RU2135967C1

RU2135967C1 - Liquid heat transfer agent flow meter

Info

Publication number: RU2135967C1
Application number: RU97114030/28A
Authority: RU
Inventors: С.С. Прокшин; В.Г. Гусев; Ю.Г. Бакланов
Original assignee: Уфимское приборостроительное производственное объединение
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 1999-08-27

Abstract

FIELD: heat supply systems. SUBSTANCE: invention can be used to measure quantity of heat spent to heat transfer agent used by individual consumer. Impeller and counting mechanism are mounted in case for interaction by means of magnetic clutch. Dissector located on side of inlet hole of case and coupled to free end of bimetal spring anchored on partition is put on axle of impeller. Axle of impeller is made fast to partition. Angle of setting of dissector relative to axis of flow is changed with the use of adjustment screw tied to partition. EFFECT: simplified design and increased functional reliability. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах теплоснабжения для измерения и регистрации расхода тепловой энергии. The invention relates to the field of instrumentation and can be used in heat supply systems for measuring and recording the flow of thermal energy.

Известны теплосчетчики, содержащие крыльчатку, кинематически связанную со счетным механизмом, и две термопары, осуществляющие измерение температуры теплоносителя на входе и на выходе из контролирующей системы, объединенные электронным перемножающим устройством /1/. Known heat meters containing an impeller kinematically connected with the counting mechanism, and two thermocouples that measure the temperature of the coolant at the inlet and outlet of the control system, combined by an electronic multiplying device / 1 /.

Недостатком этого и подобных устройств является сложность конструкции и необходимость электрического питания для функционирования электронной части. Отсутствие питания вызывает срыв регистрации тепловой энергии или требует применения индивидуального источника питания с ограниченным сроком службы. The disadvantage of this and similar devices is the complexity of the design and the need for electrical power for the functioning of the electronic part. Lack of power causes a breakdown in the registration of thermal energy or requires the use of an individual power source with a limited service life.

Известны также теплосчетчики, содержащие объемный расходомер с крыльчаткой, а также манометрические жидкостные термометры, соединенные со спиральными трубками или трубками Бурдона, с помощью которых осуществляется перемещение подвижной части, зависящее от разности температуры жидкости на входе и выходе из системы, и интегратор. Перемножение расхода жидкости и разности температур происходит в механическом перемножающем устройстве (см. /2/). Heat meters are also known, containing a volumetric flowmeter with an impeller, as well as manometric liquid thermometers connected to spiral tubes or Bourdon tubes, with the help of which the moving part is moved, depending on the difference in the temperature of the liquid at the inlet and outlet of the system, and an integrator. The multiplication of fluid flow and temperature difference occurs in a mechanical multiplying device (see / 2 /).

Недостатком такого устройства является сложность конструкции механической части, высокая стоимость и малая надежность. The disadvantage of this device is the design complexity of the mechanical part, high cost and low reliability.

Данное устройство выбрано в качестве прототипа. This device is selected as a prototype.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности, упрощение и удешевление конструкции счетчика, обеспечение возможности массового применения и устранение факторов, способствующих несанкционированному воздействию на результаты регистрации расхода теплоносителя. The task to which the invention is directed is to increase reliability, simplify and cheapen the design of the meter, ensure the possibility of mass application and eliminate factors that contribute to unauthorized exposure to the results of recording the flow of coolant.

Указанная задача достигается применением счетчика расхода жидкого теплоносителя, преимущественно для индивидуального потребителя, содержащего крыльчатку, установленную на неподвижной оси, и счетный механизм, связанные посредством муфты и размещенные в корпусе, который, в отличие от прототипа, снабжен связанным с термобиметаллической пружиной рассекателем, размещенным во входном канале корпуса, причем термобиметаллическая пружина жестко связана также с перегородкой корпуса, а рассекатель связан с последней кинематически. This task is achieved by the use of a liquid coolant flow meter, mainly for an individual consumer, containing an impeller mounted on a fixed axis, and a counting mechanism connected by means of a coupling and placed in a housing, which, in contrast to the prototype, is equipped with a divider connected to a thermo-bimetal spring placed in the input channel of the housing, the thermobimetallic spring is also rigidly connected to the partition of the housing, and the divider is kinematically connected to the latter.

Кроме того, устройство снабжено регулировочным приспособлением в виде винта, связанного с перегородкой корпуса кинематически с возможностью ее углового перемещения для обеспечения настройки устройства в процессе производства. In addition, the device is equipped with an adjusting device in the form of a screw connected kinematically with the partition of the housing with the possibility of its angular movement to ensure the adjustment of the device during production.

Существо устройства поясняется чертежами. The essence of the device is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан счетчик расхода жидкого теплоносителя в вертикальном разрезе, на фиг.2 приведен вид сверху, а на фиг.3 представлен вид по стрелке A. In FIG. 1 shows a flow meter of a liquid coolant in a vertical section, FIG. 2 is a top view, and FIG. 3 is a view along arrow A.

Счетчик расхода жидкого теплоносителя состоит из корпуса 1, снабженного перегородкой 2, связанной с осью 3 и вилкой 4. The flow meter of the liquid coolant consists of a housing 1, equipped with a baffle 2, connected with the axis 3 and the plug 4.

В верхней части корпус имеет цилиндрическую расточку и камеру В. In the upper part, the body has a cylindrical bore and chamber B.

На верхней части оси 3 установлена крыльчатка 5, на которой размещена магнитная полумуфта 6, установленная с возможностью магнитного взаимодействия через сплошную стенку корпуса 1 с магнитной полумуфтой 7, соединенной со входным валом зубчатого редуктора 8, кинематически связанного с барабанным счетным механизмом 9. На нижней части оси 3 установлен входящий в камеру В рассекатель 10, посредством соединительного звена 11 кинематически связанный со свободным концом биметаллической пружины 12, жестко закрепленной на перегородке 2 своим противоположным концом. В отверстии входного штуцера корпуса 1 (слева по чертежу) установлен турбулизатор 14. Перегородка 2 посредством вилки 4 соединена также с регулировочным винтом 15, ввернутым в резьбовое уплотненное отверстие корпуса 1. Редуктор 8 и барабанный счетный механизм 9 закрыты прозрачным колпаком 16. An impeller 5 is mounted on the upper part of the axis 3, on which a magnetic coupling half 6 is mounted, mounted with the possibility of magnetic interaction through a continuous wall of the housing 1 with a magnetic coupling half 7 connected to the input shaft of the gear reducer 8 kinematically connected to the drum counting mechanism 9. On the lower part axis 3, a divider 10 entering the chamber B is installed, by means of a connecting link 11 kinematically connected with the free end of the bimetallic spring 12, which is rigidly fixed to the partition 2 with its opposite male end. A turbulator 14 is installed in the opening of the inlet fitting of the housing 1 (on the left in the drawing) 14. The partition 2 is also connected by means of a plug 4 to the adjusting screw 15 screwed into the threaded sealed opening of the housing 1. The gearbox 8 and the drum counter 9 are closed by a transparent cap 16.

Работает счетчик расхода жидкого теплоносителя следующим образом. The flow meter of the liquid coolant operates as follows.

Поток жидкого теплоносителя (жидкости) входит в левый (по чертежу) штуцер корпуса 1 через турбулизатор 14 и рассекателем 10 делится на две части, обтекающие последний с двух сторон и взаимодействующие с лопатками крыльчатки 5. Частота вращения крыльчатки 5 определяется соотношением расходов жидкости по разные стороны рассекателя и будет тем больше, чем больше угол установки рассекателя относительно центральной оси потока. Угол установки φ рассекателя 10 зависит от температуры теплоносителя, поскольку форма биметаллической пружины 12 меняется в зависимости от температуры, и положение рассекателя определяется координатами свободного конца пружины 12 и связанного с ним соединительного звена 11. При равенстве угла φ нулю частота вращения крыльчатки 5 также равна нулю. Вращение крыльчатки 5, связанной посредством магнитной муфты, состоящей из полумуфт 6 и 7, со входным валом зубчатого редуктора 8 и регистрирующим барабанным счетным механизмом 9, определяет зарегистрированное показание. Возможен случай, когда при расходе жидкого теплоносителя, имеющего низкую температуру, биметаллическая пружина 12 займет положение, соответствующее φ = 0, и расход вообще не будет зарегистрирован, а значение φ < 0 приведет к вращению крыльчатки 5 в противоположную сторону, и показания барабанного счетного механизма 5 будут уменьшаться (сбрасываться). Таким образом, зарегистрированное механизмом 5 показание счетчика зависит как от объемного расхода жидкости, так и от температуры и в определенных случаях, определяемых оптимальными значениями углов установки рассекателя от положительного φ_min до положительного φ_max, будет представлять собою произведение расхода жидкости на разницу температуры жидкости на входе в корпус 1 и температуры окружающей среды (например, сливной магистрали жилого дома) и соответствовать расходу тепловой энергии, затраченной на нагрев теплоносителя и использованной потребителем для реализации потребностей, например, бытовых - расход горячей воды для мытья посуды, ванн и т.п.The flow of liquid coolant (liquid) enters the left (according to the drawing) fitting of the housing 1 through the turbulator 14 and the divider 10 is divided into two parts, flowing around the latter from two sides and interacting with the impeller blades 5. The rotational speed of the impeller 5 is determined by the ratio of fluid flow rates on opposite sides divider and will be the larger, the greater the angle of installation of the divider relative to the Central axis of the stream. The installation angle φ of the divider 10 depends on the temperature of the coolant, since the shape of the bimetallic spring 12 varies depending on the temperature, and the position of the divider is determined by the coordinates of the free end of the spring 12 and the connecting link 11 connected to it. If the angle φ is equal to zero, the impeller speed 5 is also equal to zero . The rotation of the impeller 5, connected by means of a magnetic coupling, consisting of half-couplings 6 and 7, with the input shaft of the gear reducer 8 and the recording drum counting mechanism 9, determines the recorded reading. It is possible that when the flow rate of the liquid coolant having a low temperature, the bimetallic spring 12 occupies the position corresponding to φ = 0, and the flow rate is not recorded at all, and the value φ <0 leads to the rotation of the impeller 5 in the opposite direction, and the reading of the drum counter 5 will decrease (reset). Thus, the counter reading recorded by mechanism 5 depends both on the volumetric flow rate of the liquid and on the temperature and, in certain cases, determined by the optimal values of the installation angles of the divider from positive φ _min to positive φ _max , will be the product of the fluid flow rate by the difference in the temperature of the fluid by the entrance to the housing 1 and the ambient temperature (for example, the drain line of a residential building) and correspond to the consumption of thermal energy spent on heating the coolant and use by the consumer to meet the needs of, for example, domestic - the consumption of hot water for washing dishes, bathtubs, etc.

Настройка счетчика расхода жидкого теплоносителя для получения оптимального значения угла φ_min производится при его регулировке в условиях производства вращением регулировочного винта 15, который, взаимодействуя своей кольцевой проточкой с вилкой 4, связанной с перегородкой 2, и, соответственно, с биметаллической пружиной 12, соединительным звеном 11 и рассекателем 10, меняет угол φ до получения его необходимого значения.Setting the flow rate meter of the heat transfer fluid to obtain the optimum value of the angle φ _{min is} carried out when it is adjusted under production conditions by rotating the adjusting screw 15, which, interacting with its annular groove with a fork 4, connected to the partition 2, and, accordingly, with a bimetallic spring 12, a connecting link 11 and the divider 10, changes the angle φ to obtain its desired value.

Таким образом, использование счетчика расхода жидкого теплоносителя обеспечивает возможность регистрации как объемного расхода жидкости, так и тепла, затраченного на его нагрев в условиях, когда теплоноситель расходуется необратимо, а потребитель имеет возможность получения объективного зарегистрированного значения, учитывающего температуру теплоносителя, то есть его качественного состояния. Thus, the use of a liquid coolant flow meter makes it possible to register both the volumetric flow rate of the liquid and the heat expended on its heating under conditions when the coolant is irreversibly consumed, and the consumer is able to obtain an objective recorded value that takes into account the temperature of the coolant, that is, its quality condition .

Источники информации:
1. Государственный реестр средств измерений Российской Федерации N 13682-93. Теплосчетчик UTC-1.Sources of information:
1. The state register of measuring instruments of the Russian Federation N 13682-93. Heat meter UTC-1.

2. Измерения в промышленности. Справочник/ Под ред. проф.П.Профоса. - М. : Металлургия, 1980, стр. 445 и 446. 2. Measurements in the industry. Handbook / Ed. Prof. P. Profos. - M.: Metallurgy, 1980, p. 445 and 446.

Claims

1. The flow meter of the liquid coolant containing an impeller mounted on an axis and a counting mechanism placed in an airtight housing and connected by means of a magnetic coupling with the possibility of interaction through the wall of the housing, characterized in that it is equipped with a divider placed in the housing chamber from the side of its inlet and kinematically connected with the free end of the thermobimetallic spring, the opposite end of which is rigidly fixed to the partition wall of the housing, to which the impeller axis is rigidly connected.

2. The flow meter of the liquid coolant according to claim 1, characterized in that it is equipped with an adjustment mechanism in the form of a screw in the housing, by means of a plug connected to the partition.