Турбинный расходомер

Турбинный расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

24l724

Сааэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 12.II I.1968 (№ 1224506/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 18.1Ъ .1969. Бюллетень ¹ 14

Дага опуолнкованпя описания 10.1Х.19о9

К,л. 42е, 23/05

МПК G 011

УДК 681.121(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Спеете Министров

СССР

Авторы изобретения

С. А. Шувалов, Л. Н. Шонин, И. P. Янбухтин, И. Н. Иванов, Б. И. Синчук, М. E Ятко, Ц. М. Ясин, Ю. Ф. Гончаров, М. К. Байбеков, И. H. Самуйлов, В. Г. Поплавко и В. А. Михайлов

Заявитель

ТУР Б И Н Н Ь! Й РАСХОДОМ Е Р

Известен турбинный расходомер с гидравлическим уравновешиванием крыльчатки в осевом направлении, в котором осевое усилие от динамического давления измеряемого потока компенсируется обтеканием вращающихся на общей оси двух венцов лопастей крыльчаток двумя встречными потоками.

Предложенный расходомер отличается от известного тем, что средство для компенсации осевого усилия выполнено в виде обращенного против потока измеряемой среды и расположенного перед выходным струенаправляющим аппаратом дефлектора (отделителя), наружный диаметр которого больше диаметра ступицы крыльчатки, и полого с открытыми торцами цилиндра, установленного с радиальным зазором и соосно с дефлектором внутри

его так, что между задним торцом цилиндра и дефлектором имеется зазор.

Внутри полого цилиндра может быть установлено устройство, закручивающее проходя. щий через цилиндр поток измеряемой среды.

Такое выполнение устройства для компенсации осевого усилия позволяет уменьшить длину ступицы крыльчатки (до величины, не превышающей длину лопастей по оси крыльчатки), т. е. паразитную поверхность трения об измеряемую среду и вес крыльчатки и, как следствие, улучшить динамические свойства, повысить точность и расширить диапазон измерения расходомера. Добавление внутрь полого цилиндра устройства, закручивающего поступающий на задний торец крыльчатки поток измеряемой среды в сторону, противоположную моменту сопротивления, дает возможность компенсировать момент сопротивления, возникающий на крыльчатке от вязкостного трения измеряемой среды.

На чертеже представлен турбинный расхо10 домер.

Расходомер состоит из корпуса 1; узла крыльчатки 2, установленной на подшипниках

8, допускающих осевое перемещение крыльчатки; входного струенаправляющего аппарата 4 с осью 5; выходного струенаправляющего аппарата 6, у переднего по потоку торца которого расположено средство для компенсации осевого усилия, выполненное из дефлектора 7 и полого цилиндра 8; узла 9 съема сигнала и

20 вторичного прибора 10. Раструбная часть дефлектора расположена против потока измеряемой среды, а цилиндр 8 закреплен внутри дефлектора соосно с ним так, что между ним и дефлектором имеются зазоры как в радиаль25 ном направлении, так и осевом.

Расходомер работает следующим образом.

Под действием потока измеряемого вещества крыльчатка приводится во вращение с угловой скоростью, прямо пропорциональной зо величине объемного расхода, которая в узле 9

241724 сьема сигнала преобразуется в частоту электрических импульсов, регистрируемых прибором 10. При этом на крыльчатку действует осевое усилие, пропорциональное скоростному напору потока, которое стремится передвинуть ее в направлении потока и прижать к переднему торцу .цилиндра 8 и перекрыть задней торцовой поверхностью крыльчатки переднее отверстие 11 цилиндра 8. жидкость, пройдя зону крыльчатки 2, разделяется дефлектором 7 на два потока: одна часть ее проходит дальше в зону выходного аппарата б, а другая, отделенная дефлекгором, попадает через зазор 12 (между задним торцом цилиндра и дефлектором) внутрь цилиндра 8 и изменяет направление своего движения на 180 .

По достижении определенного минимального расхода сила, вызванная скоростным напором потока, движущегося в цилиндре, и действующая на поверхность заднего торца ступицы крыльчатки, отжимает узел крыльчатки от переднего торца цилиндра. Эта сила, в свою очередь, зависит от гидравлического сопротивления, а следовательно, и от величины осевого зазора между задней торцовой поверхностью узла крыльчатки и передней торцовой поверхностью цилиндра 8. Зависимость эта такова, что при определенной величине этого зазора устанавливается равновесие между суммой векторов сил, действующих на крыльчатку в направлении основного потока жидкости, и вектором сил, действующих на узел крыльчатки в направлении против измеряемого потока.

Таким образом, каждому значению расхода соответствует определенная величина осевого зазора.

Дефлектор 7 может быть выполнен и как самостоятельная деталь и крепиться к аппарату б или корпусу 1. Зазор 12 может иметь вид сплошной кольцевой щели либо отверстий, или прорезей на цилиндре 8. Внутренняя полость цилиндра 8, в зависимости от конструктивного исполнения узла крыльчатки и величин компенсируемых усилий, может быть цилиндрической, конфузорной или диффузорной формы, а задняя торцовая поверхность ступицы крыльчатки — плоской, вогнутой или ско5 щенной.

Расходомер может включать в себя также устройство для закручивания проходящего внутри цилиндра потока жидкости в сторону, противоположную действию момента сопротив10 ления на крыльчатке от вязкостного трения среды. Устройство 18 может быть выполнено, например, в виде шнека, отдельных лопаток или деталей другого типа, обеспечивающих закрутку потока на заданную величину. При

15 этом задний торец ступицы крыльчатки может иметь дополнительные элементы (например, в виде ответных лопастей), позволяющие увеличивать компенсирующий эффект от момента сопротивления.

Предмет изобретения

1. Турбинный расходомер, содержащий крыльчатку, имеющую возможность осевого

25 перемещения, входной и выходной струенаправляющие аппараты, средство для компенсации осевого усилия и узел съема сигнала, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических свойств, повышения точности и ч0 расширения диапазона измерения, средство для компенсации осевого усилия выполнено в виде обращенного против потока измеряемой среды и установленного перед выходным струенаправляющим аппаратом дефлектора, 35 наружный диаметр которого больше диаметра ступицы крыльчатки, и полого с открытыми торцами цилиндра, установленного с радиальным зазором и соосно с дефлектором внутри его так, что между задним торцом цилиндра

40 и дефлектором имеется зазор.

2. Расходомер по п. 1, от,гичающийся тем, что внутри полого цилиндра установлено устройство, закручивающее проходящий через цилиндр поток измеряемой среды.

241724

Р 77

Состави гель Т. Ю. Звенигородская редактор И. С. Грузова Техред Т. П. Курилко Корректор Е. H. Зелкина

Заказ 2078(17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2