Турбинный расходомер Советский патент 1981 года по МПК G01F1/12 

Изобретение относится к измерению расхода жидкости, газа или пара пере менной вязкости в различных технолог ческих процессах. Известны турьинные расходомеры, содержащие корпус, турбинку, оотекатель с полостью, открытой со стороны заднего торца ступицы, турбинки, выполненный в виде дефлектора с уста новленным внутри него полым цилиндром, открытым по торцам, и узел съем сигнёша . В таком расходомере измеряемая среда, заполняющая дефлектор полый цилиндр, воспринимает динамическое давление части измеряемого потока. Возникающее при этом давление действует на задний по потурбинки с току торец ступицы силой, направленной противоположно направлению потока, компенсируя осевое усилие от измеряемого по тока на подшипниках турбинки ЧЦ. Недостатком расходомера является повьвиениая потеря давления из-за зна чительного загромождения измерительного кансша дефлектором. Величина этих потерь может Превышать в два и более раза потери, характерные для турбинных расходомеров. Наиболее близким к предлагаемому является турбинный расходомер, содержащий корпус, турбинку, узел съема сигнёша и обтекатель, имеющий дополнительные стержнеобразные тела обтекателя, расположенные в проточной части расходомера 2. . Однако в расходомере подшипники турбинки не разгружены от осевого усилия, возникающего под действием динамического давления (скоростиого напора) измеряемого потока на ее, лопасти, что отргикается на точности расходомера. Цель изобретения - компенсация возникающего на подшипниках турбинки осевого усилия. поставленная цель достигается тем, что в турбинном расходомере, содержащем корпус, турбинку, узел съема сигнала и обтекатель, имеющий дополнительные тела обтекания, расположенные в проточной части, в обтекателе выполнена открытаяiC одной стороны полость, обращенная к ступице турбинки, дополнительные тела обтекания выполнены трубчатыми, имеют дополнительные боковые отверстия и своей внутренней полостью сообщаются с внутренней полостью обтекателя, а боковьми отвер стиями обращены к турбинке. Поставленная, цель достигается и выполнением боковых отверстий дополни тельных трубчатых обтекателей в виде протяженной по их длине прорези, придающей замкнутому сечению трубки жело бообразный профиль. На фиг. 1 изооражен предлагаемый расходомер, с полым входным обтекателем, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1 на фиг. 3 - расходомер с полым выходным обтекателем; на фиг. 4 разрез Б-Б а фиг. 3. Турбинный расходомер содержит корпус 1, аксиальную турбинку 2,узел 3 съёма сигнала, оотекатель 4 с полостью, открытой к торцу ступицы турбинки 2, дополнительные тела 5 обтекания, каждое из которых представляет собой трубку с боковыми отверстиями или желоб {вырожденную трубку). одним, кондом внутренняя полость тру&чатых обтекателей 5 сообщается с полостью обтекателя-4, а остальные отверстия их обращены в сторону турбинки. Благодаря этому внутренняя полость сообщается с зоной пониженного давления (фиг. 1) или с зоной повышен ного давления (фиг. 2). Расходомер работает следующим образом. Поток воздействует на турбинку, и она вращается со скоростью, пропорциональной скорости этого потока, или на ее лопастях создается определенное усилие. При этом на турбинку, а, следовательно, на подшипники последней действует осевое усилие, пропорциональное скоростному напору-(давлению потока. При натекании потока на каждое дополнительное тело обтекания перед ним создается зона 1 овыиенного давления, а за ним - зона пониженного давления Это давление передается через отверстия дополнительных обтекателей в полость обтекателя 4. Осевое усилие, действуклцее на подшипники турбинки в сторону, противоположную направлению потока, и осевое усилие на подшипниках от измеряемого потока направлены в противоположные стороны и пропорциональны одной и То же величине - скоростному напору. С помсхцью соответствующего выбора параметров дополнительных тел оотекания и проточной части расходомера можно почти полностью компенсировать осевое усилие на подшипниках. При этом дополнительным телам обтекания могут быть приданы различные формы профил.ея, а установлены они могут оыть не только по хордам кольцевой плоскости проходного канала корпуса, но и радиально на обтекателе, представляющем собой ступицу входного или выходного струенаправляющего аппарата, они одновременно могут выполнять функции конструктивных элементов, центрирующих оотекатель. Формула изооретения 1.Турбинный расходомер, содержащий корпус , туроинку, узел съема сигнала и обтекатель,, имеющий дополнительные стержнеобразные тела обтекания, расположенные в проточной части, о тл.ичающийся тем, что, с целью компенсации осевого усилия на подшипниках турбинки, в обтекателе выполнена открытая с одной стороны полость, ооращенная к ступице турбинки, дополнительные тела обтекания выполнены труьчатыми, имеют дополнительные боковые отверстия и своей внутренней полостью сообщаются с внутренней полостью обтекателя, а боковыми отверстиями обращены к турбинке. 2.расходомер по п. 1, отличающийся тем, что боковые отверстия дополнительных трубчатых обтекателей выполнены в виде протяженной по их длине прорези, придаюгцей замк.нутому сечению трубки желобообразный профиль. источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР № 241724, кл. G 01 F 1/12, 1969 2. Аторское свидетельство СССР W ббэ21и, кл. G 01 F 1/12, 1978 (прототип).

м

J

771

//fff/, (, §§ $Ш У/ 77/7///7/

фие. 1

А-А

(/г.2

V х./ххх/Х7 у / - /ху /////у/

Б- б