Расходомер Советский патент 1992 года по МПК G01F1/44 

Изобретение откосится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для измерения расхода с повышенной точностью.

Известен расходомер, содержащий трубку Вентури, состоящую из конфузора, горловины, и диффузора, обтекаемое тело, выполненное из трех элементов: входного конуса, длина которого по оси трубопровода, равна длине конфузора, цилиндра, диаметр которого определяется степенью требуемого сужения потока; а длина равна длине горловины, выходного конуса, закрепленного консольно к диффузору с помощью двух горизонтальных или вертикальных заостренных пластинчатых опор.

Недостатком этого расходомера является значительный уровень гидравлических сопротивлений, приводящий к повышенным энергозатратам на прокачку среды через живое сечение расходомера.

Цель изобретения - расширение диапа- зо н аизмеряемых сред,

за счет использования кинетической энер - гии потока для снижения гидравлического сопротивления расходомера.

Поставленная цель достигается тем. что расходомер,содержащий

трубку Вентури, состоящую из конфузора. горловины и диффузора, обтекаемое тело, выполненное из трех элементов: входного конуса, длина которого по оси трубопровода, равна длине конфузора, цилиндра, диаметр которого определяется требуемой степенью сужения потока, а длина равна длине горловины и выходного конуса, закрепленного к диффузору консольно с помощью нескольких, например,, двух горизонтальных или вертикальных заостренных пластинчатых опор, снабжен коническим насадком, установленного коаксиально с кольцевым зазором относительно конуса и диффузора и жестко закрепленным к торцам пластинчатых опор, осевым калиброванным каналом, расположенным в хвостовой части обтекаемого тела и выходящего в диффузор трубы Вентури, сквозными окнами, расположенными на боковой поверхности выходного конуса обтекателя до насадка, соединенного с центральным каналом, при этом хвостовая часть обтекателя усечена. В расходомере сквозные окна, соединенные с осевым каналом расположен на боковой поверхности выходного конуса обтекателя.

На фиг. 1 представлен предлагаемый расходомер, общий вид; на фиг. 2 - диффу- зорная часть трубы Вентури. сечение.

Расходомер содержит трубу Вентури, состоящую из трех элементов: входного конуса А, длина которого по оси трубопровода равна длине конфузора 1, цилиндра 5, диаметр которого определяется требуемой для расходомера степенью сужения потока, а длина - равна длине горловины 2 и выходного конуса 6, закрепленного к диффузору 3 консольно с помощью нескольких, например, двух горизонтальных или вертикальных заостренных пластинчатых опор 7.

Расходомер снабжен коническим насадком 8, установленным коаксиально с кольцевым зазором 9 относительно выходкого конуса 6 и диффузора 3. Конический насадок 8 жестко закреплен к торцам пластинчатых опор 7, при этом выходной конус обтекателя б усечен, содержит осевой калиброванный канал 10, находящийся в хвостовой части обтекателя, проходящий от основания к вершине 11 усеченного конуса 6 и сквозные окна 12 на боковой поверхности 13 выходного конуса 6 до конического насадка 8. Таким образом, конический насадок 8. кольцевой зазор. 9, калиброванный осевой канал 10 внутри усеченного выходного конуса 6. а также сквозные окна 12, на боковой поверхности 13 усеченного конуса 6 образуют в диффузорной части трубы Вентури струйный насос, работающий в режиме инжектора - эжектора. За счет выполнения заостренными с торцов конического насадка 8 полный поток среды в диффузорной части трубы Вентури разрезается на три потока, что стабилизирует течение потока в диффузоре, а следовательно, в рзсходомер- ной зоне трубы Вентури.

Расходомерное устройство работает следующим образом.

Поток среды, поступающий на вход трубы Вентури, испытывает сжатие со стороны конфузора 1 и обтекаемого тела. При этом часть его потенциальной энергии переходит в кинетическую, в результате - между входным и суженным сечениями образуется перепад давления Ah, воспроизводимый измерительным прибором, в частности манометром (не показан). Этот перепад Ah связан с величиной расхода квадратичной

зависимостью

ГА1Г

где К - коэффициент, определяемый конк- ретными относительными размерами элементов суженного устройства. Величина К может быть определена на основе расчета и уточнена при тарировке расходомера. В расходомере, за счет того, что поток, выходящий из горловины 2 трубы Вентури, в диффузоре 3 раздваивается сначала на два потока - центральный, проходящий через сквозные окна 12 в центральный калиброванный канал 10 и кольцевой - омывающий .выходной усеченный конус 6 обтекателя. За счет инжекционного эжекционнбго взаимодействия этих двух потоков (тот или иной режим истечения зависит от скорости потока на входе в расходомер и соотношения скоростей потока центрального и кольцевого. Такой смешанный поток далее эжектиру- ет периферийный поток, находящийся в кольцевом зазоре 9 между коническим насадком 8 и диффузором 3. Таким образом поток среды за горловиной трубы Вентури 2 двумя этапами ускоряется сначала центральный с кольцевым к нему примыкающим, а затем смешанный поток с периферийным. В ряде случаев сквозные окна могут быть расположены на входном конусе 4 обтекателя, точнее на его боковой поверхности. В этом случае раздвоение потока среды происходит на входе трубы Вентури - в ее конфуэорной части 1. Это позволяет уменьшить кольцевой зазор в горловине 2 без опасения увеличения гидравлического сопротивления в измерительной части - горловине трубы Вентури. В зависимости от вязкости среды, степени загрязнения, скорости потока в реальных условиях может быть осуществлена та или иная схема замера расхода. Это повышает возможности для измерения расхода среды по сравнению с прототипом, т. е. увеличивает универсальность использования. Формула изобретения Расходомер, содержащий обтекаемое тело с выходным конусом, помещенное в трубопровод, выполненный в виде трубы Вентури, соосно с ним и трубки отбора давления, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых сред, он снабжен коническим насадком, установленным коаксиально с кольцевым зазором относительно диффузора и выходного конуса обтекаемого тела, выполненного усеченным, и жестко закрепленным к концам пластинчатых опор, осевым калиброванным каналом, выполненным в выходном конусе обтекаемого тела, сквозными окнами, выполненными на боковой поверхности выходного конуса до конического насадка, соединенными с осевым калиброванным каналом.

Изобретение .относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для измерения расхода с повышенной точностью. Целью изобретения является повышение эффективности измерения расхода за счет использования кинетической энергии потока для снижения гидравлического сопротивления расходомера. Поток среды, поступающий на вход трубы Вентури, испытывает сжатие со стороны конфузорэ 1 и обтекаемого тела. При этом часть потенциальной энергии переходит в кинетическую, в результате между входным и суженным сечениями образуется перепад давления. Поток, выходящий из горловины 2 трубы Вентури, в диффузоре 3 раздваивается сначала на два потока - центральный, проходящий через сквозные окна 12 в центральный калиброванный канал 10, и кольцевой - омывающий выходной усеченный конус 6 обтекателя. Таким образом поток среды за горловиной 2 трубы Вентури ускоряется. Тем самым потенциальная энергия потока используется для струйного ускорения всего потока в диффузорной части трубы Вентури. 2 ил. Ё

fpt/lZ