L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
ТУРБИННО-ТАНГЕНЦИАЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР
| Название | ТУРБИННО-ТАНГЕНЦИАЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Кобелев Николай Сергеевич, Гнездилова Ольга Александровна, Щедрина Ольга Юрьевна |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 70985 |
| Дата регистрации | 09.10.2007 |
| Правообладатель | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" |
| Область применения (класс МПК) | G01F 1/06 (2006.01), G01F 1/10 (2006.01) |
Описание изобретения
Полезная модель относится к приборостроению, а именно к средствам измерения малых расходов текучих сред, и может быть использована в системах измерения расхода топлива в различных отраслях народного хозяйства. Технической задачей предлагаемой полезной модели является устранение возможности залипания твердых частиц загрязнений на внутренней поверхности основного соплового участка, путем турбулизации потока за счет завихрения при перемещении по криволинейным канавкам продольно расположенным от входного к выходному отверстиям. Технический результат по поддержанию точности измерения в заданном диапазоне измеряемых расходов при длительной эксплуатации достигается тем, что турбинно-тангенциальный расходомер, содержащий корпус, в котором выполнена камера с входным и выходным тангенциальными каналами, турбинку размещенную на подшипниковых опорах, основной и дополнительный сопловые участки, включенные во входной канал, при этом на внутренней поверхности основного соплового участка выполнены криволинейные канавки продольно расположенные от входного к выходному отверстиям.
Полезная модель относится к приборостроению, а именно к средствам измерения малых расходов текучих сред, и может быть использована в системах измерения расхода топлива в различных отраслях народного хозяйства.
Известен турбинно-тангенциальный расходомер (см. а.с. №1015251 МПК G01F 1/06, 1/10, 1982), содержащий корпус, в котором выполнена камера с входным и выходным тангенциальными каналами, турбинку, размещенную на подшипниковых опорах и основной сопловой участок, включенный во входной канал.
Недостатком является малый диапазон измерения, особенно в расходомерах с малым сечением, а также высокая погрешность измерения.
Известен турбинно-тангенциальный расходомер (см. а.с. №1589062 МПК G01F 1/06, 1/10, 1990), содержащий корпус, в котором выполнена камера с входным и выходным тангенциальными каналами, турбинку размещенную на подшипниковых опорах, основной и дополнительный сопловые участки, включенные во входной канал.
Недостатком является снижение точности измерения в процессе длительной эксплуатации из-за наличия твердых частиц загрязнений (ржавчина, окалина) на внутренней поверхности основного соплового участка, что приводит к уменьшению его
сечения и, как следствие, возрастанию погрешности измерения в заданном диапазоне расходов.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является устранение возможности залипания твердых частиц загрязнений на внутренней поверхности основного соплового участка, путем турбулизации потока за счет завихрения при перемещении по криволинейным канавкам продольно расположенным от входного к выходному отверстиям.
Технический результат по поддержанию точности измерения в заданном диапазоне измеряемых расходов при длительной эксплуатации достигается тем, что турбинно-тангенциальный расходомер, содержащий корпус, в котором выполнена камера с входным и выходным тангенциальными каналами, турбинку размещенную на подшипниковых опорах, основной и дополнительный сопловые участки, включенные во входной канал, при этом на внутренней поверхности основного соплового участка выполнены криволинейные канавки продольно расположенные от входного к выходному отверстиям.
Турбинно-тангенциальный расходомер содержит корпус 1, в котором выполнена камера 2 с входным 3 и выходным 4 тангенциальными каналами. Внутри камеры 2 размещена турбинка 5 на подшипниковых опорах 6. Входной канал включает в себя основной сопловой участок 7 и расположенный перед ним дополнительный сопловой участок 8, а между ними образуется полость 9. Снаружи корпуса размещен преобразователь 10 вращательного движения турбинки в выходной сигнал. На
внутренней поверхности 11 основного соплового участка 7 выполнены криволинейные канавки 12, продольно расположенные от входного 13 к выходному 14 отверстиям.
Расходомер работает следующим образом.
Сформированный дополнительным сопловым участком 8 поток измеряемой среды (например топлива) направляется через полость 9 в основной сопловой участок 7, где начиная от входного отверстия 13 перемещается по криволинейным канавкам 12, расположенным на внутренней поверхности 11 до выходного отверстия 14. В результате образующихся завихрений пограничный слой (см., например Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в промышленности. Куйбышев 1969 г. - 462 с.), который устраняет возможность залипания на внутренней поверхности 11 загрязнений в виде твердых частиц ржавчины или окалины, им не допускается уменьшение проходного сечения основного соплового участка 7. Далее измеряемый завихренный поток поступает в рабочую камеру 2 корпуса 1 на лопатки турбинки 5, и заставляет ее вращаться со скоростью, пропорциональной расходу. Вращение турбинки регистрируется преобразователем 10.
Поток, вытекающий из выходного отверстия дополнительного соплового участка 8, сохраняя сначала цилиндрическую форму, становится при прохождении через полость 9 по конусообразным, ударяется о торцевую стенку, образованную переходом от камеры 9 к сопловому участку 7 канала, и образует на входе вихреобразования. Дополнительное завихрение измеряемого потока при перемещении по основному сопловому участку 7 канала
способствует интенсификации вихреобразований попадающих в транзитную струю, а это приводит к повышению пульсации скорости и давлений в ней. Это приводит к повышению степени турбулентности потока, что способствует минимизации числа Рейнольдса, а следовательно, повышению точности и расширению диапазона измерения в сторону малых расходов.
Оригинальность предлагаемой полезной модели заключается в том, что создание завихренного пограничного слоя в основном сопловом участке, за счет выполнения на его внутренней поверхности криволинейных продольно расположенных канавок, практически устраняет возможность залипания твердых загрязнений с определенной степенью вероятности находящихся в измеряемом потоке при длительной эксплуатации турбинно-тангенциального расходомера. В результате повышается экономическая эффективность расходомера путем поддержания нормированной точности измерения в изменяющихся условиях работы.
Формула полезной модели
Турбинно-тангециальный расходомер, содержащий корпус, в котором выполнена камера с входным и выходным тангенциальными каналами, турбинку, размещенную на подшипниковых опорах, основной и дополнительный сопловые участки, включенные во входной канал, отличающийся тем, что на внутренней поверхности основного соплового участка выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входного к выходному отверстиям.
Медаль Альфреда Нобеля