Тахометрический шариковый расходомер

Тахометрический шариковый расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ТАХОМЕТРИЧЕСКИЙ ШАРИКОВЫЙ РАСХОДОМЕР по авт. св. № 1051379. отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности , на торцовой части консольных лопаток завихрителя дополнительно введен установленный соосно втулке кольцевой элемент, причем диаметр отверстия кольцевого элемента не превышает диаметра канала втулки , а его наружный диаметр меньше максимального диаметра дополнительной кольцевой вихревой камеры. S (Л 00 сх СП 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зсмк G 01 F 1/05, G Ol F 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1051379 (21) 3647134/24-10 (22) 28.09.83 (46) 15.10.84. Бюл. № 38 (72) С. В. Изотов, В. П. Матвеев, Б. Н. Зрелин и М. Е. Галанин (71) Научно-производственное объединение

«Энергия» (53) 681.121.4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1051379, кл. G 01 F 1 05, 1983.

„„SU„„1118858 А (54) (57) 1. ТАХОМЕТРИЧЕСКИЙ ШАРИКОВЫЙ РАСХОДОМЕР по авт. св. № 1051379. отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, на торцовой части консольных лопаток завихрителя дополнительно введен установленный соосно втулке кольцевой элемент, причем диаметр отверстия кольцевого элемента не превышает диаметра канала втулки; а его наружный диаметр меньше максимального диаметра дополнительной кольцевой вихревой камеры.

1118858

2. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что фльцевой элемент выполнен в виде плоского кольца.

3. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что кольцевой элемент выполнен в виде стаИзобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения расхода жидкостей и газов.

По основному авт. св. Хо 1051379 известен тахометрический шариковый расходо- 5 мер, содержащий корпус с цилиндрическим проточным каналом и кольцевой непроточной вихревой камерой, в которой свободно размещен чувствительный элемент в виде шара, коаксиально установленную в канале 10 и консольно закрепленную перед вихревой камерой втулку с завихрителем на заднем ее торце, образующую за вихревой камерой кольцевую щель с корпусом, сообщающую вихревую камеру с проточным каналом, и узел съема сигнала, при этом в корпусе 15 за кольцевой щелью выполнена дополнительная кольцевая вихревая камера, открытая со стороны оси, боковая и торцовые стенки которой плавно сопряжены, причем верхняя торцовая стенка дополнительной каме- о ры расположена е одной плоскости с торцом втулки, на котором консольно расположены лопатки завихрителя, а нижняя — на расстоянии от верхней, превышающем длину лопаток, и имеет диаметр отверстия меньше диаметра проточного канала корпуса 11).

Однако указанный расходомер имеет недостаточную эксплуатационную надежность, что особенно проявляется при измерении расхода жидкости, имеющей включения (частицы) с большим удельным весом, нап ример продукты коррозии. Это вызва но возможностью попадания этих частиц через кольцевую щель между втулкой и корпусом в непроточную кольцевую вихревую камеру.

Попадая туда, частицы засоряют камеру и приводят к дополнительному износу ее 35 стенок и самого шара. В связи с этим известный расходомер имеет малый ресурс работы или вообще не может применяться в тех областях техники, где необходимо измерять расход сред с инородными тяжелыми включениями.

Концентрация частиц около кольцевой щели вызвана наличием центробежной силы при вращении потока в тороидальном вихре, занимающем дополнительную кольцевую камеру. 45 кана с днищем, имеющим центральное от. верстие, при этом диаметр внутренней цилиндрической поверхности стакана соответствует диаметру канала втулки, а диаметр центрального отверстия днища не превышает диаметра канала втулки.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в тахометрическом шариковом расходомере на торцовой части консольных лопаток завихрителя дополнительно введен установленны и соосно втулке кольцевой элемент, причем диаметр отверстия кольцевого элемента не превышает диаметра канала втул ки, а его наружный диаметр меньше максимального диаметра дополнительной кольцевой вихревой камеры.

Кольцевой элемент в зависимости от неравномерности потока на входе в расходомер может быть выполнен в виде плоского кольца (малая неравномерность) или в виде стакана с днищем, имеющим центральное отверстие, при этом диаметр внутренней цилиндрической поверхности стакана соответствует диаметру канала втулки, а диаметр центрального отверстия днища не превышает диаметр канала втулки (большая неравномерность) .

На фиг. 1 изображен тахометрический шариковый расходомер с кольцевым элементом в виде плоского кольца; на фиг. 2 — то же в виде стакана с днищем.

Расходомер содержит корпус 1 с цилиндрическим проточным каналом и установленную в нем коаксиально втулку 2 со сквозным плавно сужающимся каналом, Между корпусом 1 и втулкой 2 расположена кольцевая вихревая непроточная камера 3, в которой размещен шар 4. В выходной части корпуса 1 выполнена открытая со стороны оси дополнительная вихревая камера 5, отделенная от непроточной кольцевой камеры

3 кольцевым выступом 6 и сообщающаяся с ней через кольцевую щель 7. На выходном заднем торце втулки 2 расположен завихритель в виде установленных под углом к радиальному направлению лопаток 8. На торцовой части консольных лопаток 8 размещен кольцевой элемент 9 (например, посредством пайки, сварки, консольно на кронштейнах и т. д.) с наружным диаметром (d„), меньшим максимального диаметра дополнительной кольцевой вихревой камеры (d ), и диаметром отверстия (d ), не

3 1118858

Фиг.Р

ВНИИПИ Заказ 7417/28 Тираж 609 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 превышающим диаметр канала втулки (4и).

На наружной стенке корпуса 1 установлен узел 10 съема сигнала.

Тахометрический шариковый расходомер работает следующим образом.

Измеряемый поток жидкости проходит через канал втулки 2 и на выходе из него перед кольцевым элементом 9 делится на две части. Разделение потока происходит вследствие. того, что при диаметра отверстия кольцевого элемента 9, не превышающем диаметр канала втулки, течение потока через упомянутое отверстие вызывает установление более, высокого статического давления жидкости перед кольцевым элементом 9, чем за ним, что приводит к проходу 15 части потока через отверстия между лопаток 8. Частота вращения шара 4 пропорциональна расходу жидкости и определяется посредством узла 10 съема сигнала. Распределение жидкости между отверстием кольцевого элемента 9 и отверстиями между ло- о паток 8 завихрителя сохраняется постоянным в широком диапазоне расходов жидкости, чему способствует турбулизация потока при помощи вихреобразования в дополнительной кольцевой камере 5. Включения с 25 большим удельным весом, которые выносятся частью потока в отверстия между лопаток 8 завихрителя, концентрируются вследствие резкого поворота на поверхности кольцевого элемента 9 и выносятся в дополнительную кольцевую камеру 5;

При наличии неравномерности потока на входе в расходомер происходит установление различного статического давления на стенке кольцевого элемента (фиг. 1).

Это приводит к неравномерному по пери- метру кольцевого элемента отводу жидкости через отверстия между лопаток 8.

При установке втулки 2 в корпусе 1 практически невозможно избежать эксцентриситета, что вызывает изменение по периметру ширины щели 7. При совпадении зоны наибольшей ширины щели 7 и зоны максимальной скорости потока через отверстия между лопаток 8 скорость вращения шара 4 будет наибольшей, при несовпадении — наименьшей. Таким образом, при значительной входной неравномерности потока расходомер конструкции, изЬбраженной на фиг. 1, обладает погрешностью. Ее ли шен расходомер с кольцевым элементом в виде стакана с днищем (фиг. 2), у которого диаметр отверстия равен диаметру канала втулки.

В этом случае скорость потока жидкости через отверстия между лопаток 8 равномерна по периметру кольцевого элемента. Целесообразно профилирование наружной стенки стакана для стабилизации вихря в дополнительной кольцевой вихревой камере 5.

Установка на торцовой части консольных лопаток завихрителя кольцевого элемента, диаметр отверстия которого не превышает диаметра канала втулки, а наружный диаметр меньше максимального диаметра дополнительной кольцевой вихревой камеры, устраняет возможность попадания включений с большим, чем среда, удельным весом в непроточную кольцевую вихревую камеру, что позволяет измерять расход различных по своей структуре сред и повышает эксплуатационную надежность тахометрического шарикового расходомера.

Предлагаемый расходомер по сравнению с базовым «ШТОРМ вЂ” 32M» позволяет при применении его на АЭС (гомогенная среда с возможными включениями продуктов коррозии) повысить эксплуатационную надежность, а также существенно расширить область его применения.