Материал: Расходомеры и счетчики количества веществ. Расходомеры переменного перепада давления, расходомеры переменного уровня, тахометрические расходомеры и счетчики

Рис. 151. Многоструйный счетчик воды ВСКМ с тангенциальной крыльчаткой

нивающий поле скоростей. Турбинка 11, имеющая радиально рас­ положенные лопасти, укреплена на оси 12, передающей ее враще­ ние редуктору 9, который состоит из пяти пар шестерен с числом зубьев 12/37. Редуктор с помощью магнитной муфты, состоящей из двух магнитов 6 и 8, разделенных перегородкой 7 из немаг­ нитного материала, приводит во вращение роликовый счетный механизм 5. Последний находится в пластмассовом кожухе 3 с откидной крышкой 4. Счетный механизм соединен с магнитом 6 через пару сменных шестерен, различных для каждого типораз­ мера водосчетчика. На нижнем конце оси 12 турбинки запрессо­ вана эбонитовая сферическая опора, покоящаяся на агатовом на­ конечнике опорного стержня 13. Перемещая последний, а вместе с ним и турбинку по высоте, изменяют отношение (0/<7о. Это отно­ шение зависит также и от положения ребер 14 снизу и сверху турбинки. Положения верхних ребер можно изменить путем поворота чашки 10, на которой они установлены. В других конст­ рукциях для изменения отношения со/qQпредусмотрен регулиру­ емый обводной канал между входным патрубком и камерой, где расположена крыльчатка с Х)у, равным 25 или 32 мм, gmax — 10 или 15 м3/ч.

Устройство многоструйного водосчетчика типа ВСКМ приве­ дено на рис. 151. В корпусе 1 передг входом воды в водосчетчик установлен сетчатый фильтр 7. Не только счетный механизм 3, но и соединенный с ним редуктор отделены диамагнитной пере­ городкой 2 от воды. На турбинке 6 имеются ведущие магниты 5, которые через перегородку 2 передают вращение ведомым магни­ там 4 и далее редуктору и счетному механизму. Отличающийся компактностью узел счетного механизма с редуктором может из­ готовляться отдельно от остальных частей крупносерийно на спе­ циализированном предприятии. Необходимо лишь иметь такой диаметр турбинки, который обеспечивает достаточно большой вращающий момент.

Характеристики водосчетчиков с тангенциальной крыльчат­ кой по ГОСТ 6019-83 дана в табл. 32.

327

Т а б л и ц а 32

Технические характеристики крыльчатых счетчиков воды по ГОСТ 6019—83

Во избежание быстрого изнашивания опор наибольший не­ ограниченный по времени расход назван в ГОСТ 6019-83 экс­ плуатационным (<7Э). Исходя из него в табл. 32 приведен месяч­ ный расход. Для счетчиков, аттестованных по высшей категории качества (счетчики ВК), расход q3 равен номинальному дном, и соответственно этому в табл. 32 определен для них месячный расход. Расходы в пределах от q3 до qmSLX, а для счетчиков ВК

впределах от дном до <jrmax допускаются лишь временно, так что­ бы объем воды за сутки не превысил значений, приведенных

втабл. 32. Потеря давления при q^^x не более 0,1 МПа. Погреш­ ность от измеряемой величины не более ±2 % в диапазоне от qu до gmax и не более ±5 % в диапазоне от gmin до qu. По мере экс­

плуатации допустимый предел погрешности подсчитывают по фор­ мулам: ±(2 + 0,17*) % < 4 % или ±(5 + 0,17*) % < 10 % , где * — время эксплуатации, тыс. ч. Счетчики холодной воды предназна­ чены для давлений до 1 МПа и температур от 5 до 40 °С.

Наряду с рассмотренными существуют счетчики для горячей воды, у которых некоторые детали изготовляют из более термо­

328

смазка УЛФ, стойкая в среде кислорода и многих агрессивных газов. Для предотвращения вытекания смазки подшипники об­ рабатываются пеларгоновой кислотой. Для формирования пото­ ка служат две сетки, установленные в оправке 1 и затем сопло «четверть круга». Имеются два обводных канала вокруг основно­ го канала, расход в которых можно изменять с помощью регу­ лировочных винтов. Тахометрический преобразователь фотоэлект­ рический, состоящий из миниатюрной осветительной лампочки 6 и фотодиода 5 типа ФД-3. qmin = 15 л/ч; qcp = 60 л/ч; qmax = 180 л/ч. Потеря давления при qc„ равна 30 Па. Давление от 0,4 МПа; температура от -2 0 до +70 °С. Погрешность ±1 % . Частота сигна­ ла 800 Гц при gmax. Кроме показанного на рис. 153 в ЛМИ был разработан расходомер газа с тангенциальной турбинкой и фото­ электрическим преобразователем на пределы измерения 1- 10, 3-30, 4-40 и 15-50 л/ч. Переход с одного предела на другой дос­ тигался изменением соотношения основного и байпасного пото­ ков.

От всех рассмотренных существенно отличается преобразова­ тель, схема которого показана на рис. 154. Турбинка с большим числом длинных узких лопаток укреплена на консольной оси. Лопатки находятся в кольцевом прямоугольном канале, по ко­ торому протекает измеряемая жидкость. Она делает поворот на 360°, воздействуя при этом на лопатки. Характерны для преоб­ разователя большой движущий момент, малое влияние вязкости, пригодность для труб большого диаметра (до 400 мм). Кроме того, механические примеси под действием центробежной силы от­ брасываются к периферии и не поступают к подшипникам. Наи­ большие расходы 25 и 1600 м3/ч при диаметрах труб 50 и 400 мм соответственно [54, 68].

Еще большим своеобразием отличаются тангенциально-ротор­ ные расходомеры (рис. 155), иногда называемые вихревыми. Ось их ротора перпендикулярна к потоку и смещена в сторону от оси трубы. Поток, воздействуя тангенциально на стержни (рис. 155, а)

330

или наклонные лопатки (рис. 155, б), вращает ротор вместе с на­ ходящейся внутри него и прилегающей к нему жидкостью. Воз­ никающий вихрь вызывает сжатие основного потока. Диапазон измерения с линейной характеристикой 10:1. Расходомеры с ро­ тором типа «беличьего колеса» (рис. 155, а) разработаны в США [67], с наклонными лопатками — в НИИ водных проблем АН БССР для труб диаметром от 40 до 150 мм [6].

14.11. ШАРИКОВЫЕ РАСХОДОМЕРЫ

Шариковыми расходомерами называются тахометрические расходомеры, подвижной элемент которых — шарик — непре­ рывно движется по кругу. Это движение обеспечивается или вин­ товым направляющим аппаратом, закручивающим поток, или же тангенциальным подводом измеряемого вещества.

На рис. 156 показаны преобразователи шариковых расходо­ меров. Основное применение из них получил преобразователь [38] с винтовым направляющим аппаратом 1 (рис. 156, а). Поток,

Рис. 156. Преобразователи расхода шариковых расходомеров: а — с винтовым направляющим аппаратом (НИИтеплоприбор); б — с тангенциальным подво­ дом (Бопп—Рейтер); в — с тангенциальным подводом (НИИтеплоприбор)

331