegel, deren einander zugekehrte kleinere Enden durch eine Einschnürungsstelle getrennt sind, deren Länge zwischen i 0,03 d und o i d liegt, wobei d der Durchmesser der Einschnürungsstelle ist. Der Öffnungswinkel des Eintrittkegels liegt zwischen 40 und 500, während der Austrittkegel einen Öffnungswinkel zwischen 12 und 17° hat. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß sich der Strömungsquerschnitt zwischen Einlaßrohr und Eintrittkegel plötzlich ändert; der Mündungsdurchmesser Dm des Eintrittkegels ist mit dem Einlaßrohrdurchmesser D und dem Durchmesser d der Einschnürung durch die Gleichung Dm 4-d4 = k (D4-d4) verknüpft, in der k = 0,5 l>is 0,75. The Venturi tube according to the invention accordingly comprises two truncated ones Cones, the smaller ends facing each other separated by a constriction are, the length of which is between i 0.03 d and o i d, where d is the diameter of the Constriction point is. The opening angle of the entry cone is between 40 and 500, while the Exit cone has an opening angle between 12 and 17 °. Here is the arrangement taken so that the flow cross-section between the inlet pipe and inlet cone suddenly changes; the mouth diameter Dm of the inlet cone is equal to the inlet pipe diameter D and the diameter d of the constriction by the equation Dm 4-d4 = k (D4-d4) linked, in which k = 0.5 l> is 0.75.

Bevorzugt sind für die Kegelwinkel im wesentlichen 45 und 15° und für die Länge der Einschnürung 0,06 d. Die plötzliche Änderung des Strömungsquerschnitts kann man dadurch herbeiführen, daß man zwischen der Mündung des Eintrittkegels und dem Innenraum des Einlaß rohres eine im wesentlichen radiale Wand anordnet. Preferred for the cone angles are essentially 45 and 15 ° and for the length of the constriction 0.06 d. The sudden change in the cross-section of the flow can be brought about by between the mouth of the inlet cone and the interior of the inlet pipe a substantially radial wall arranged.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, an die SIündung des Austrittkegels einen weiteren Kegelstumpf anzufügen, dessen Öffnungswinkel kleiner ist als der des Austrittkegels. Man kann auch an den Austrittkegel zwei oder mehr solcher sich nach außen hin erweiternder Kegelstümpfe hintereinander anschließen, deren Öffnungswinkel vom Austrittkegel aus fortschreitend kleiner werden. Durch solche Mittel wird die Flüssigkeit allmählich durch fortschreitend abnehmende Offnungswinkel der Rohrwand von der Einschnürung zum Auslaßrohr übergeleitet. It has proven to be advantageous at the mouth of the outlet cone add another truncated cone, the opening angle of which is smaller than the of the exit cone. You can also attach two or more of these to the exit cone Connect truncated cones widening outwards one behind the other, their opening angle become progressively smaller from the exit cone. By such means the Liquid gradually through progressively decreasing opening angles of the pipe wall transferred from the constriction to the outlet pipe.

Wenn man sich eine unendliche Anzahl solcher Austrittkegel von unendlich kleiner Länge denkt, die sich aneinander anschließen, so erhält man ein konkaves Profil. Als eine Modifikation der Erfindung ist daher der Austrittkegel konkav vom kleineren zum größeren Ende hin, und die Tangenten an die gekrümmte Wand schließen am kleineren Ende einen Kegelwinkel zwischen 12 und 170 ein. If you look at an infinite number of such exit cones from infinity thinks of a small length that adjoin one another, one obtains a concave Profile. As a modification of the invention, therefore, the exit cone is concave from the smaller towards the larger end, and the tangents close to the curved wall a cone angle between 12 and 170 at the smaller end.

In der bevorzugten Form des Gerätes liegt die Meßstelle für den höheren Druck in der Wand des Einlaßrohrs unmittelbar neben der Stelle, wo die plötzliche Änderung des Strömungsquerscbnitts eintritt, während sich die Meßstelle für den niederen Druck ganz innerhalb der erwähnten Einschnürung befindet. Diese Meßstellen können die Gestalt von Schlitzen, Bohrungen oder ringförmigen Räumen haben. Namentlich bei extrem niedrigen Werten der Einschnürungslänge kann es notwendig werden, für die Abnahme des unteren Druckes einen ringförmigen Raum rund um die Einschnürstelle in Anspruch zu nehmen. In the preferred form of the device, the measuring point is for the higher one Pressure in the wall of the inlet pipe immediately next to the point where the sudden Change in the flow cross section occurs while the measuring point for the low pressure is located entirely within the mentioned constriction. These measuring points can be in the form of slots, bores or annular spaces. Namely at extremely low values of the neck length it may be necessary for the decrease in lower pressure creates an annular space around the constriction to claim something.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Meßstelle für den unteren Druck mit einem Ringraum rund um die Einschnürstelle verbunden sein, z. B. zwischen den Außenwänden der Kegel und einem die Kegel umgebenden Gehäuse. Es kann dann ein Verbindungsrohr von diesem Ringraum zu einem Differentialmanometer führen. Die Außenwinde der Kegel können durch Streben oder Rippen innerhalb des Ringraumes miteinander verbunden und verfestigt sein. In one embodiment of the invention, the measuring point for the lower pressure to be connected to an annular space around the constriction, e.g. B. between the outer walls of the cone and a housing surrounding the cone. It can then use a connecting pipe from this annulus to a differential manometer to lead. The outside winds of the cones can be made by struts or ribs within the Annular space to be connected and solidified.

I)ie schematische Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung. I) he schematic drawing serves to explain the invention.

Hierin ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch ein Venturirohrgerät für die Druckunterschiedmessung einer Flüssigkeitsströmung, während Fig. 2 eine Modifikation davon darstellt. 1 is a longitudinal section through a venturi device for the pressure difference measurement of a liquid flow, while FIG. 2 shows a modification of which represents.

In der Fig. X ist ein Venturigerät I zum Einl,au zwischen ein Einlaßrohr 2 und ein (in Fig. I nicht dargestelltes) Auslaßrohr eingerichtet. Am Einlaßende des Gerätes S befindet sich eine zylindrische Kammer 3 mit demsell)en Durchmesser wie das Einlaßrohr 2, dessen N'erläiigerung sie bildet. In dieser Kammer 3 befindet sich eine Nleßstelle für den höheren Druck, die aus einer relativ engen Bohrung 4 und einem vergleichsweise weiten Gewindeloch 5 besteht. Ein E Eintrittkegel 6 hat eine Eintrittsmündung 7, die in einer Stau-Endwand 8 der Kammer 3 liegt und in einer Einschnürstelle 9 endet. Ein ringförmiger Raum lo ist in dem Hauptgehäuse rings um die Einschnürung g gebildet und mit dem Einschnürungsclucrschnitt durch einen ringförmigen Spalt ii verbunden. Dieser ist in der Wand der Einschnürstelle ausgespart, wobei auf beiden Seiten des Ringspaltes 11 kurze zylindrische Ränder 12 stehenlleilii. dadurch werden scharfe Kanten vermieden. In der Zeichnung sind diese Ränder aus Gründen der Deutlichkeit übertrieben dargestellt. Eine Meßstelle 13 für den unteren Druck ist in dem Ringraum 10 angelracht. Ein Austrittkegel 14 erstreckt sich von der Einschnürung g aus nach der dem Eintrittkegel entgegengesetzten Seite. In Fig. X is a Venturi device I for inlet, au between an inlet pipe 2 and an outlet pipe (not shown in FIG. 1). At the inlet end of the device S there is a cylindrical chamber 3 with the same diameter like the inlet pipe 2, the supply of which it forms. In this chamber 3 is located a point of contact for the higher pressure resulting from a relatively narrow bore 4 and a comparatively wide threaded hole 5 is made. An E entry cone 6 has an inlet opening 7 which is located in a damming end wall 8 of the chamber 3 and ends in a constriction point 9. An annular space lo is in the main housing formed around the constriction g and cut through with the constriction clue an annular gap ii connected. This is in the wall of the constriction recessed, with short cylindrical edges on both sides of the annular gap 11 12 standlleilii. this avoids sharp edges. In the drawing are these edges are exaggerated for the sake of clarity. A measuring point 13 for the lower pressure is attached in the annular space 10. An exit cone 14 extends from the constriction g to the opposite of the entry cone Page.

In Fig. 2 ist an dem in der Strömungsrichtuiig gesehen unteren Ende des Austrittkegels 14 ein weiterer Austrittkegel 1 5 angeschlossen. Dessen Offnungswinkel ist kleiner als der des Austrittkegels 14. Ein Auslaßrohr 16 ist hier am Austrittkegel 15 befestigt dargestellt. In Fig. 2 is at the lower end as seen in the flow direction of the outlet cone 14, another outlet cone 1 5 is connected. Its opening angle is smaller than that of the outlet cone 14. An outlet pipe 16 is here on the outlet cone 15 shown attached.

Mit dem verl>esserten Venturirohr gewinnt man außer einem stal)ilen Ausströmungskoeffizienten einen extrem niedrigen Gesamtdruckverlust. Für Geräte mittlerer Größe stellt sich dieser im Durchschnitt auf nur 5 bis 60/o des Druckunterschiedes, er ist also zwei- bis dreimal geringer als mit dem orthodoxen Venturirohrtyp. With the improved venturi one wins apart from one stal) ile Discharge coefficient an extremely low total pressure loss. For devices medium size this is on average only 5 to 60 / o of the pressure difference, so it is two to three times less than with the orthodox venturi tube type.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Venturi tube for switching between an inlet pipe and an outlet pipe for measuring the pressure difference in a liquid flow, characterized in that two truncated cones (6, 14), each other their smaller Close openings, separated by a constriction (9), the length of which is between o, o3 d and 0.1 d (d = diameter of the constriction 9), where the opening angle of the inlet cone (6) between 40 and 500, that of the outlet cone (I4) between 12 and 170 and the arrangement is made so that the flow cross-section between the inlet pipe (2, 3) and the inlet cone (6) suddenly changes by the mouth diameter Dm of the inlet cone (6) with the diameters 1) of the inlet pipe (2, 3) and <1 of the constriction (9) by the equation Dm4-d4 = k (D4-d4) where k = 0.5 to 0.75.

2. Venturi tube according to claim 1, characterized in that between the inlet mouth (7) of the inlet cone (6) and the interior (3) of the inlet pipe (2) a baffle (8) is located which is essentially radial.

3. Venturi tube according to claim 1 or 2, characterized in that another truncated cone (15) with his at the mouth of the outlet cone (14) The smaller end is connected, the opening angle of which is smaller than that of the exit cone (14) is.

4. Venturi tube according to claim 1 or 2, characterized in that at the exit cone (14) two or more truncated cones widening outwards connect, the opening angle of which progresses from that of the outlet cone get smaller.

5. Modification of the Venturi tube according to claim 4, characterized in that that the inner wall of the outlet cone (14) is concave from the smaller to the larger end runs, the tangents to the curved wall at the smaller end having a cone angle Include between 12 and 170.

6. Venturi tube according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the measuring point (4, 5) for the higher pressure in the \\ and (3) of the inlet pipe placed close to the point (8) of the sudden change in the flow cross-section is.

7. Venturi tube according to one of claims 1 l) is 6, characterized in that that the measuring point (13) for the lower pressure is completely within the constriction (9) is arranged.

S. Venturi tube according to Claim 7, characterized in that the measuring point (13) for the lower pressure with an annular ring surrounding the constriction point (9) Hardly (10, 11) is connected.