PL167325B1 - Przeplywomierz wirnikowy o zasilaniu osiowym PL PL - Google Patents

Abstract

1. Przeplywomierz wirnikowy o zasilaniu osio- wym, którego wirnik, ulozyskowany obrotowo, z mo- zliwoscia przesuwu osiowego pomiedzy kierownica wlotowa strumienia i kierownica ulotowa strumienia, jes t wyposazony w pierscieniowa komore utwo- rzona pomiedzy piasta wirnika i cylindrycznym plaszczem, którego obrzeze jest zaglebione w cy- lindrycznym gniezdzie, wytoczonym w kierownicy ulotowej z zachowaniem szczeliny przeplywowej, znamienny tym, ze w piascie kierownicy ulotowej /12/ ma co najmniej jeden otwór /16/ dla wyplywu cieczy z komory pierscieniowej /6/ , a na piascie/5/ wirnika ma kolnierz / 17/ tworzacy z przeciwkolnie- rzem /18/, usytuowanym na wewnetrznej powierzchni piasty kierownicy ulotowej /12/, druga pierscieniowa szczeline przeplywowa, natomiast na we wnetrznej po- wierzchni cylindrycznej plaszcza /4/ ma pierscien /20/ wspólpracujacy z przeciwpierscieniem /21/, usytuo- wanym na zewnetrznej powierzchni piasty kierownicy ulotowej /12/, zaglebionej do wnetrza pierscieniowej komory /6/. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest przepływomierz wirnikowy o zasilaniu osiowym z wirnikiem ułożyskowanym obrotowo z możliwością przesuwu osiowego pomiędzy kierownicą wlotową i kierownicą ulotową strumienia.

Znany jest przepływomierz wirnikowy o zasilaniu osiowym z wirnikiem ułożyskowanym obrotowo, z możliwością przesuwu osiowego pomiędzy wlotową i ulotową kierownicą strumienia, który wyposażonyjest w pierścieniową komorę utworzoną pomiędzy osią wirnika i cylindrycznym płaszczem, którego obrzeże zagłębione jest w cyllndrycznym gnieździe wytoczonym w kierownicy ulotowej z zachowaniem szczeliny przepływowej.

Z europejskiego opisu patentowego nr 0 076 189 znany jest przepływomierz na czynnik płynny, który zawiera w kanale pomiarowym, przez który przepływa mierzony czynnik płynny pozostający pod określonym ciśnieniem, turbinkę posiadającą łopatki na obwodzie walcowej piasty, która jest osadzona z możliwością obracania się oraz przemieszczania osiowego pomiędzy dwiema nieruchomymi osłonami stanowiącymi kierownice wlotową i ulotową strumienia. W przepływomierzu przewidziane są ponadto środki do wytwarzania strefy z podciśnieniem o stałej w przybliżeniu wartości, niezależnie od położenia osiowego piasty wirnika, po jednej stronie powierzchni poprzecznej końca piasty, skierowanego przeciwprądowo, przy czym kierownica ulotową skierowana współprądowo zawiera część w postaci wydrążonego cylindra, w którą wchodzi z luzem koniec piasty aby utrzymywać po stronie powierzchni poprzecznej końca piasty leżącego z prądem strefę nadciśnieniową, tak iż hydrodynamiczna siła osiowa, która działa na turbinę i która wynika z przepływu czynnika płynnego jest stale wyrównywana przez różnicę wymienionego nadciśnienia i wymienionego podciśnienia, co sprawia że koniec piasty skierowany współprądowo posiada zwiększenie średnicy w porównaniu z pozostałą częścią piasty. Kombinacja wzajemnych profili poszerzonego końca piasty leżącego z prądem oraz kierownicy ulotowej determinuje nadciśnienie w taki sposób, że obniża się ono wówczas, gdy piasta porusza się w kierunku osiowym ku kierownicy skierowanej przeciwprądowo.

W zależności od prędkości przepływu cieczy zmieniają się siły w kierunku przepływu, wymagając odpowiedniej zmiany siły naporu mającej przeciwny kierunek. Osiąga się to przez ruch osiowy wirnika łopatkowego. W tym znanym urządzeniu niezbędne są stosun16*7325 kowo duże przemieszczenia osiowe wirnika łopatkowego, w celu uzyskania osiowego stanu zawieszenia łopatki. Ponadto niestabilne są warunki regulacji.

Zadaniem wynalazku jest takie udoskonalenie znanego urządzenia aby uzyskać nieporównywalnie mniejsze przemieszczenia osiowe wirnika, a ponadto bardziej stabilne warunki regulacji.

W przepływomierzu wirnikowym wedługwynalazku w piaście kierownicy ulotowej znajduje się co najmniej jeden otwór dla wypływu cieczy z komory pierścieniowej, a na piaście wirnika znajduje się kołnierz tworzący z przeciwkołnierzem, usytuowanym na wewnętrznej powierzchni piasty kierownicy ulotowej, drugą pierścieniową szczelinę przepływową, natomiast na wewnętrznej powierzchni cylindrycznego płaszcza znajduje się pierścień, współpracujący z przeciwpierścieniem,usytunwanym na zewnętrznej powierzchni piasty kierownicy ulotowej, zagłębionej do wnętrza komory pierścieniowej.

Korzystnie pierścień i przeciwpierścień są przesunięte względem siebie w kierunku osiowym.

Dzięki otworowi lub otworom w kierownicy ulotowej, przez które wpływa ciecz opuszczająca komorę pierścieniową oraz dzięki umieszczeniu kołnierza na piaście wirnika tworzącego z przeciwkołnierzem pierścieniową szczelinę przepływową i obu pierścieniom tworzącym drugą pierścieniową szczelinę zapewniony jest regulowany przepływ, który pośrednio przyczynia się do regulacji siły osiowej, działającej na piastę wirnika oraz jego położenia.W ten sposób wirnik łopatkowy staje się samoregulujący. Prócz tego ten szczególny układ powoduje również znaczne ograniczenie przemieszczeń osiowych wirnika, a także bardziej stabilne warunki pracy.

Wskutek zastosowania co najmniej dwóch szczelin dławiących osiąga się poszerzony zakres samoregulacji wirnika, zwiększenie stabilności oraz mniejsze przemieszczenia osiowe wirnika łopatkowego dla uzyskania osiowego stanu zawieszenia.

Pozytywny efekt daje wzajemne przesunięcie obu pierścieni w kierunku osiowym.

Wynalazek zostanie bliżej przedstawiony w przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunku, którego figura ukazuje przekrój podłużny przepływomierza.

W obudowie 1 mającej postać cylindra osadzony jest obrotowo wirnik łopatkowy 2 składający się z wieńca łopatkowego 3 i piasty. Piasta wirnika posiada współosiowo osadzony na niej płaszcz cyki^idryczny 4, który ogranicza komorę pierścieniową 6.

Przepływomierz ma skierowaną przeciwprądowo kierownicę wlotową 7 połączoną z obudową 1 za pomocą żeber 8 usytuowanych promieniowo. Końcówkę piasty 5 wirnika stanowi, mająca kształt wydłużonego stożka ściętego, część 9 zawierająca na końcu łożysko 10, w które wchodzi z małym luzem osiowym czop 1l osadzony w kierownicy wlotowej 7. Druga, skierowana z prądem kierownica ulotowa 12, ma w przybliżeniu kształt kołpaka i łączy się z obudową 1 za pomocą żeber 13. Piasta 5 wirnika zawiera na swym leżącym z prądem końcu ślimak, który oddzialywuje za pośrednictwem nie uwidocznionego na rysunku koła ślimakowego, na wałek obrotowy mechanizmu licznikowego przepływomierza.

Ułożyskowanie za pośrednictwem czopów 11, 14 osadzonych w kierownicach 7, 12 umożliwia osiowy przesuw wirnika łopatkowego 2.

Kierownica 12 ma w przybliżeniu kształt kołpaka zaopatrzonego w obszarze brzegowym w wytoczenie 15, w które wchodzi płaszcz cylindryczny 4 piasty wirnika, tworząc szczelinę 19.

Według wynalazku w kierownicy ulotowej 12 znajduje się otwór 16, przez który może wypływać ciecz opuszczająca komorę pierścieniową 6 piasty wirnika. Takich otworów 16 może być w kierownicy 12 więcej.

Na piaście 5 wirnika znajduje się kołnierz 17 w postaci tarczki, który w położeniu zamknięcia, przerywającym połączenie pomiędzy komorą pierścieniową 6 a leżącą z prądem kierownicą 12, przybliża się do przeciwkolnierza 18 usytuowanego na wewnętrznej powierzchni piasty kierownicy ulotowej 12.

W obszarze szczeliny 19 przewidziany jest na wewnętrznej stronie płaszcza cylindrycznego 4 piasty wirnika pierścień 20, wchodzący w komorę pierścieniową 6. Ponadto na powierzchni zewnętrznej części 12a piasty kierownicy ulotowej 12 strumienia, która ma

167 325 postać wydrążonego cylindra i która ogranicza promieniowo koniec wylotowy przepływowej szczeliny 19 umieszczony jest przeciwpierścień 21.

Sposób działania przepływomierza wirnikowego według wynalazku jest następujący.

Do przepływomierza doprowadza się, podlegającą pomiarowi, ciecz w kierunku strzałek uwidocznionych na figurze. Ciecz wpływająca do wieńca łopatkowego wirnika 2 wywołuje ruch obrotowy tego ostatniego, przy czym przy opływie wirnika łopatkowego 2 występują siły hydrauliczne w kierunku osiowym. Te siły osiowe powstają wskutek różnicy ciśnień pomiędzy przednią i tylną stroną wieńca łopatkowego wirnika 2. Występujący wówczas impuls siły przemieszcza wirnik łopatkowy 2 w prawo według rysunku. Ciecz przepływa przy tym przez pierścieniową szczelinę przepływową 19 i wytwarza tam przeciwciśnienie, które przemieszcza wirnik łopatkowy 2 w lewo według rysunku, przeciw kierunkowi przepływu, aż zaistnieje stan równowagi obu sił ciśnieniowych. Ciecz przepływa wtedy przez szczelinę pomiędzy kołnierzem 17 a przeciwkołnierzem 18 kierownicy 12 i jest z kolei odprowadzana na zewnątrz przez otwór 16. Przez samoregulację obu tych szczelin uzyskane zostaje jedynie stosunkowo małe przemieszczenie osiowe wirnika łopatkowego 2. Przepływ powoduje równowagę warunków ciśnieniowych i siły poosiowej działającej na wirnik łopatkowy 2 oraz położenia tego ostatniego.

3 13

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przepływomierz wirnikowy o zasilaniu osiowym, którego wirnik, ułożyskowany obrotowo, z możliwością przesuwu osiowego pomiędzy kierownicą wlotową strumienia i kierownicą ulotową strumienia, jet wyposażony w pierścieniową komorę utworzoną pomiędzy piastą wirnika i cylindrycznym płaszczem, którego obrzeże jest zagłębione w cylindrycznym gnieździe, wytoczonym w kierownicy ulotowej z zachowaniem szczeliny przepływowej, znamienny tym, że w piaście kierownicy ulotowej' /12/ ma co najmniej jeden otwór /16/ dla wypływu cieczy z komory pierścieniowej /6/, a na piaście /5/ wirnika ma kołnierz /17/ tworzący z przeciwkołnierzem /18/, usytuowanym na wewnętrznej powierzchni piasty kierownicy ulotowej /12/, drugą pierścieniową szczelinę przepływową, natomiast na wwnętrznej powierzchni cylindrycznej płaszcza /4/ ma pierścień /20/ współpracujący z przeciwpierścćeniem /21/, usytuowanym na zewnętrznej powierzchni piasty kierownicy ulotowej /12/, zagłębionej do wnętrza pierścieniowej komory /6/.
2. 2. Przepływomierz według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścień /20/ i przeciwpierścień /21/ są przesunięte względem siebie w kierunku osiowym.