
Многообразие технологий измерения расхода, типов приборов и сложность измеряемых сред обусловливают высокую сложность применения расходомеров на практике. Это существенно отличает их от традиционных средств измерений, где недостаточно просто установить прибор и ввести его в эксплуатацию, чтобы гарантированно получить достоверные результаты.
Многообразие технологий измерения расхода, типов приборов и сложность измеряемых сред обусловливают высокую сложность применения расходомеров на практике. Это существенно отличает их от традиционных средств измерений, где недостаточно просто установить прибор и ввести его в эксплуатацию, чтобы гарантированно получить достоверные результаты. Поскольку большинство расходомеров контактируют с измеряемой средой, необходимо наряду с обеспечением безопасной работы прибора стремиться к повышению точности и энергоэффективности измерений. Для этого требуется не только выбирать расходомеры, соответствующие заданным требованиям по точности, но и выбирать рациональный метод измерения с учётом свойств измеряемой среды. Принцип действия расходомера с усредняющей трубкой Курба аналогичен принципу действия других дифманометрических расходомеров и основан на законе сохранения энергии в закрытом трубопроводе. Однако благодаря уникальной конструкции расходомер Курба обладает следующими преимуществами: широкий диапазон измеряемых сред — различные газы, пар, жидкости, что обеспечивает универсальность применения; высокая точность и хорошая повторяемость результатов — погрешность составляет ±0,75 %, повторяемость — 0,15 %; стабильность измерительного сигнала, низкая пульсация; низкие постоянные потери давления — около 3 % от полного перепада давления, что позволяет практически не учитывать их при расчётах; низкая стоимость монтажа и практически полное отсутствие необходимости в обслуживании — установка требует лишь простой вырезки отверстия и приварки на трубопроводе; прибор не имеет подвижных частей, что сводит техническое обслуживание к минимуму; возможность непосредственного измерения температуры и давления среды для расчёта массового расхода и объёмного расхода, приведённого к нормальным условиям, для пара и газов.
Расходомеры серии VCA Курба выпускаются в двух конструктивных исполнениях: экономичном и прецизионном. Экономичное исполнение состоит из первичного сужающего (чувствительного) элемента, дифманометра и вентильного блока. Прецизионное исполнение, помимо указанных компонентов, включает специальные импульсные линии, выбираемые с учётом условий эксплуатации заказчика.
Расходомер с усредняющей трубкой Курба относится к дифманометрическим расходомерам. Приборы, основанные на этом принципе, применяются в промышленности уже более ста лет. Принцип измерения основан на законе сохранения энергии в закрытом трубопроводе, согласно которому для установившегося потока расход пропорционален квадратному корню из перепада давления среды в трубопроводе. Известно, что при увеличении скорости потока давление снижается. При приближении среды к сужающему устройству её давление равно P₁. При прохождении через сужающее устройство площадь поперечного сечения потока уменьшается, скорость возрастает, а давление падает до значения P₂. Оба давления — P₁ и P₂ — через отборные отверстия расходомера подаются на дифманометр. При изменении расхода перепад давлений между двумя отборными отверстиями изменяется: увеличивается или уменьшается. При одинаковом расходе, чем больше площадь сужающего устройства, тем больше создаваемый перепад давлений.
Q — объёмный расход;
K — безразмерная константа, зависящая от типа расходомера;
Y — коэффициент сжимаемости газа; для несжимаемой среды Y = 1;
ΔP = P₁ – P₂ — перепад давления между отборными отверстиями до и после первичного сужающего элемента;
ρ — плотность среды.
1. Широкий динамический диапазон
Расходомер с усредняющей трубкой Курба имеет значительно более широкий диапазон измерений по сравнению с другими типами дифманометрических расходомеров. В обычных условиях он составляет 10:1, при необходимости может быть расширен. При числе Рейнольдса выше 6500 выходной сигнал линеен. При значениях ниже 6500 измерение также возможно, однако требуется коррекция выходного сигнала по кривой в зависимости от состояния потока среды.
2. Возможность монтажа, очистки и продувки без остановки процесса
Для точек измерения, где остановка технологического процесса невозможна, предусмотрена возможность монтажа с использованием устройства для горячей врезки без остановки процесса. Для сред с повышенным содержанием примесей или загрязнённых сред, во избежание засорения отборных отверстий, также может применяться устройство для горячей врезки для периодической очистки или устройство обратной продувки, что обеспечивает долговременную точность и надёжность измерений.
3. Многоточечный и секционированный отбор давления
Способы отбора давления отличаются гибкостью и разнообразием и определяются на основе экспериментальных данных с учётом числа Рейнольдса и состояния измеряемой среды, что позволяет достичь более высокой точности измерения.
4. Высокая прочность датчика
Уникальная конструкция датчика — монолитная двухкамерная структура ромбовидной формы, изготовленная по специальной технологии, — исключает утечки или разрушения между камерами, которые могут возникать в многоэлементных конструкциях или при сварке других типов усредняющих трубок. Это обеспечивает повышенную общую прочность датчика и, как следствие, повышает точность измерений.
| Параметр | VCAM | YCAG | VCAB | VCAJ | VCAF | VCAN | VCAW |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
|
|
| Тип исполнения | резьбовое соединение | экономичный с шаровым краном и горячей врезкой | стандартный герметичный с шаровым краном и горячей врезкой | прецизионный трубопроводный | фланцевое соединение | экономичный с фланцевым шаровым краном и горячей врезкой | стандартный герметичный с фланцевым шаровым краном и горячей врезкой |
| Точность | 0.755 | 0.75% | 0.75% | 0.5 | 0.75% | 0.75 | 0.75% |
| Повторяемость | ±0.26 | ||||||
| динамический диапазон | обычно 10:1, особые случаи по параметрам | ||||||
| Требования к прямому участку | обычно перед 80, после 4 | ||||||
| Применимые датчики | Re>6500 – зонд №1; Re>12500 – зонд №2; Re>25000 – зонд №3 | ||||||
| Потери давления | 3% от перепада, расчётные | ||||||
| Диапазон диаметров | DN50-2000 | ||||||
| Температурный диапазон | моноблочный до 260°C, раздельный до 400°C | ||||||
| Стандарты фланцев | HG20592-2009 HG20615-2009 6B/T9115-2010 B/T81-94 | ||||||
| Давление | PN 0.25-4.0 | PN0.25-1.6 | PN0.25-1. | PN 0.25-4.0 | PN0.25-25.0 | PN 0.25-1.0 | PN 0.25-1.0 |
| Способ отбора давления | резьбовой, под приварку, фланец с общей плоскостью | ||||||
| Тип измеряемой среды | различные газы, жидкости, пар | ||||||
|
Условия применения |
Средние и низкие давления, стандартные условия эксплуатации |
Низкое давление, стандартные условия |
Среды с высоким содержанием загрязнений, горючие, коррозионные и другие среды, требующие периодической очистки зонда
Условия, в которых невозможна остановка технологического процесса и требуется монтаж без остановки |
Малые диаметры, условия, требующие высокой точности измерений |
Высокие, средние и низкие давления, стандартные условия эксплуатации |
Среды с высоким содержанием загрязнений, требующие периодической очистки зонда, а также условия, в которых невозможна остановка процесса и требуется монтаж без остановки |
|
Примечания:
(1) Перед выбором модели расходомера необходимо выполнить расчёт расхода с помощью соответствующего программного обеспечения.
(2) Расходомер может быть установлен вертикально, однако перед заказом требуется заранее указать это условие. Для жидкостей с твёрдыми примесями рекомендуется направление потока снизу вверх; для газов — сверху вниз.
Таблица кодов выбора расходомера с усредняющей трубкой Курба
| Базовый код | VCA | |
| Присоединение к процессу | -M | Резьбовое присоединение |
| -G | Экономичный тип с шаровым краном и возможностью горячей врезки | |
| -B | Стандартный герметичный тип с шаровым краном и возможностью горячей врезки | |
| -J | Прецизионный трубопроводный тип | |
| -F | Фланцевое присоединение | |
| -N | Экономичный тип с фланцевым шаровым краном и возможностью горячей врезки | |
| 一W | Стандартный герметичный тип с фланцевым шаровым краном и возможностью горячей врезки | |
| -E | Другие типы присоединения (изготавливаются по нестандартному заказу) | |
| Конструктивное исполнение | S | Моноблочное исполнение (полная вставка) |
| L | Моноблочное исполнение (полувставка) | |
| A | Моноблочное исполнение (полная вставка с опорой на противоположной стенке) | |
| T | Раздельное исполнение (полная вставка) | |
| D | Раздельное исполнение (полувставка) | |
| B | Раздельное исполнение (полная вставка с опорой на противоположной стенке) | |
| Обозначение датчика | 1 | Зонд № 1 (для диаметров DN50–DN150) |
| 2 | Зонд № 2 (для диаметров DN150–DN900) | |
| 3 | Зонд № 3 (для диаметров > DN600) | |
| Материал датчика | 0 | SS304 |
| L | SS321 | |
| A | SS316 | |
| M | Монель | |
| T | Износостойкая легированная сталь | |
| W | SS316 с покрытием из карбида вольфрама | |
| Z | SS316 с керамическим покрытием | |
| H | HC276 | |
| B | 15CrMoG | |
| E | 1Cr5Mo | |
| S | Прочие материалы | |
| Условный диаметр
DN50-DN2000 |
02 | DN50 |
| 04 | DN100 | |
| 08 | DN200 | |
| 10 | DN250 | |
| 12 | DN300 | |
| 14 | DM350 | |
| 一 | 一 | |
| 80 | DN2000 | |
| Стандарт фланцев | 0 | Не применимо (для резьбового соединения) | ||
| 1 | HG20592-2009 | |||
| 2 | HG20615-2009 | |||
| 3 | J8/T81-94 | |||
| 4 | ANSI B 16.5 | |||
| 5 | Прочие типы | |||
| Условное давление | A | 0.25 МПа | J | 16МПа |
| B | 0.6МПа | K | 25МПа | |
| C | 1.0МПа | L | 150# | |
| D | 1.6МПа | M | 300# | |
| E | 2.5МПа | N | 600# | |
| F | 4.0МПа | P | 900# | |
| 6 | 6.3МПа | 0 | 1500# | |
| H | 10МПа | R | 2500# | |
| Материал трубопровода | C | Углеродистая сталь | ||
| 0 | SS304 | |||
| L | SS321 | |||
| A | SS316 | |||
| E | 15CrMo | |||
| S | Прочие материалы | |||
| Тип отборного устройства | 1 | Резьбовое соединение, отбор с двух сторон | ||
| 2 | Под приварку с раструбом, отбор с двух сторон | |||
| 3 | Резьбовое соединение, отбор сверху | |||
| 4 | Под приварку с раструбом, отбор сверху | |||
| 5 | Стандартное прямое подключение (с компактным трёхвентильным блоком) | |||
| Комплектующие (возможен множественный выбор) | N | Запорный вентиль из нержавеющей стали | ||
| C | Задвижка из углеродистой стали | |||
| 0 | Задвижка из нержавеющей стали | |||
| F | Трёхвентильный блок | |||
| B | Преобразователи разности давлений | |||
| R | Штуцер для обратной продувки | |||
| T | Прочие | |||
Габаритный чертёж изделий серии VCAM
Таблица габаритных размеров
| Тип датчика | А (макс., мм) | В (макс., мм) |
| 1 | 280 | 63 |
| 2 | 280 | 70 |
| 3 | 280 | 98 |
Габаритный чертёж изделий серии VCAM
Таблица габаритных размеров
| Тип датчика | А (макс., мм) |
| 1 | 490 |
| 2 | 490 |
| 3 | 490 |
Габаритный чертёж изделий серии VCAJ
Таблица габаритных размеров
| Тип датчика | А (макс., мм) |
| 1 | 210 |
| 2 | 210 |
| 3 | 210 |
Габаритный чертёж изделий серии VCAF
Таблица габаритных размеров
| Тип датчика | А (макс., мм) | В (макс., мм) | С (макс., мм) |
| 1 | 90 | 280 | 63 |
| 2 | 90 | 280 | 70 |
| 3 | 90 | 280 | 98 |
Габаритный чертёж изделий серии VCAN
Таблица габаритных размеров
| Тип датчика | А (макс., мм) |
| 1 | 490 |
| 2 | 490 |
| 3 | 490 |
Габаритный чертёж изделий серии VCAW
Таблица габаритных размеров
| Тип датчика | А (макс., мм) |
| 1 | 940 |
| 2 | 830+D |
| 3 | 830+D |
Процесс извлечения и установки зонда без остановки процесса
1. Ослабить крепёжные болты.
2. Вставить удлинительную резьбовую штангу.
3. Извлечь зонд.
4. Перекрыть шаровой кран, извлечь зонд и очистить его.
1. Требования к прямым участкам трубопровода
| Вверх по потоку | Вниз по потоку | ||||
| С выпрямителем потока | Без выпрямителя потока | ||||
| A | A | C | C | B | |
![]() |
8D |
8D |
一
4D |
4D |
4D
4D |
![]() |
11D | 一 | 一 | 4D | |
| 一 | 8D | 4D | 4D | 4D | |
![]() |
23D | 二 | 一 | 一 | 4D |
| 一 | 8D | 4D | 4D | 4D | |
![]() |
12D | 一 | 一 | 4D | |
| 一 | 8D | 4D | 4D | 4D | |
![]() |
18D | 一 | 一 | 一 | 4D |
| 一 | 8D | 4D | 4D | 4D | |
![]() |
30D | 8D | 4D | 4D | 4D
4D |
2. Монтаж импульсных линий
1. Для газа (горизонтальная установка)
2. Для жидкости или пара (горизонтальная установка)
3. Для жидкости (вертикальная установка)
4. Для газа (вертикальная установка)
3. Типовые диаметры отверстий для установки датчиков
| Тип датчика | Диаметр, мм |
| 1 | 15 |
| 2 | 35 |
| 3 | 65 |