ТУРБИННЫЙ РАСХОДОМЕРВСЕСОЮЗНАЯПАТЕНТНО-] [.Х!'?^"г-!;5п,• • -t. -^ 1^1эИьЛ>&'Ю I ^КА I Советский патент 1970 года по МПК G01F1/115 

Данное изобретение относится к области приборостроения, а именно к приборам для иаме1рения расхода жидкости, газа или пара. Известны турбинные расходомеры с гидравлическим уравновешиванием ротора в осаВОЛ1 направлении, содержащие корпус, внутренняя часть которого имеет последовательно по натравлению потока суженный и расширенный участки, узел ротора с аксиальной турбин.кой, .входной н выходной (по направлению лотСКа) струеиалравляющие аппараты, тахометри-ческий преобразователь вращения турбивки (ротора) в электрический сигнал и измеритель частоты.

В этих расходомерах ротор олюнтирован таким образом, что передняя его торцовая поверхность находится в Суженом участке дроточной части корпуса (в зоне с пониженным статическим давлением), а задняя - в расширенном (в зоне с повышенным статическим давлением).

Существующая разность статических давлений в суженном и расширенном участках проточной части, действующая на ротор в направлении, противоположном усилию от скоростного налора, уравновещивает его в осевом направлении.

словленные необходимостью разнесения тор,цевых поверхностей в зоне .с различной величиной статического давления.

Повышенный вес ротора ,П|ри;Водит к ухудшению дина.мических характеристик расходомера из-за увеличенного момента инерции-, а повыщенная поверхность соприкосновения ipoтора с измеряемой средой, не создающая в процессе работы двилчущего мо1мента, приводит к уменьшению точности и сужению линейного участка статической характеристики расходомера в области малых значений ра сходов за счет увеличенного (Момента жидкостного трения поверхности ротора с изме1ряемой средой, особенно на жидкостях, имеющих средние и повыщенные значения вязкости.

Целью изобретения является повышение точности измерения, расширение диапазона измерения и улучшение динамических характеристик.

Это достигается тем, что Ступица выходного струенаправляющего аппарата выполнена полой, сообщающейся с одной стороны с расширенным участ.ком полости корпуса, а с другой стороны выходящей к задней торцевой поверхности ротора, узел которого расположен только в суженном участке полости корпуса.

Описываемый расходомер показан на че,ртеже.

Расходо.мер содержит корнус 1, лроточная часть KOTOiporo имеет конфузорный 2, суженный 3, диф.фузо,рный 4 и (расширенный 5 участки, узел ipOTOpa € с аксиальной турбинкой, установленный на суженном участке 5 тароточной части 1ко,рпуса на подшипниках 7, входной струенашравляющнй алларат 8 с осью 9, выходной СтруеналравляюШИй аппарат 10, И|Мею1Ш;ИЙ в Ступице 11 отверстие, сообщающееся с одной стороны с расширенным участком 5 проточной частн корпуса н выходящее :К задней торцевой поверхности ротора с другой стороны, -магнитоиндукционный тахол1етрический преобразователь 12, измеритель 13 частоты.

Расходомер работает следующи;м образом.

Под действием проходЯЩего через иротЭЧную часть корпуса noTOiKa ИзмеряемОГо вещества узел ротора Приводится во вращение с угловой Скоростью прямо (Пропорциональной .в определенно:м диапазоне расходов величине объемного расхода, которая ,в магнито-индукЦНОННОЛ1 тахометричеоком преобразователе преобразуется в частотный электрический сигнал, регистрируемый измерителем частоты.

Одновременно з Силие от скоростного напора стремится передвинуть ротор в направлении потока, прижать его « выходному cTipyeнаправляющему аппарату и neipeKpbiTb задней торцевой поверхностью ротцра переднее отверстие выходного струенаправляющего аппарата.

По .мере увеличения перекрытия переднего ЬтВерстня выходного струенаправляющего аппарата задней торцевой пове рхностью ротора статическое давление Рст, действую1щее на эту поверхность IB наПравлении, противоположно1м усилию от скоростного напора и Статическому давлению Рп на переднюю торцевую Поверхность ротора, будет повышаться, Стремясь к предельному значению, равному статическому давлению Рстз в расширенном участке проточной части корпуса.

В Соответствии .с уравнением Бернулли давление при любом значении расхода. Величина сечения расширенного участка проточной части корпуса рассчитана та-ким образО|М, что Рстг достигает величины, при

которой происходит уравновешивание ротора, т. е. имеет место равенство;

Г CTi т - I

где /j Площадь переднейторцевой поверхности ротора,нормальная к оси потока;

F - площадь заднейторцевой поверхности ротора,нормальная к оси потока;

в общем случае Fj когда .

Это означает, что задняя торцевая поверхность ротора перекрывает переднее отверстие

выходного струевынрямителя не полностью, и ротор не приходит в соприкосновение с выходным струенаправляющим аппаратом при любо,м значении расхода. Аналогичным образом статическое давление Яст; не может прижать ротор « входному струенаПравляющему аппарату из-за того, что при увеличении зазора Между задней торцевой поверхностью ротора и выходным стр енаправляющи-м аппаратом давление РСГ будет уменьшаться, ст1ремясь к предельному значению, равному

РСТ,РСТ, , где АЯ-потеря давления па роторе.

Таким образом при любом значении расхода будет Происходить самоуравновещив1ние ротора в ОСево.м направлении.

Предмет изобретения

I. Турбинный расходомер, Содерл ащий корпус, внутренняя полость -которого имеет суженный И расширенный участки, узел ротора с аксиальной турбивкой, входной и выходной

Струенаправляющие аппараты, узел съема сигнала и измеритель частоты, отличающийся тем, что, с целью повыщения его точности, расширения диапазона измерения и улучшения динамических характеристик, ступица выходкого струенаправляющего апнарата выполнена полой, одна ее сторона сообщена с расширенным участком полости корпуса, а другая - выходит к задней торцевой поверхности ротора, расположенного в суженном участке нолости корпуса.