Тепловой расходомер

 

Союз Советских

Социалистических

Республик ()487303

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.05.73 (21) 1915354 18-10 с присоединением заявки №вЂ” (51) Ч. Кл. G 01f 1 00 по делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.10.75. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 23.12.75 (53) УДК 681.121.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Н. Бобровников и Б. М. Новожилов (71) Заявитель Иосковское ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени высшее техническое училище им. H. 3. Баумана (54) ТЕПЛОВОЙ РАСХОДОМЕР

Государственный комитет (23) Приоритет—

Совета Министров СССР

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к темнике измерения расхода веществ и может быть использовано для измерения больших расходов вещсств в различных технологических праце=сах.

Известе|н парциальный тепловой расходомср для измерения больших расходав, содержащий .входной патрубак с диафраг»ой и отводами, а также измерительный патрубок с установленными на нем нагре вателем и термо пр иемникам л. Одна ко оть»ечается сложность и больш ие габариты конструкции.

Известен также Tollëàâoé расходомер, в кото ром ком пактность конструкцви сочетается с высакой точностью измерения и в котором входной патрубок с отверстиями по o(5paзующей введен во в нутрь измерительного папруб ка, при этом входной патрубок заглушен с одного конца, а отверстия его находятся насера PHD нагревательного чувспвительного элемента, выпол ненного |вместе с компенсационньтм термочу!вступительным элементом в виде учаспко в измерительного патрубка. Однако таким расходомером нельзя измерять больmme расходы, т. е. недостатком его является малый диапазон измеряемых расходов.

В предлагаемом расхогдамере на конце входного патрубка установлена диафрагма, отверстия расположены по периметру входного патрубка, а на наружной паверхности измерительного патрубка установлен нагреватель, зона действия которого располагается между опвсрстпями и диафрагмой.

На чертеже Hço5ðaãê H тепловой расходомср.

Корпус расходомера состоит пз двух цилиндричсоквх патрубков, входного 1,и измерительного 2, с различными проходи >»iH ссчениями. Патруоок 4 охватывает снаружи патрубок 1 таким образом, что между ним,и образуется кольцевой зазор. Часть патрубка

1, находящаяся внутри патрубка 2, имеет ряд отверстий 8 по своему псрпмстру и диафрагму 4. На внешней паверхност l измеритсльно15 го патрубка 2 расположен нагреватель 5, питающийся от источн|пка питания б. На равных расстояниях от середины нагревателя 5 находятся термоприемникп 7 и 8, сигнал с которых подается на измерительный прибор 9.

20 При прохохкдении потока вещества через прсобразователь расхода оаразуется перепад статических да вленпй между сечениями А

Б. Причем в сечск;ш Б после внсза пного расширения проходного сечения статическос давление будет ниже, чем,в ссчении А из-за потерь энергии потока при прохождении через диафрагму 4. Поэтому по кольцевому зазору, образован наму патрубками 1 и 2, через отверстия 8 пойдет измеряемая часть потока от ссзо ченвя А к сечению Б с расходом, опредсляс487303 осезимметричной. Ширина диафрагмы может влиять лишь на стабильность течения.

Нагреватель расходомера сверху измерительного патру бка должен быть расположен между диафрагмой и опвер стиям и. Длина нагревателя должна оыть достаточно большой, так как с у величением ее увеличивается прогрев жидкости в кольцевой щели и повышается чувствительность расходомера. Чтобы исключить влияние радиальных течений жидкости на показания расходомера, расстояние между отверстиями и диафрагмой должно

;: ревышать длину нагревателя. Эти усиления необходимо учитывать прои выооре длины части входного патрубка, находящейся в изме рительном патрубке.

Предлагаемый расходомер позволяет из мерять расход любых жид костей, обладает высокой надежностью, обусловленной отсутствием подвижных деталей:и гростотой конструкци и. Рациональным выбором геометрических параметров конструкции, в первую очередь размеров диафрагмы, можно расширить диапазон измеряемых расходов в сторону больших скоростей потока, а, следовательно, и боль1пих расходов.

Расчеты позволяют определить оптималь,ные параметры конструкции. Так, использовазо ние эллиптических отверсгий увел ичивает коэффициснт расхода, но усложняет технологию изготовления. Поэтому можно рекомендовать круглую форму отверстий. Для однозначности локаза нии расходомера течение в кольцевой

35 щели должно быть осеоимметр!ичньгм. Поэто,му число отверстий во входном патрубке должно оыть максимальным при минимальном диаметре отверстия. При этом толщина стенки не должна превышать 30 /р от диамет40 ра отверстия, Для создания осеоимметричного течения вся конструкция расхо домера должна быть мым геометрией проходного сечения и перепадом да влен ий между сечениями А и Б. Поскольку перепад давлений между этими сечениями зависит от общего расхода жид кости, то,,измеряя расход в кольцевом зазо|ре, определяют основной расход.

Для измерения кольцевого потока используют колориметрический ра схадомер, имеющий нагреватель 5, источник пита ния б нагре вателя и два термоприемника 7 и 8 с измерительным прибором 9. Жид кость, проходя по кольцевому зазору, нагревается от нагревателя.

Поэтому температура наружной поверхности измерительного патрубка 2 по вышается от сечения А к сечению Б. Степень нагре ва жидкости за висит от ее расхода в плотности. Следовательно, измеряя разность температур вдоль течения в кольцевом зазоре с помощью термоприемпиков и измерительного прибора, можно измерить массовый расход жидкостями в кольце вом канале, зави сящ ий от основного массо вого расхода. Зная вид этой за висимости, а также вид за ви симости между расходом в кольцевом зазоре и измеряемой разностью темнератур, можно по показаниям пр и25 бора 9 определить ма|ссовый расход TIQTQIKB жидкости, проходящий через расходомер.

Предмет изобретения

Тепловой расходомер, содержащий измерительный патруоок, расположенные на нем нагреватель и термочувствительные элементы, соединенные с измерительным прибором, и входной патрубок с отверстиями, коаксиально возведенный в измерительный патрубок с образованием кольцевого зазора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона в сторону измерения больших расходов парциальным методом, на конце B oäíoãо патрубка установлена диафрагма, отверстия расположены ".î периметру входного патрубка, а зона действия нагревателя находится между упомянутыми отверстиями и диафрагмой.

487303

«

Составитель С. Широчеиский

Техред T. Миронова 1(орректор В. Гутман

Редактор О. Филиппова

Заказ 1148/1707 Изд. № 10 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»