Турбинный расходомер

 

ТУРБИННЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий установленные внутри трубопровода одна за другой, две турбинки и их узлы съема сигнала, выходы которых подключены к входам делителя частот. преобразователь аналог - код,- вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинкц-, расположенной первой по потоку, а выход - с одним из входов блока ко рекции, второй вход которого соединен с выходом делителя частот, а выход - с вторичным прибором , отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях непостоянства эпюры скоростей, в нем лопастная решетка турбинки, установленной второй по потоку , расположена в пристенной области трубопровода и имеет внутренний диаметр не менее 0,75 диаметра трубопровода , причем отношение высоты лопастей второй турбинки к высоте лопас (Л тей первой составляет не более 0,5. Од Од М

CQI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(S9 G О1 F., 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ К (21) 3351411/18-10 (22) 30.10 ° 81 (46) 07.05.83. Бюл. Е 17 (72) И.П.Андреев (53) 681.121.8(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) 1. Расчет и конструирование рас" ходомеров. Под ред. П.П.Кремлевского.

Л., "Иашиностроение", 1978, с.85.

2. Авторское свидетельство СССР

N 187340, кл. G 01 F 1/10, 1966 (прототип). (54)(57) ТУРБИННЫЙ РАСХОДОИЕР, содер" жащий установленные внутри трубопровода одна за другой. две турбинки и их узлы .съема сигнала, выходы которых подключены к входам делителя частот, 1

„„SU„„101 6677 А преобразователь аналог - код,. вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинкц-, расположенной первой по потоку, а выход - c одним из входов блока коврекции, второй вход которого соединен с выходом делителя частот, а выход - с вторичным прибором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях непостоянства эпюры скоростей, в нем лопастная решетка турбинки, установленной второй по потоку, расположена в пристенной области трубопровода и имеет внутренний диаметр не менее 0,75 диаметра трубопровода, причем отношение высоты ло- д пастей второй турбинки к высоте лопас" тей первой составляет не более 0,5 °

1016677

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах контроля расходов вязких сред, например на магистральных трубопроводах нефти и газа, и при стендовых 5 испытаниях силовых установок.

Известен турбинный расходомер для измерения расхода вязких сред, содержащий турбинку, установленную соосно по потоку внутри трубопровода, узел съема сигнала и показывающий прибор(1).

Недостатком этого устройства является. значительное влияние изменения эпюры скоростей на показания турбинного расходомера. t5

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является турбинный расходомер, содержащий установленные внутри трубопровода одна за другой две турбинки и их узлы съема 20 сигнала, выходы которых подключены к входам делителя частот, преобразователь аналог — код, вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинки, расположенной .первой по по- 25 току, а выход — с одним из входов блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом делителя частот, а выход — с вторичным прибором. Одна турбинка расходомера является измери- З0 тельной, а вторая имеет иной угол наклона лопастей и является компенсационной L2 ) .

Недостатком известного расходомера является чувствительность к изменению

35 вязкости и эпюры скоростей,что обусловливает низкую точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения в условиях непостоянства эпюры скоростей, Поставленная цель достигается тем, что в турбинном расходомере, содержащем установленные внутри трубопровода одна за другой две турбинки и их узлы съема, выходы которых подключены к входам делителя частот, преобразователь аналог - код, вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинки, расположенной первой по потоку, а выход — с одним из входов

50 блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом делителя частот а выход - с вторичным прибором, лопастная решетка турбинки, установленной второй по потоку, расположена в пристенной области трубопровода и имеет внутренний диаметр не менее 0,75 диаметра трубопровода, причем отношение высоты лопастей второй турбинки к высоте лопастей первой составляет не более 0,5.

На фиг.l схематически изображен турбинный расходомер; а на фиг.2изменение эпюры скоростей и конфигурация лопасти второй турбинки., Расходомер состоит из первой турбинки 1, установленной в подшипниковых опорах 2 и 3 внутри трубопровода 4, и второй турбинки 5, установленной в подшипниковых опорах 6 и 7 внутри трубопровода 8. Между трубопроводами

4 и 8 размещен участок 9 стабилизации потока. Лопасть турбинки 5 отличается от лопасти турбинки 1 тем, что ее центральная часть выполнена пустотелой с внутренним диаметром не менее 0,75 диаметра трубопровода, а отношение высоты лопастей второй турбинки к высоте лопастей первой составляет не более 0,5. Это достигается тем, что между лопастью 10 и ступицей 11 установлена спица 12 (фиг.2).

Узел 13 съема сигнала турбинки 1 подключен к входам преобразователя 14 аналог - код и делителя 15 частот.

Узел 16 съема сигнала турбинки 5 подключен к второму входу делителя 15 частот. Кодовые выходы делителя 15 частот и преобразователя 14 подключены к входам корректирующего устройства 17,выход которого соединен с вторичным прибором 18.

Турбинный расходомер рабо1 ает сле-.. дующим образом.

Под действием потока турбинка 1 вра щается в подшипниковых опорах 2 и 3 внутри трубопровода 4 и индуцирует в узле 13 съема частотный сигнал, частота которого пропорциональна расходу.

Поток, пройдя участок 9 стабилизации потока, приводит во вращение дополнительную турбинку 5, установленную в подшипниковых опорах 6 и 7 внутри трубопровода 8. При этом скорость вращения турбинки 5 сильно зависит от изменения эпюры. скоростей (фиг.2). Для расчетной эпюры скоростей угол атаки для лопасти 10, установленной на ступице 11 с помощью спицы 12, тот же, что и для лопасти основной турбинки.

Поэтому скорость вращения турбинки 5 может незначительно отличаться от скорости вращения турбинки 1.

При изменении эпюры скоростей скорость вращения турбинки 1 изменяется незначительно (однако это является источником погрешности), а скорость вращения турбинки 5, как видно из

f/ r2 47

Составитель В.Андреев

Техред Q. Неце Корректор Г.Решетник

Ф

Редактор А.Orap

Заказ 3375/42 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

% Филиал ППП "Патент"; г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 10 фиг.2, определяется скоростью поверх ностного (вдоль внутренней поверхности трубопровода) слоя потока, ре1 гистрируемого лопастью 10 и не регистрируемого спицей 12. При отношении высоты лопасти 10 к высоте лопасти 1 в пределах 0,2-0,5 скорость вращения турбинки 5 заметно отличается от скорости вращения турбинки 1, это .отличие тем сильнее,чем заметнее из-. меняются вязкость и эпюра скоростей.

Частотный сигнал с узла 16 съема сигнала турбинки 5 и частотный сигнал с узла 13 съема сигнала измерительной турбинки 1 поступают на входы преобразователя 14 аналог - код и делите" ля 15 частот, который, производя деление частот, показывает как изменяет16677 . 4 ся эпюра.скоростей внутри трубопрово" . дов. Кодовые сигналы с преобразователя 14 аналог - код с делителя 15 частот поступают на корректирующее устройство 17 и далее на вторичный прибор 18. На вторичном приборе 18 отображается расход.с учетом влияния изменения эпюры скоростей.

Экономический Эффект От использо»

1р вания изобретения достигается благо" даря повышению точности измерения в условиях непостоянства эпюры скоростей по сечению трубопровода. При использовании предлагаемого расходомера на магистральных трубопроводах нефти и газа и при стендовых испытаниях погрешность измерения снижается на

0,03-0,13.