Счетчик тепловой энергии

 

Изобретение относится к тепловым измерениям и позволяет повысить надежность работы счетчика тепловой энергии. Во фрикционный интегратор Э поступают два независимых сигнала: сигнал, пропорциональный количеству проходящего через расходомер теплоносителя , в виде угла поворота диска 1 1 , вращающего сферический ролик 12, и сигнал, пропорциональный температуре теплоносителя, в виде смещения тяги 13, вызывающего перекатывание вращающегося сферического ролика 12 по диску 11. При этом во всех случаях изменения температуры теплоносителя угол поворота оси отсчетного устройства пропорционален интегралу угла поворота диска 11 и, следовательно , количеству тепловой энергии, переносимой теплоносителем за определенное время. 2 ил.

„SU„;, 1737286

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 К 17/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4774122/10 (22) 25.12.89 (46) 30.05.92,Бюл. М 20 (75) А.И.Божбк (53) 536.53(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 33322, кл. G 01 К 17/08, 1932.

2. Авторское свидетельство СССР и 1174788, кл. G 01 К 17/14, 1985. (54) С4ЕТЧИК ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к тепловым измерениям и позволяет повысить надежность работы счетчика тепловой энергии. Во фрикционный интегратор 9 поступают два независимых сигнала:

2 сигнал, пропорциональный количеству проходящего через расходомер теплоносителя, в виде угла поворота диска 11, вращающего сферический ролик

12, и сигнал, пропорциональный тем пературе теплоносителя, в виде смещения тяги 13, вызывающего перекатыва-.. ние вращающегося сферического ролика, 12 по диску 11. При этом во всех случаях изменения температуры тепло носителя угол поворота оси отсчетного устройства пропорционален интегралу угла поворота диска 11 и, следо-вательно, количеству тепловой энергии, переносимой теплоносителем за определенное время ° 2 ил.

И е

37286 з

Изобретение относится к устройствам учета тепловой энергии и может быть использовано преимущественно для определения количества тепла, переносимого рабочей средой при отоплении, вентиляции и в других системах теплообмена.

Известен тепломер, содержащий трубопровод, дроссельйые шайбы, закрытые с обоих концов трубки, заполненные легкокипящей жидкостью, дроссельный клапан и поршень P) .

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы и низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является счетчик тепловой энергии, содержащий расходомер, преобразователи температуры. в переме» щение, состоящий каждый из термобалло на, заполненного жидкостью, и поршня, установленные на прямом и обратном трубопроводах, а интегратор, механи-. чески связанный с расходомером и порш нями преобразователей температуры в перемещение, причем в нем интегратор выполнен в виде подвижного вдоль оси конуса; при этом шток поршня преобразователя температуры в перемещение обратного трубопровода установлен соосно с подвижным вдоль оси конуса, а шток поршня преобразова теля температуры в перемещение прямого трубопровода - параллельно его образующей (2J .

Недостатком такого счетчика является низкая надежность, обусловленная наличием в нем механического интегратора. с фрикционными поверхностями, взаимодействующими между собой путем трения скольжения, вызывающего .их форсированный износ.

Цель изобретения - повышение надежности счетчика тепловой энергии.

Цель достигается. путем применения в нем интегратора, выполненного в виде подпружиненного диска, установленного с возможностью вращения, во фрикционном зацеплении с поверхностью которого расположен сферический ролик имеющий сферическую полость и два противоположно размещенных конусо образных отверстия, направленных вершинами к центру полости, через которые параллельно плоскости вращения диска пропущена соединенная с преобразователем температуры в перемеще7 ние тяги с закрепленной на ней и размещенной внутри полости кольцеобразной обоймой с шариками, контактирующими с внутренней поверхностью сферического ролика по ее периметру, и шлицевой втулки, находящейся во фрикционном зацеплении со сферическим роликом и установленной с воз111 мон<ностью осевого перемещения на валу, соединенном с отсчетным устройством, Такая конструкция счетчика обеспечит во фрикционных зацеплениях пере15 дачу вращения трением качения, что уменьшит износ его фрикционных поверхностей.

На фиг.1 показан счетчик тепловой энергии, общий. вид; на фиг.22О то же, вид сверху.

Счетчик тепловой энергии содержит расходомер 1 с установленными в трубе 2 втулкой 3 и лопастями 4, связанный через соединения 5 и 6 с д электродвигателем 7 и приводом 8 фрикционного интегратора 9. Интегратор 9 включает в себя корпус 10 с установленным с возможностью вращения от привода 8 диском 11, находящимся .

ЗО во фрикционном зацеплении со сферическим роликом 12, имеющим сферическую полость и. два противоположно раз.-. мещенных конусообразных отверстия, направленных вершинами к центру полости, через которые параллельно

З5 плоскости вращения диска 11 пропущена тяга 13 с закрепленными на ней и размещенными внутри полости кольцеобразными обоймами 14,15 с шариками

16, контактирующими с внутренней по40 верхностью ролика 12 по ее периметру.

Параллельно тяге 13 на упорах с ограниченным по оси ходом расположен шлицевой вал 17, на котором свободно, с возможностью перемещения вдоль оси, посажена шлицевая втулка 18, находящаяся во фрикционном зацеплении со сферическим роликом 12, и жестко установлено зубчатое колесо 19, находящееся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 20 оси 21 отсчетного устройства 22. Для предотвращения скольжения ролика 12 относительно диска 11 применена пружина 23.

SS

Преобразователь температуры в перемещение содержит установленный в трубопроводе 2 термобаллон 24 с жидкостью узел 25 исполнительного силь.! фона и связывающий их капилляр 26.

5

173 и

Узел 25 включает неподвижный фланец

27, жестко закрепленный на корпусе

10, подвижный фланец 28, связанный через ось 29 с тягой 13 фрикционного интегратора 9, и сильфон 30, один то, 5 рец которого герметично присоединен к фланцу 27, а другой торец -. к фланцу 28. Подвижные детали узла 25 перемещаются в цилиндрической направ — 1О ляющей 31, прикрепленной к фланцу 27.

Для исключения влияния гистерезиса интервала стенок сильфона 30 и возвращения подвижных деталей узла 25 в исходное положение применена возвратная пружина 32, один конец которой связан с фланцем 28, а другой конец - с регулировочной гайкой 33, установленной на неподвижной опоре 34.

2О

Счетчик тепловой энергии работает следующим образом..

Электродвигатель 7 одновременно и с постоянной угловой скоростью через соединения 5,6 и привод 8 вращает соответственно расходомер 1 и диск 11 фрикционного интегратора 9.

При определенной и установившейся температуре теплоносителя жидкость в термобаллоне 24 расширяется и через капилляр 26 поступает в полость сильфона 30, повышая в нем давление.

В результате подвижный фланец 28, преодолев усилие возвратной пружины

32,. переместится на определенную величину и будет через тягу 13 удержи- 35 вать ролик 12 на определенном от оси вращения диска 1! радиусе его беговой дорожки, соответствующем определенной установившейся температуре теплоносителя. При этом от ведущего ® диска 11 через сферический ролик

12 получает вращение шлицевая втулка 18, которая через шлицевой вал 17, зубчатые колеса 19,20 и ось 21 враща-, ет отсчетное устройство 22. По шка- 45 ле устройства 22, протарированной в единицах тепла, считывают количест- . во тепловой энергии, переносимой теплоносителем за определенное время. ! Я)

В случае повышения температуры теплоносителя жидкость в термобаллоне 24.еще дополнительно расширится и через капилляр 26 поступит в полость сильфона 30, дополнительно повышая в нем давление. В пезультате подвижный фланец 28, преодолев усилие.. возвратной пружины 32, еще дополнительно через тягу 13 переместит и будет. удерживать на диске 11 сферический ролик 12 уже на большем радиусе его беговой дррожки, соответствующем новому повышенному значению температуры теплоносителя. При этом с увеличением радиуса беговой дорож- . ки и прежней постоянной угловой скорости диска .11 сферический ролик 12 будет вращаться с относительно большей скоростью, вращая через шлицевую втулку 18, вал 17, зубчатые колеса

19,20 и ось 21 отсчетное устройство

22, со шкалы .которого будет считываться уже большее количество тепловой энергии, переносимое уже более нагретым теплоносителем за определенное время.

В случае понижения температуры теплоносителя счетчик- тепловой энер,гии будет*работать аналогично, лишь с той разницей, что сферический ролик 12 переместится и будет находиться во фрикционном зацеплении с ведущим диском 11 на сравнительно меньшем радиусе его беговой дорожки, а следовательно, будет вращаться с меньшей угловой скоростью он и получающее от него вращение отсчетное устройство 22, со шкалы которого будет считываться уже меньшее количество тепловой энергии, переносимое уже менее нагретым теплоносителем за определенное время.

Таким образом, во фрикционный интегратор 9 поступают два независимых сигнала: сигнал, пропорциональный количеству принудительно проходящего через расходомер теплоносителя, в виде угла поворота диска 1), вращающего сферический ролик 12, и сигнал, пропорциональный температуре теплоносителя, в виде смещения. тяги

13, вызывающего перекатывание вращающегося сферического ролика 12 по диску 11. При этом во всех случаях изменения температуры теплоносителя угол поворота оси 21 отсчетного устройства 22 будет пропорционален интегралу от угла поворота диска 11, а следовательно, количеству тепловой энергии, переносимой теплоносителем за определенное. время.

Предлагаемое выполнение счетчика тепловой энергии с передачей от приводного диска к отсчетному устройству без трения скольжения позволит повысить плавность вращения, точность и надежность его работы.

17372 изобретения

Формула

1 (Составитель А.Божок

Редактор Т.Лошкарева Техред А,Кравчук: Корректор А.Обручар

Заказ 1884

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

Счетчик тепловой энергии,-содержащий расходомер, установленный в трубопроводе, и интегратор, механически связанный с расходомером, преобразователем температуры.в. перемещение и отсчетным устройством, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью 1О повышения надежности, в нем интегратор выполнен в вйде подпружиненного диска, установленного с возможностью вращения, во фрикционном зацеп. лении с поверхностью которого pac;" положен сферический ролик, имеющий сферическую полость и два противо-

86 положно размещенных . конусообразных отверстия, направленных вершинами к центру полости, через которые па," раллельно плоскости вращения диска пропущена соединенная с преобразователем температуры .в перемещение .тяга с закрепленной на ней и размещенной внутри полости кольцеобразной обоймой с шариками, контактирующими с внутренней поверхностью сферического ролика по ее периметру, и шлицевой втулки, находящейся во фрикционном зацеплении со сферическим роликом и установленной с возможностью осевого перемещения на валу, соединенном с отсчетным устройством.