Турбинный преобразователь расхода и.п.андреева

 

Турбинньй преобразователь расхода, содержащий аксиальную турбинку с полым валом,установленную на подшипниках,измеритель перепада давлений , входы которого посредством каналов отбора давлений соединены с приемниками давления, выполненными в виде отверстия на лопасти турбинки, а выход с корректирующим устройством, и узел . съема сигнала частоты вращения турбинки , отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения диапазона использования, отверстия - приемники давления выполнены сквозными и расположены на разных лопастях турбинки, образующих общий межлопастной проточный канал, а каналы отбора давлений выполнены в виде проложенных в смежных межлопастных проточных каналах турбинки трубок от лопастей с приемi ными сквозными отверстиями до полого вала турбинки. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1}) 415 А (51) 4 G 01 F 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

% (21) 3375117/18-10 (22) 30. 12. 81 (46) 30.12.85. Бюл. У 48 (7 2) И.П. Андреев (53) 681.121.42(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 149583, кл. G 01 F 1/12, 196 1.

2. Патент США Ф 2493931,кл.73-187, 1950. (54) ТУРБИННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА И.П. АНДРЕЕВА. (57) Турбинный преобразователь расхода, содержащий аксиальную турбинку сполым валом, установленную на подшипниках, измеритель перепададавлений,входы которого посредствомканалов отбора давлений соединены с приемниками давления, выполненными в виде отверстия на лопасти турбинки, а выход— с корректирующим устройством, и узел . съема сигнала частоты вращения турбинки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения диапазона использования, отверстия — приемники давления— выполнены сквозными и расположены на разных лопастях турбинки, образующих общий межлопастной проточный канал, а каналы отбора давлений выполнены в виде проложенных B смежных межлопастных проточных каналах турбинки трубок от лопастей с приемными сквозными отверстиями до полого вала турбинки.

1058415

Изобретение относится к измерениям скоростей и расходов жидкостей и газов.

Известен турбинный преобразователь расхода, содержащий установленную в, трубопроводе аксиальную турбинку,- измеритель скольжения турбинки, состоящий из двух приемников давления, установленных па трубопроводе до и после турбинки, и подключенного к ним измерителя перепада давлений, выход которого связан с электроприводом, расположенным на трубопроводе, и узел съема сигнала частоты вращения турбинки ь1г.

Компенсация скольжения турбинки относительно потока осуществляется в известном преобразователе по сигналу перепада давлений на ней эа счет подкрутки электроприводом.

Недостатком известного устройства является низкая точность определения скольжения турбинки по перепаду давлегггггг, измеренных до и после нее по потоку.

Ближайшим к изобретению по технической сущности является турбинный преобразователь расхода, содержащий аксиальную турбинку с полым валом, установленную на подшипниках, измеритель перепада давлений, входы которого посредством каналов отбора давлений через полый вал турбинки соединены с приемниками давления, выполненными в виде отверстия на лопасти турбинки, а выход — с корректирующим устройством, и узел съема сигнала частоты. вращения турбинки C2). Турбинка подкручивается приводом с такой скоростью, что перепад давлений на лопасти ее поддерживается близким к нулю. Тем с самым обеспечивается компенсация внешних возмущений, действующих на турбинку.

Недостатком известного технологического решения является сложность отбора давлений с поверхностей одной лопасти турбинки, обусловленная необходимостью выполнения в теле лопасти двух импульсных каналов.

Следствием этого является непригодность такого технического решения для малогабаритных турбйнок, имеющих тонкие лопасти. Микроканалы, которые можно выполнить в тонких лопастях, увеличивают инерционность следящей системы.

f0

2

Целью изобретения является упрогцеггие конструкции и расширение диапазона использования.

Поставленная цель достигается тем, что в турбинном преобразователе расхода, содержащем аксиальную турбинку с полым ваггом, установленную на подшипниках, измеритель перепада давлений, входы которого посредством каналов отбора давлений через полый вал турбинки соединены с приемниками давления, выполненными в виде отверстия на лопасти турбинки, а выход — с корректирующим устройством, и узел съема сигнала частоты вращения турбинки, отверстия — приемники давления выполнены сквозными и расположены на разных лопастях турбинки, образующих общий межлопастной проточный канал, а каналы отбора давлений выполнены в виде проложенных в смежных межлопастных проточных каналах турбинки трубок — от лопастей с приемными сквозными отверстиями до полого вала. турбигп:и.

На фиг. 1 схсматически изображен турбинный преобразователь расхода; на фиг. 2 — вид на турбинку преобразователя вдоль оси; на фиг. 3 решетка тонких плоских симметричных профилей лспастей с приемниками давления в виде сквозных отверстий.

Турбинный преобразователь расхо да содержит аксиальную турбинку 1 с полым валом, установленную в под— шипниковых опорах 2 и 3 в корпусе 4, датчик 5 частоты вращений турбинки, корректирующее устройство 6 и показывающий.прибор 7. На лопастях 8—

11 турбины 1 имеются отверстия приемники давлений 12 — 15, соединенные трубками 16 — 19, установленными в межлопастных каггалах турбинки, с отверстиями 20 и 21 полого вала турбинки. Вал турбинки снабжен вращающимися уплотнениями 22 и 23. С помощью трубок 24 и 25, выходящих через проточную часть трубопровода наружу трубопровода, отверстия-приемники соединены с датчиком 26 IIE, репада давлений. Выход датчика 26 подключен к входу корректирующего устройства 6.

Преобразователь работает следующим образом.

Под действием потока в трубопроводе турбинк:а 1 вращается н полю«.пВследствие действия моментов сопротивления сил вязкого трения, механического трения и электромагнитного (со стороны датчика 5) турбинка 1 вращается с некоторым скольжением. Чем больше скольжение и скоростной напор потока, тем больше перепад давлений в межлопастных каналах турбинки. От отверстий — приемников давлений 12 — 15 — через трубки 16 — 19, отверстия 20 и 21 с вращающимися уплотнителями 22 и

23, трубки 24 и 25 давления поступают на выходы датчика 26 перепада давлений. Выходы датчиков 5 и 26. подключены к входам корректирующего устройства 6, в котором производится вычисление расхода по формуле

15

f — +

2В1

25 где 1< - коэффициент корреляции;

Q — - фактический расход;

 — коэффициент счетчика; з f,0584 никовых опорах 2 и З,при этом часто- та вращения турбинки измеряется с е помощью датчика 5.

15 4

В< — коэффициент счетчика (идеальный); ьР— перепад давлений в межлопастном канале турбинки;

f - частота вращения турбинки.

С выхода корректирующего устройства результат (скорректированная величина расхода) поступает на показывающий прибор 7.

Описанный преобразователь может использоваться и по замкнутой схеме коррекции скольжения турбинки. Для этого схема должна быть дополнена исполнительным органом (приводом), осуществляющим подкрутку турбинки в зависимости от величины скольжения ее (на чертеже не показано).

Во взрывоопасных и загрязненных потоках перепад давлений датчиком 26 может измеряться барботажным методом (с подачей воздуха к турбинке .по трубкам 24 и 25) .

Экономический эффект от внедрения изобретения определяется возможностью повышения -точности серийно выпускаемых турбшшых расходомеров путем их реконструкции согласно изббретенню и расширением диапазона использования технического решения.

AzЗ !

Состав итель И. Симак нна

Техред Т.Дубинчак

Корректор Г.Решетник

Редактор С.Титова

Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8138/4

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

11

1$

18 11

3 17 иг. 0