NO116181B

NO116181B -

Info

Publication number: NO116181B
Application number: NO160753A
Authority: NO
Inventors: H Honsel
Original assignee: Merkur Gmbh Metallwerk
Priority date: 1965-06-10
Filing date: 1965-12-03
Publication date: 1969-02-10
Also published as: LU51279A1; BE682300A; DE1237331B; ES327720A2; GB1138516A

Description

Vannmålér med "to konsentriske -sko vlekr anser- og divergent gjennomløp. Water meter with "two concentric -sko vlekr anser- and divergent passage.

Foreliggende, oppfinnelse angår1 anordninger for forbedring-.:av.må-lenøy.aktig-heten, følsomheten og- nedsettelse.: av p.årThe present invention relates to devices for improving measurement accuracy, sensitivity and reduction of

kj enningene1 i: lagringene- i målere * av- tur.- • kjenningene1 in: the storages- in meters * av- tur.- •

bintypen i: alminnelighet og; i.særdeleshet^the bin type in: generality and; i.particularity^

slike som. er. forsyntt med; to. konsentriske: such as. is. provided with; two. concentric:

og - koaksiale rotorsko.vlekranser;\ Pa s tegningen visen f igc. 1. en. vannmål ■ ler med: td konsentriske.- skovlekranser. Vannett strømmer: inn-t gjennom, røretf 1* og; ledes gjennom .en.konvergerende.-del 2<:mot: skovlene på den indre skovlekrans 3j VarniT strømningene.; deles av.- fastee ledeskovleri 4; i zstrømmer; soms er- parallelle': med > skovler kransens; rotasjonsakse:. Ved: utløpet* f rai den indre skovlekrans vender et avbøy-ningsorgan. 5,-.som- kan .være-:forsynt med ledeskovlerr6; vannstrømmen og.;styren den,, i. parallelle delstrømmer; mot» skovlene-i den.ytre .krans .7. Skovlene ? og skovlene. 3.1 err høyre- resp: venstredreiende:; Veda utløpet- fra. den; ytre: skovlekrans J oppdeles -vannstrømmen av-f ast&ledeskov-j ler-8:iidelestrømmer! som-.enparallelle- med;' rotasj onsaksen .og. føres, deretter, bort gj en> nom avløpsrøret lOr. Ledeskovlenei:4 a :den konvergente deL2.j bærer, en .sentral del .11; ,i hvilken, rotorens-. nedr.e;-lagring; err anordnet. Ledeskovlene ; 8: på;.delem2;bærer:-et fast rør/9, hvisroppgave. er å begrense en' passasje omkring den; ytret; skovlekrans. medi like? stort' gjennom-strømningstverrsnitt som den .indre krans; De. støttap. som. forårsakes., av, strøm-ningshindringerr.påigrunn'.av skovlene 3:<ogf 7 • og.; de. f aste-;Sko vier ? 6;. likesomif r iksj onene ■ motrde. faste eller bevegelige deler.-3; 5; 7; 12.-..13,'. 14, 15?. f rembringenen-. trykkforskjell', mellom.endene, av den ringformede' spalte ■16;. som-, ligger: mellom innløpet', til den: indre:: skovlekrans og: utløpet fra; den ytre. Denne.;trykkforskjell forårsaker til dels,en>. betydelig,, lekkasje, som er avhengig, av spaltensi 16.: høyde, hvorved. det: fremkom- • merrutillatelige. målingsfeil og.:nedsettelse: av målerens.følsomhet og,dessuten en:ak4 sialkraft- på rotoren, som: forårsaker en-, megefr. hurtige nedslitning av lagringene, hvorved: målerens nøyaktighet' minskes: etter j: hvert* som lagringene' slites, som en f014 • ge;. avrendringen i i høyden. av spalten. 16: } Foreliggende oppfinnelse:: tari sikte på-, and - coaxial rotor shoes. Vlekrans;\ In the drawing shown in fig. 1. one. water measure ■ ler with: eg concentric.- vane crowns. Water network flows: in-t through, the pipef 1* and; is led through a converging part 2 against the vanes on the inner vane rim 3 to prevent the flows. shared by.- fastee ledeskovleri 4; in zstreams; soms er- parallele': with > blades of the wreath; axis of rotation:. At: the outlet* from the inner vane rim faces a deflection device. 5,-.which can be equipped with guide vanes; the water flow and.;steer it,, i. parallel sub-flows; against" the vanes-in the.outer .wreath .7. The shovels? and the shovels. 3.1 err right- resp: left-turning:; Veda the expiration- from. it; outer: vane crown J is divided -the water flow by-f ast&ledeskov-j ler-8:iidelestrommer! as-.enparallel- with;' rotation on the scissors .and. is then led away gj en> nom the drain pipe lOr. The guide vanes: 4 a : the convergent deL2.j carrier, a .central part .11; ,in which, the rotor's-. lower storage; err arranged. The guide vanes; 8: on;.delem2;carries:-a fixed pipe/9, whisper task. is to limit a' passage around it; the utterance; bucket wreath. medi like? large' through-flow cross-section as the inner ring; The. impact loss. as. caused by flow obstructions due to the vanes 3:<ogf 7 • and.; the. f aste-;Shoes will ? 6;. likesomif the actions ■ countered. fixed or moving parts.-3; 5; 7; 12.-..13,'. 14, 15?. f rembringenen-. pressure difference', between.the ends, of the annular' gap ■16;. which-, lies: between the inlet', to the: inner:: vane crown and: the outlet from; the outer one. This pressure difference partly causes a>. significant,, leakage, which is dependent, on spaltensi 16.: height, whereby. it: appear- • impermissible. measurement error and.:reduction: of the meter's.sensitivity and,in addition, a:ak4 sial force- on the rotor, which: causes a-, megefr. rapid wear and tear of the bearings, whereby the accuracy of the meter is reduced as the bearings wear, as a f014 • ge;. the change in height. of the column. 16: } Present invention:: tari aim at-,

anordninger'som avhjelper disse ulemper:. devices' that remedy these disadvantages:.

Disse anordninger består:i en .kombinasjon , These devices consist: in a combination,

av utløpskammeret, fra den andre skovlekrans-, med' en anordning som> har. økende of the outlet chamber, from the other vane crown-, with' a device which> has. increasing

tverrsnitt: i:strømretningen. Dette • mulig-gjør en. trykktilbakevirkning; som opphe^ cross-section: in: the flow direction. This • enables one. pressure feedback; which abrogate^

yer ellerri meget'høy. grad minsker trykkforskjellen, mellom- endene av det<rom som forbinder, innløps-- og utløpskamrene for-turbinen. yer ellerri very'high. degree, the pressure difference between the ends of the space that connects the inlet and outlet chambers for the turbine decreases.

J førelFsiegsuekresneme.-p2l^e—r 11 påv, iosper pfifnonresklsjeenll,ige ut-i Fig.-. 2,. visen en turbin med en indre»: skovlekrans 3 med n skovler, som har stig-ningi.R og høyde H-. og. en ytre-skovlekrans (7'med n' skovler; som har stigningen 'P,:og høyden h, .slik at.de flater som.utsettes for friksjon mot* vannet og; de som. danner strømningshindring. for dette- blir., like sto r re-f on-den, indre.- og fon den ytre skovle-krans-.; J førelFsiegsuekresneme.-p2l^e—r 11 pope, iosper pfifnonresklsjeenll,ige out-in Fig.-. 2,. show a turbine with an inner: vane ring 3 with n vanes, which has pitch R and height H-. and. an outer vane ring (7' with n' vanes; which has the pitch 'P,: and the height h, .so that.the surfaces which.are.exposed to friction against* the water and; those which. form a flow obstacle. for this- become. , like sto r re-f on-den, inner.- and fon the outer vane-wreath-.;

i Ved denne anordning blir: vannets, hastighet i. delen s av den indre skovlekrans.- forskjellig fra hastigheten i.seksjo- With this arrangement: the velocity of the water in section s of the inner vane rim differs from the velocity in section

nen S i den ytre skovlekrans. Om størrel-sen av n,n', P,p,H,h,s,S velges hensikts-messig, kan det oppnås en hastighetsforskjell ved begge sider av spalten 16, hvilken hastighetsforskjell om den er riktig avpasset, nesten helt kompenserer for det støttap som frembringes ved strømnings-hindringene og friksjonene, som vannet utsettes for ved passasje gjennom turbinen i samsvar med Bernouillis lov. Det innsees her at hvis seksjonen S er større enn seksjonen s, nedsettes hastigheten på utløps-siden, hvorved den nødvendige tverrsnitts-økning i dette tilfelle oppnås med en pas-sende profil på avbøyningslegemet 5'. Fig. 3 viser en variant, som kan kombineres med den ovenfor beskrevne anordning og ved hvilken støttappene i vannet frembringes i høyde med spalten 16 på utløpssiden av den indre skovlekrans ved hjelp av en divergent konisk del 18 av røret 17, som skiller de to skovlekranser. Fig. 4 viser en annen variant som kan anvendes i kombinasjon med anordningene i henhold til fig. 2 og 3. Den divergerende koniske flate 20 er anordnet på innsiden av røret 9'. Ved denne variant polerer man de flater som vender mot vannet for å minske friksjonene, og for å lette fremstil-lingen av delene, lages ikke de faste ledeskovler 8' og røret 9' i ett stykke, hvorved den koniske flate 20 lett kan bearbeides. Fig. 5 viser en annen utførelsesform av passasjen ved innløpet til den indre skovlekrans og utløpet fra den ytre. Her velges diameteren d mindre enn diameteren D og diameteren dx større enn diameteren Dj, enten det ene eller det annet eller begge i kombinasjon. Fig. 6 viser et snitt gjennom måle-huset etter linjen x—y i fig. 2. Ved denne utførelsesform frembringes en hastighetsforskjell mellom turbinens innløp og utløp med hjelp av faste ledeskovler 4' og 8', hvorav de sistnevnte har et større tverrsnitt vinkelrett på strømningsretningen enn de førstnevnte, da deres antall er større og deres gods kraftigere. Denne anordning svarer godt til Bernouillis lov, dvs. at den har større utløps- enn innløpstverr-snitt. Fig. 7 viser likeledes et snitt gjennom målerhuset etter linjen x—y i fig. 2 sett ovenfra med en spesiell anordning av de faste ledeskovler i den hensikt å eliminere vibrasjoner, som forårsaker slitasje på lag-rene. Slike vibrasjoner kan oppstå hvis ledeskovlenes antall er like stort som de til- i svarende turbinskovlers. Fig. 8 viser et snitt etter linjen x—y i fig. 2 sett nedenfra og fremhever avbøy- nen S in the outer blade rim. If the size of n,n', P,p,H,h,s,S is chosen appropriately, a speed difference can be achieved at both sides of the gap 16, which speed difference, if properly adjusted, almost completely compensates for the shock loss produced by the flow obstacles and frictions, which the water is exposed to when passing through the turbine in accordance with Bernouilli's law. It is realized here that if the section S is larger than the section s, the velocity on the outlet side is reduced, whereby the necessary cross-sectional increase is achieved in this case with a suitable profile on the deflection body 5'. Fig. 3 shows a variant, which can be combined with the device described above and in which the impact pins in the water are produced at the height of the slot 16 on the outlet side of the inner vane rim by means of a divergent conical part 18 of the tube 17, which separates the two vane rims . Fig. 4 shows another variant which can be used in combination with the devices according to fig. 2 and 3. The diverging conical surface 20 is arranged on the inside of the tube 9'. With this variant, the surfaces facing the water are polished to reduce friction, and to facilitate the production of the parts, the fixed guide vanes 8' and the tube 9' are not made in one piece, whereby the conical surface 20 can be easily machined. Fig. 5 shows another embodiment of the passage at the inlet to the inner vane ring and the outlet from the outer one. Here, the diameter d is chosen smaller than the diameter D and the diameter dx larger than the diameter Dj, either one or the other or both in combination. Fig. 6 shows a section through the measuring housing along the line x—y in fig. 2. In this embodiment, a speed difference is produced between the inlet and outlet of the turbine with the help of fixed guide vanes 4' and 8', the latter of which have a larger cross-section perpendicular to the direction of flow than the former, as their number is greater and their load more powerful. This device corresponds well to Bernouilli's law, i.e. that it has a larger outlet than inlet cross-section. Fig. 7 likewise shows a section through the meter housing along the line x—y in fig. 2 seen from above with a special arrangement of the fixed guide vanes in order to eliminate vibrations, which cause wear on the bearings. Such vibrations can occur if the number of guide vanes is as large as the number of the corresponding turbine vanes. Fig. 8 shows a section along the line x—y in fig. 2 seen from below and highlights the deflection

ningsorganet. Figuren viser en spesiell anordning av faste ledeskovler 6' på avbøy-ningsorganet 5', som likeledes har til hensikt å eliminere de vibrasjoner som kan forårsakes, hvis ledeskovlenes antall svarer til antallet skovler i den ytre, den indre eller begge skovlekranser. ning body. The figure shows a special arrangement of fixed guide vanes 6' on the deflection member 5', which is also intended to eliminate the vibrations that can be caused, if the number of guide vanes corresponds to the number of vanes in the outer, the inner or both vane rims.

Fig. 9 viser en spesiell anordning av ringspalten 16, ved hvilken slitasje av lag-rene bare har liten innvirkning på lekka-sjens størrelse. Ved denne anordning omslutter den konvergerende del 2' uten friksjon underdelen av røret 17' med en liten men tilstrekkelig klaring for en god virkning av måleren, hvilken klaring er ca. 0.5 mm. Det støttap som forårsakes av denne hindring forblir i det vesentlige konstant ved små variasjoner av spaltens 16 høyde. Denne skjerm virkning kan kompletteres ved anordning av rørets 9" underdel over planet gjennom spalten 16, hvorved det oppstår en økning av utløpstverrsnittet i henhold til oppfinnelsens prinsipp. Fig. 9 shows a special arrangement of the annular gap 16, in which wear of the bearings has only a small effect on the size of the leakage. With this device, the converging part 2' surrounds without friction the lower part of the tube 17' with a small but sufficient clearance for a good effect of the meter, which clearance is approx. 0.5 mm. The shock loss caused by this obstacle remains essentially constant with small variations of the gap 16 height. This screen effect can be completed by arranging the 9" lower part of the pipe above the plane through the slot 16, whereby an increase in the outlet cross-section occurs in accordance with the principle of the invention.

Anordningen i henhold til fig. 10, som på ønsket måte kan kombineres med en eller flere av de beskrevne utførelsesfor-mer går ut på å utføre f riks jonsf låtene mellom vannet og den ytre skovlekrans like store som motsvarende friksjonsflater ved den indre skovlekrans, i det tilfelle at målerens dimensjonsforhold ikke tillater bruk av denne likhet ved anordningen i henhold til fig. 2. For dette formål anbringes det på turbinen et rør 21 rundt den ytre skovlekrans, hvilket rør kan ha samme eller forskjellig høyde i forhold til turbin-skovlene det omslutter og i røret 9"' gjøres det en utsparing hvori røret 21 fritt kan rotere. The device according to fig. 10, which can be combined in the desired way with one or more of the described embodiments, consists in making the friction surfaces between the water and the outer blade rim as large as corresponding friction surfaces at the inner blade rim, in the event that the gauge's dimensional ratio does not allows the use of this similarity in the device according to fig. 2. For this purpose, a pipe 21 is placed on the turbine around the outer blade ring, which pipe can have the same or different height in relation to the turbine blades it encloses and a recess is made in the pipe 9"' in which the pipe 21 can rotate freely.

Fig. 11 viser en konstruksjon som lik-ner konstruksjonen i fig. 10 og som kan anvendes når målerens dimensjoner nød-vendiggjør en reduksjon av f riks jonsf låtene for den indre skovlekrans i forhold til friksjonsflåtene for den ytre. Ved denne konstruksjon ligger rørets 17 høyde mellom høydene av den indre og den ytre skovlekrans. I dette tilfelle befinner ringspalten 16 seg over innløpstverrsnittet 22 til den Fig. 11 shows a construction similar to the construction in fig. 10 and which can be used when the dimensions of the meter necessitate a reduction of the friction plates for the inner vane rim in relation to the friction plates for the outer one. With this construction, the height of the pipe 17 lies between the heights of the inner and outer vane crown. In this case, the annular gap 16 is above the inlet cross-section 22 to it

indre skovlekrans. Denne figur viser en kombinasjon av variantene i henhold til figurene 2 og 3, og de divergerende koniske partier 19' og 20', som frembringer Ber-nouillieffekten, vises tydelig.. inner vane crown. This figure shows a combination of the variants according to figures 2 and 3, and the diverging conical portions 19' and 20', which produce the Bernouilli effect, are clearly shown.

Oppfinnelsens ramme overskrides ikke hvis to eller flere av de ovenfor beskrevne utførelsesformer benyttes i kombinasjon eller om tilsvarende midler anvendes for å frembringe Bernouilli-effekten ved kombinasjon av den ytre skovlekrans, utløps-kammer ved en divergent anordning for tilbakevirkning av trykk for å oppheve The scope of the invention is not exceeded if two or more of the above-described embodiments are used in combination or if corresponding means are used to produce the Bernouilli effect by combining the outer vane rim, outlet chamber with a divergent device for feedback of pressure to cancel

eller kraftig redusere trykkforskjellen or greatly reduce the pressure difference

mellom begge sider av den spalte som forbinder turbinens innløps- og utløpstverr-snitt. Spesielt kan oppfinnelsen tilpasses between both sides of the gap that connects the turbine's inlet and outlet cross-sections. In particular, the invention can be adapted

på samme måte om vannet tilføres til den in the same way if the water is supplied to it

ytre skovlekrans. I dette tilfelle bør de divergente organer tilslutte seg til den indre outer vane crown. In this case, the divergent organs should join the inner one

skovlekrans som danner utløpet. Likeså vane crown that forms the outlet. Likewise

kan kombinasjonen av divergente organer can the combination of divergent bodies

med den skovlekrans fra hvilken, utløpet with the vane wreath from which, the outlet

skjer, tillempes ved en måler med begge happens, applied at a meter with both

skovlekranser koaksiale men liggende etter hverandre i stedet for utenpå hverandre. Oppfinnelsen kan dessuten tilpasses vane whorls coaxial but lying behind each other instead of outside each other. The invention can also be adapted

en turbin med en eneste skovlekrans hvorved utløpet kombineres med divergente a turbine with a single vane crown whereby the outlet is combined with divergent

organer, slik at samme virkning oppnås. organs, so that the same effect is achieved.

Claims

1. Liquid meter of the turbine type with two

concentric vane flanges with a gap that connects the outlet from one vane flange and the inlet to the other, with which a leak occurs, characterized by the passage cross-section in the plane of the liquid's inlet and outlet being larger at the outlet side of the vane flange than at the inlet of the inlet flange flange. page.

2. Liquid meter as specified in claim 1, characterized in that the flow-through area in the turbine outlet, when the area increases in the direction of flow, is arranged to increase by means of a fixed wall that surrounds the turbine, or by means of a movable wall that separates the two vane crowns, or using both.

3. Liquid meter as specified in claim 1 or 2, characterized in that the inlet and outlet cross-sections have guide vanes, radial or inclined, the outlet cross-section being larger than the inlet cross-section either due to a larger diameter or due to a smaller thickness of the guide vanes or due to of a smaller number of guide vanes or due to these conditions in combination.

4. Liquid meter as stated in one or more of the claims 1-3, characterized in that a tube that separates the vane rims, with one end extending to a level between the upper and lower sides of the turbine, the gap being located at this level so that in The vane crown arranged upstream is driven by the flow in front of the slot, whereby the pressure difference through this is reduced.