Преобразователь расхода

Преобразователь расхода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сева Советских

Социалистических

Реслублик

<пi1 49I 832

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (бl) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.07.74 (21) 2052652/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.75. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 20.02.76 (51) М. Кл. G Olf I/10

Государственный комитст

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.121.8 (088.8) (72) A13TOp6I изобретения

И. P. Янбухтин, С. А. Шувалов, Н. А. Суздальцева, Л. H. Шонин и М. С. Феткулин

Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ РАСХОДА

Изобретение относится к турбинным измерителям расхода газа, жидкости или пара.

Известный первичный преобразователь расхода с байпасным разделением потока имеет чувствительный элемент в виде турбинки, бай- 5 пасный канал и преобразователь оборотов турбинки.

В этом приборе с целью компенсации влияния вязкости измеряемый поток делится на две части: основную, вращающую турбинку, и 10 вспомогательную, направляемую по обводному каналу мимо турбннки.

В корпусе известного преобразователя основной канал с турбинкой расположен концентричпо внутри байпасного канала. Байпа- 15 сируемый поток проходит в зазоре между двумя стенками, образованном корпусом преобразователя и отрезком трубы, внутри которой расположена турбинка. В связи с этим такой преобразователь расхода обладает понижен- 20 ной чувствительностью из-за необходимости выполнять турбинку гораздо меньшего диаметра, чем внутренний диаметр проточной части корпуса, вследствие чего усилия, прикладываемые к турбинке, занижены за счет 25 уменьшения ее радиуса, что ведет, в свою очередь, к понижению чувствительности и точности прибора, а также к сужению диапазона измерения.

Преобразование оборотов турбпнок, имеющих относительно малые диаметры, сопряжено с трудностями получения необходимых сигналов, так как при малых радиусах турбинок малы и линейные скорости их отметчнков, возбуждающих в узле съема сигнала электрические импульсы.

Для повышения точности измерения, чувствительности и расширения области применения и диапазона сред, в том числе с малой плотностью, например газов, прп низких статических давлениях, в предлагаемом преобразователе основной канал образован внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью ступицы направляющего аппарата, выходной диаметр которой равен диаметру ступицы измерительной турбпнки, а байпасный канал образован внутренними поверхностями ступиц направляющего аппарата и измерительной турбннкп и наружной поверхностью обтекателя, выполненного в виде тела вращения, и расположен концентрично основному каналу внутри ступицы направляющего аппарата, при этом выходная часть байпасного канала выполнена в виде щелевидных отверстий в дисковой части ступицы измерительной турбинки, а во входной части этого канала установлена дополнительная турбинка, жестко связанная с валом измерительной ту рбпнкн.

491832

Кроме того, ступица выпрямляющего аппарата выполнена с диаметром не более, чем максимальный диаметр внутренней поверхности байпасного канала.

На фиг. 1 представлен описываемый прсобразователь расхода; па фиг. 2 -- градуировочные характеристики преобразователей (а —— без байпасного канала, б — с байпасным каналом).

Первичный преобразователь потока с байпасным разделением его содержит корпус 1, направляющий и выпрямляющий поток аппараты 2 и 3, чувствительный элемент --- измерительную турбинку 4 с подшипниками 5, узел преобразователя 6 оборотов турбинки в частоту следования электрических импульсов, дополнительную турбпнку 7, жестко связанную с валом 8, вращающимся на опорах 9. Основной канал 10 обеспечивает поступление измеряемого потока на лопасти турбинки 4. Байпасный канал 11, образованный поверхностью аппарата 2 и поверхностью 12, пропускает ту часть потока, которая вращает только турбинку 7. Байпасированная часть потока проходит далее через отверстия 13, не воздействуя на лопасти турбинки 4.

Отверстия 13 на дисковой части турбинки

4 выполнены в виде концентрично расположенных относительно оси вращения щелей, общая площадь которых близка к площади проходного сечения байпасного канала.

Преобразователь работает следующим образом. При поступлении контролируемого потока в корпус 1 преобразователя весь поток разделяется с помощью ступицы аппарата 2 на два потока: основной, проходящий по кольцевому каналу 10, и вспомогательный, байпасируемый, проходящий по кольцевому каналу 11.

Основная часть потока воздействует только на измерительную турбинку 4, а байпасированная часть — только на дополнительную турбинку. 7. Описываемый преобразователь предусматривает вращение обеих турбинок в одну сторону. Причем турбинка 7, установленная на опорах 9, вращается заодно с валом 8, на втором конце которого HB самостоятельных подшипниках 5 вращается измерительная турбинка 4. Изменяя геометрические параметры обоих каналов и их гидравлические параметры, можно существенно выравнивать градуировочные характеристики преобразователей.

Байпасирование потока через цептральпую часть устройства позволяет выполнять измерительную турбинку с максимально возможным радиусом. Следовательно, на ней можно получить повышенные движущие моменты.

Это также позволяет получать большие значения сигналов с отметчиков при больших зазорах.

Повышение чувствительности и точности измерения, расширение диапазона и области применения обеспечиваются установкой турбинки 4 с подшипниками 5 на уже вращающемся в ту же сторону валу 8.

Так как износ подшипников лимитируется осевой нагрузкой, в описываемом преобразователе эта нагрузка компенсируется за счет создания за измерительной турбинкой области с повышенным статическим давлением, которое действует на задний торец ступицы турбинки 4 в сторону, противоположную действию измеряемого потока. Для этого ступица выпрямляющего аппарата выполнена с диаметром, меньшим диаметра ступицы направляющего аппарата турбинки 4, и полой.

Повышенное давление за измерительной турбинкой действует на глухую часть торца турбипки 4, стремясь QT>KHTh ее.

Формула изобретения

Преобразователь расхода, содержащий корпус, направляющий и выпрямляющий поток аппараты, измерительную турбинку, основной и байпасный каналы и преобразователь оборотов турбинки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, чувствительности и расширения диапазона измерения и области применения, в нем основной канал образован внутренней поверхностью корпуса преобразователя и наружной поверхностью ступицы направляющего аппарата, выходной диаметр которой равен диаметру ступицы измерительной турбинки, а байпасный канал образован внутренними поверхностями ступиц направляющего аппарата и измерительной турбинки и наружной поверхностью обтекателя, выполненного в виде тела вращения, и расположен концентрично основному каналу внутри ступицы направляющего аппарата, при этом выходная часть байпасного канала расположена в дисковой части ступицы измерительной турбинки, во входной части этого канала установлена дополнительная турбинка, жестко связанная с валом измерительной турбинки, а диаметр ступицы выпрямляющего аппарата выполнен не более максимального диаметра внутренней поверхности байпасного канала.

491832 датаэсн МмюрЕНМ

Составитель Т. Звенигородская

Редактор С. Хейфиц

Техред Е. Митрофанова

Корректор 3. Тарасова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 182/8 Изд. № 2034 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5