SU970112A1 - Турбинный расходомер - Google Patents

Description

(54) ТУРБИННЫЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относитс  к приборостроению , в частности к приборам дл  измерени  расхода жидкости и газа.

Известен турбинный расходомер с гидравлической разгрузкой ту)бинки от осевых усилий за счет установки на ее лопаст х профилированного кольца с расшир ющимс  в направлении потока поперечным сечением ij.

В известном расходомере разгрузочна  сила приложена в области ступицы , в то врем  как равнодействующа  всех сил, действующих на лоласти ее, приложена вблизи середины высоты лопастей . В св зи с этим достигаетс  лишь частичное гидравлическое уравновешивание турбинки.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению  вл етс  турбинный расходомер, содержащий корпус с калиброванным каналом и установленными в нем аксиальной турбинкой , имеющей возможность вращени  и осевого перемещени , входным и выходным струенаправл ющими аппаратами , устройством гидравлического уравновешивани  турбинки, выполненным в виде двух расположенных кон- . центрично калиброванному каналу тел

обтекани  равного диаметра, одно из которых имеет расшир ющийс  в направлении потока профиль сечени  и установлено неподвижно перед турбин кой, а второе имеет сужающийс  профиль сечени  и расположено п6 потоку после первого тела обтекани , а также узел съема сигнала t2.

Недостатком известного расходоме10 ра  вл етс  то, что большой j ecypc работы его может быть обеспечен лишь в услови х равномерного распределени  скоростей потока по сечению измерительного канала.

15

Однако на практике под вли нием большого количества возмущений, возникающих на различных конструктивных элементах расходомера и подвод щих магистрал х, пульсаций потока, а

20 также наличи  отклонений в геометрии измерительного тракта равномерность скоростей потока нарушаетс . Различие скоростей, а следовательно, и давлений приводит к различию сил, дейст25 вующих на отдельные лопасти турбинки. В результате -на оси турбинки возникают значительные неуравновешенные изгибающие моменты, которые привод т к непосто нству момента трени  и к

Claims (1)

1. 30 износу подшипников, вызывающему в свою очередь нестабильность статических характеристик и снижение ресурса работы расходомера. Целью изобретени   вл етс  повышение ресурса работы расходомера в услови х неравномерного распределени  скоростей потока. . Поставленна  цель достигаетс  TBMj что в турбинном расходомере, содержащем корпус с калиброванным каналом и установленными в нем аксиальной турбинкой, имеющей возможность вращени  и осевого перемещени . /входным и выходным струенаправл ющи ми аппаратами, устройством гидравли ческого уравновешивани  турбинки, выполненным в виде двух расположён ных концентрично калиброванному каналу тел обтекани  равного диаметра , одно из которых имеет расши р ющийс  в направлении потока профиль сечени  и установлено неподвиж но перед турбинкой, а второе имеет сужающийс  в направлении потока про филь сечени  и расположено после первого тела обтекани , а узе съема сигнала, оба тела обтекани  выполнены в виде колец, установлен в пpoтoч oй части калиброванного ка нала, непосредственно одно против другого с зазором между их торцами причем второе кольцо, имеющее сужаю щийс  профиль сечени , жестко закреплено на лопастной решетке турбинки . На чертеже показан турбинный расходомер. Расходомер содержит корпус 1 с калиброванным каналом 2, аксиальную .турбинку 3, установленную на подшипниках 4, допускающих осевое перемещение турбинки, входной и выход ной струенаправл ющие аппарс1ты 5 и б соответственно, устройство гидравлического уравновешивани : ротора состо щее из колец 7 и 8, одно из которых (7 закреплено на выходных торцах переднего струевыпр мител  5, а другое C8J - на.лопастной решетке турбинки. Кольцо 7 выполнено с расшир ющим с  по направлению потока профилем поперечного сечени , а кольцо 8, не подвижно закрепленное на лопаст х турбинки, - с сужающимс -профилем , поперечного сечени . На корпусе 1 установлен узел съема сигнала. Расходомер работает следующим об разом. Под действием проход щего через проточную часть калиброванного канала потека измер емого вещества турбинки приводитс  во вращение с угловой скоростью, в определенном диапазоне пр мо пропорциональной объемному расходу, В узле съема сигнала скорость потока преое разуетс  в частотный электрический сигнал , регистрируемый измерителем частоты. При этом на турбинку действует осевое усилив, пропорциональное скоростному напору потока, которое стремитс  передвинуть ее в направлении потока. Одновременно с этим поток проходит участЬк проточной части корпуса с кольцом 7, имеющим расшир ющийс  профиль сечени , и ускор етс  за счет уменьшени  проходного сечени , а затем, проход  участок проточной части с кольцом 8, выполненным с сужающимс  профилем сечени , замедл етс , за счет увеличени  проходного сечени , В этом случае по закону Бернулли происходит падение давлени  по на- правлению потока до зазора между кольцами, а за ним - возрастание, Существующа  разность статических давлений, действующа  на кольцо 8 (на .турбинку) в направлении, проти-, воположном усилию от скоростного напора, уравновешивает его в осевом направлении. Благодар  расположению устройства гидравлического уравновешивани  турбинки в зоне приложени  равнодействующей силы гидродинамического давлени  со стороны потока на отделэную лопасть турбинки происходит достаточно полна  кo 4пeнcaци  момента силы, возникающей при несимметричном распределении потока относительно оси канала. Описанное выполнениетурбинного расходомера обеспечивает уменьшение износа подшипниковых опор, что позвол ет повысить ресурс его работы и стабильность метрологических характеристик , Экономическа  эффективность от внедрени  данного изобретени  достигаетс  путем повышени  ресурса работы расходомера. Формула изобретени  Турбинный расходомер,.содержащий корпус с калиброванным каналом, и установленными в нем аксиальной турбинкой , имеющей возможность вращени  и осевого перемещени , входным и выходным струенаправл ющими аппаратами , устройством гидравлического уравновешивани  турбинки, выполненным в виде двух расположенных концентрично калиброванному каналу тел обтекани  равного диаметра , одно из которых имеет расшир ющийс  в. направлении потока профиль сечени  и установлено неподвижно перед турбинкой , а второе имеет сужающийс  в направлении потока профиль сечени  и расположенопосле первого тела обте-. кани , а также узел съема сигнала, отличающийс  тем, что, с 1;елью повышени  ресурса работы в услови х неравномерного распределени  скоростей потока, в нем оба тела обтекани  выполнены в виде колец, установленных в проточной части кали рованного канала, непосредственно одно против другого с зазором между их торцами, причем второе кольцо. имеющее сужающийс  профиль сечени , жестко закреплено на лопастной решетке турбинки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР №611113, кл. G 01 F 1/12, 1976. 2,Патент ФРГ №1423860, кл. G 01 F 1/10, 1970 (прототип).