Турбинный преобразователь расхода

 

ОП ИСАНИЕ ()ы14е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено13.06.74 (21) 2032596/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кло

G 01È 1/12

Государственный комктет

Совета Миикетров СССР оо делам кзобретеивй и открытой (43) Опубликовано15.07.763юллетень №26 (53) УДК 681.121.4 (088.8) (45) Дата опубликования описания13.10.76

С. А. Шувалов, И. P. Янбухтин и Н. А. Суздальцева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения (54) ТУРБИННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА

Изобретение относится к области приборостроения, а именно, к турбинным расходомерам для измерения расхода жидкости, газа или пара.

Известен турбинный преобразователь (дат- чик) расхода, содержащий корпус, турбинку, направляющий и выпрямляющий поток аппараты, узел съема сигнала, в котором компенсация влияния вязкости достигается за счет установки перед турбинкой тел обтека- 10 ния в виде венца радиально расходящихся, имеющих угловой сдвиг относительно лопастей турбинки сниц, укрепленных на ступице, которая жестко или упруго связана со ступицей турбинки (1) .

В случае измерения реверсивных потоков аналогичные тела обтекания устанавливаю1 ся и после турбннки на ступице, которая также жестко или упруго связана со ступицей 20 турбинки (21.

Известный преобразователь отличается сложностью крепления спиц и значительной массой гурбинки, что привоцит к ухудшению динамических, а частично и статических ха- И рактеристик прибора и повышению трудоемкости изготовления.

Для улучшения динамических характеристик в предлагаемом преобразователе тело обтекания выполнено в виде одного или нескольких колец, установленных на выходных горцах лопастей струенаправляющего поток аппарата концентрично с ними. В случае измерения реверсивных потоков аналогичное тело обтекания в виде, по крайней мере, одного кольца устанавливается также и на входных торцах лопастей выпрямляющего поток аппарата концентрично с его наружным диаметром.

На чертеже показан описываемый преобразователь расхода с компенсацией влияния вязкости, содержащий корпус 1, струенаправляющий аппарат 2, на задних по ходу пото ка торцах лопастей которого установлено тело обтекания 3, струевыпрямляющий аппарат 4, в случае реверсивных потоков на передних торцах лопастей которого также устанавливают тело обтекания 3, чувствительный элемент в виде аксиальной турбинки 5.

521462

Тело обтекания 3 может быть жестко за креплено на лопастях и иметь в поперечном сечении различные конфигурации, причем при . необходимости может быть установлено несколько тел обтекания в виде колец, расчположенных концентрично относительно наружного диаметра направляющего аппарата.

На корпусе преобразователя с наружной стороны установлен узел 6 съема сигнала, преобразующий сигнал в удобный для непосредственного измерения.

Преобразователь работает следующим образом. При прохождении через преобразователь измеряемого вещества поток воздей- ствует на турбинку, и она вращается со ско-д ростью, пропорциональной скорости этого потока, или на ее лопастях создается определенное усилие, Как известно, на точность турбинных расходомеров влияет вязк.ость из-, меряемого вещества из-за образования по- щ граничного слоя, в основном, на лопастях турбинки. Механизм компенсации влияния вязкости заключается в следующем, За кольцеобразным телом обтекания, установленным на лопастях струенаправляющего аппарата 35 со стороны выхода потока, образуются (в зоне турбинки) струи, скорость течения которых меньше скорости невозмущенного (основного) потока. Течение с меньшей скоро стью в этом случае равносильно уменьшению 30 эффективного сечения потока, Наряду с этим, при обтекании турбинки измеряемым веществом на ее лопастях об, разуется и пограничный слой, который также сужает эффективное сечение потока в 35 межлопастных каналах турбинки.

Таким образом, в межлопастных каналах турбинки эффективное сечение невозмущен, ного потока стесняется одновременно и спут, ными струями, и пограничным слоем. Одна ко зависимость толщин пограничного слоя

1 на лопастях и следа струи за кольцом (в зоне лопастей турбинки) or числа Рейнолдса

«vс (>6= —, где Ч вЂ” скорость потока, R6характеристический размер, — кинематическая вязкость вешества) обратно пропор циональна, в связи с чем плошадь эффективО ного сечения потока автоматически поддерживается постоянной в широком диапазоне изменения чисел ЯЕ, т.е. скорости и вязкости измеряемого вещества, а слеДовательно, повышается и расширяется диапазон измерения расходомера.

В предлагаемой конструкции кольцо может быть выполнено штамповкой, литьем, резанием, прессовкой и пр. с весьма малым поперечным сечением, обеспечивающим при иком посуеиочную кесукосиь. Крепление коньке к попаскнм (с нспопьооееиком еысуупое или пазов, сваркой или пайкой и r.ï.) достаточно просто.

Кроме того, благодаря неподвижности кольца не требуется жестких условий к точности его установки относительно лопастей.

Формула изобрете ни л

Турбинный преобразователь расхода, содержащий корпус, турбинку, струенаправлян щий и струевыпрямляющий аппараты, компенсатор вязкости среды, выполненный в виде

1 тела обтекания, и узел съема сигнала, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик преобразователя, тело обтекания выполнено в виде одного или нескольких колец, установленных на выходных торцах лопастей струенаправляющего аппарата концентрично с ними, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авт.св. 257778, кл. G 01 1 1/12, 196В.

2, Авт.св.%323658, кл. S 01 1 1/00, 1970.

521462

Составитель Т. Звенигородская редактор С. Хейфиц Техред,А. Богдан ) Корректор Т Крав„енко

Заказ, 4(ууц/534 Тираж 864 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскея наб., a. 4/5

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