Тепломер-счетчик
Иллюстрации
Реферат
" РОССИЯ
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 К 17/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР "7У "II l 4
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2 14 (21) 4778970/10 (22) 08.01.90 (46) 15.04.92. Бюл, N. 14 (72) В.В.Доценко (53) 536.532(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
bh 1476331, кл, G 01 К 17/00, 1989, (54) ТЕПЛОМЕР-СЧЕТЧИК (57) Изобретение относится к устройствам для измерения тепла в системах водоснабжения, отопления и вентиляции. Цель изобретения — повышение точности учета тепла. Тепломер содержит корпус 1 с установленным в нем на подшипниковых опорах
7 и 8 ротором 2. Ротор имеет цилиндрическую часть, к которой прикреплен сильфон
„„5U,, 1727001 А1
3, заполненный термочувствительной жидкостью с большим объемным коэффициентом температурного расширения, К подвижному концу сильфона 3 соосно с ним прикреплен дополнительный коаксиальный ротор 4, выполненный в виде сильфонного термочувствительного элемента, имеющий гофрированную внешнюю и внутреннюю поверхности. Свободный объем ротора 4 заполнен жидкостью, имеющей такой же коэффициент объемного температурного расширения, что и контролируемая жидкость. К свободному концу ротора 4 прикреплены тяги 9, которые имеют возможность перемещаться в продольном направлении за счет изменения объема жидкости в его внутренних объемах роторов 2 и 4. 1 ил.
1727001
Изобретение относится к устройствам для измерения количества теплоты в системах отопления, горячего водоснабжения и вентиляции.
Известен тепломер-счетчик, содержащий цилиндрический корпус, встроенный в него коаксиальный ротор с поворотными лопастями, выполненный в виде сильфонного термочувствительного элемента с гофрированной и цилиндрической частями, тягами, закрепленными на подвижном торце гофрированной части, коленчатые оси, пропущенные сквозь тяги и вставленные свободными концами по касательной в кольцевую проточку на цилиндрической части термочувствительного элемента, на вторых торцах которых закреплены поворотные лопасти.
Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная зависимостью плотности жидкой рабочей среды от ее температуры. В теплотехнике количество тепла, перендсимое через сечение трубопровда в единицу времени определяют как произведение массового расхода G среды на ее удельную энтальпию i.
Массовый расход G = Q p (T), где Q— объемный расход среды через сечение трубопровода, р (Т) — плотность среды, зависящая от ее температуры Т, Турбинные счетчики количества жидкой среды, к которым относится известный тепломер-счетчик, измеряют не массовый расход жидкой рабочей среды G, а объемный расход Q, Так как плотность жидкой рабочей среды при повышении температуры уменьшается, то тепломер-счетчик, в состав которого входит коаксиальный ротор с лопастями, будет давать завышенные показания, причем вследствие нелинейности характеристики p = 1(Т) величина ошибки будет расти с увеличением температуры рабочей среды, Цель изобретения — снижение погрешности измерения количества тепла при увеличении диапазона измерения.
На чертеже приведено предлагаемое устройство, и родол ьн ый разрез.
Тепломер-счетчик состоит из корпуса 1, ротора 2 в виде сильфонного термочувствительного элемента 3, имеющего гофрированную и цилиндрические части, и второго коаксиального полого цилиндрического ротора в виде термочувствительного элемента
4 с гофрированными внешней и внутренней поверхностями, расположенного соосно с ротором 2 с зазором, обеспечивающим свободное перемещение термочувствительных элементов 3 и 4 друг относительно друга.
Термочувствительный элемент 3 заполнен
55 жидкостью, имеющей большой объемный коэффициент температурного расширения (толуол, ацетон, спирт и т.п,), а термочувствительный элемент второго ротора заполнен жидкостью, объемный коэффициент температурного расширения которой равен коэффициенту температурного расширения контролируемой жидкости, Концы 5 и 6 ротора 2 установлены в подшипниковых опорах 7 и 8 для свободного вращения. Конец 6 со стороны гофрированной части ротора 2 смонтирован с возможностью продольного возвратно-поступательного смещения в опоре 8 (+. 20 мм) в зависимости от температурных расширений-сжатий первого термочувствительного элемента 3. На подвижном конце второго ротора 3 закреплены тяги 9 в количестве, равном числу поворотных плоских лопастей
10, укрепленных жестко на коленчатых осях
11. Оси 11 изогнуты дважды в одной плоскости под углом 90О, пропущены в отверстия на свободном конце тяг 9, Другой конец осей 11 свободно с возможностью поворота вставлен по касательной в кольцевую проточку цилиндрической части ротора 2, Тепломер-счетчик снабжен установленными в корпусе 1 стабилизаторами 12 потока.
Вращение ротора 2 передается на счетчик 13 количества теплоты через передачу
14, например зубчатую. Шкала счетчика 13 проградуирована в единицах измерения теплоты, Тепломер-счетчик встроен, например, в систему отопления района, квартала или здания-потребителя, Через него проходит нагретая теплофикационная вода с определенной температурой, которая, омывая термочувствительные элементы 3 и 4, нагревает термочувствительную жидкость в элементах 3 и 4, При увеличении температуры термочувствительный элемент (сильфон) 3 увеличивает свою длину, пропорционально изменению температуры теплофикационной воды, перемещая конец 6 в опоре 8.
Вместе с концом 6 ротора перемещается (на фиг, 1 влево) закрепленный на нем второй коаксиальный ротор — сильфон 4 и укрепленные на его правом торце тяги 9, Вследствие нагрева термочувствительный элемент 4 второго ротора также увеличивает свою длину, пропорционально уменьшению плотности теплофикационной воды, вызывая перемещение тяг 9 вправо. Абсолютное перемещение тяг 9 относительно цилиндрической части ротора 2 складывается из перемещения влево за счет расширения термочувствительного элемента 3, пропорционального увеличению температуры теп1727001
50
Составитель В,Доценко
Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская
Редактор А.Долинич
Заказ 1273 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лофикационной воды, и перемещения вправо за счет расширения термочувствительного элемента второго ротора 4, пропорционального уменьшению ее плотности. Пропущенные сквозь тяги 9 коленчатые оси 11 поворачиваются вокруг своего конца, расположенного в кольцевой проточке роторэ 2. Лопасти 10, насаженные на оси 11, поворачиваются вместе с ним, Угол поворота лопастей 10 находится в прямой зависимости от величины абсолютного перемещения тяг 9, причем угол поворота лопастей 10 влияет на скорость вращения ротора 2. Чем больше температура омывающей ротор 2 жидкости, тем больше удлинение термочувствительных элементов 3 и 4, поэтому угол поворота лопастей 10 и скорость вращения ротора 2 пропорциональны температуре омывающей среды и обратно пропорциональны ее плотности. Скорость вращения преобразуется в показатели количества тепла, переда. ваемого проходящей жидкостью на тепломер-счетчик.
При встраивании в отопительную систему тепломер-счетчик работает в интервале температур 70-130 С, при этом максимальный угол отклонения лопастей от оси потока не превышает 45О, Тепломеры-счетчики встраивают в подающую и обратную линию трубопроводов, например системы горячего водоснабжения, где они учитывают количество соответственно поступающего и отходящего тепла, Разница этих двух величин за определенный период (месяц, квартал, год и т.д.) дает количество тепла, которое получено потребителем (в килоджоулях, килокалориях и т.п.), Использование тепломеров-счетчиков для учета теплопотребления обеспечивает значительный народнохозяйственный эффект, так как обуславливает переход потребителей на энергосберегающие технологии
5 и ликвидацию неоправданных потерь, Формула изобретения
Тепломер-счетчик, содержащий цилиндрический корпус, встроенный в него коаксиальный ротор с поворотными лопастями, 10 выполненный в видесильфонноготермочувствительного элемента с гофрированной и цилиндрическими частями, коленчатыми осями, пропущенными сквозь тяги и вставленными одними концами в кольцевую
15 проточку на цилиндрической части ротора, на других концах которых закреплены поворотные лопасти, причем сильфонный термочувствительный элемент заполнен жидкостью, объемный коэффициент темпе20 ратурного расширения которой больше объемного коэффициента температурного расширения контролируемой жидкости, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения погрешности измерения количеств тепла
25 при увеличении диапазона измерения, в него введен дополнительный коаксиальный полый цилиндрический ротор, выполненный в виде сильфонного термочувствительного элемента с гофрированными внешней
30 и внутренней поверхностями, размещенного снаружи коаксиального ротора с поворотными лопастями соосно с ним и закрепленного на подвижном торце ротора, при этом тяги прикреплены к подвижному
35 торцу дополнительного ротора, заполненного жидкостью, объемный коэффициент температурного расширения которой равен объемному коэффициенту температурного расширения контролируемой жидкости.