Счет­чики количества Скоростные и объемные счётчики количества жидкости

По принципу действия, выпускаемые тахометрические счетчики количества жидкости разделяют на скоростные и объемные.

Скоростные счетчики широко распространены в системах водоснабжения и тепловых сетях для учета, отпускаемого потребителям количества холодной и горячей воды, а так же для измерения расхода технической воды.

Объемные счетчики широко применяют в химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, но из-за неприемлемых технических характеристик не используют на ТЭС.

Принцип их действия основан на отмеривании опреде­ленного объема проходящего через прибор вещества и суммировании результатов измерения. К объемным счетчикам относят поршневые, с овальными шестернями и ротационные счетчики.

Тахометрические счетчики применяют для измерения количества протекающей жидкости (воды, бензина, мазута) с давлением до 1,6 МПа. Счетчики характеризуются следующими параметрами:

диаметром входного патрубка;

• потерей давления, вызываемой прибором;

• нижним и верхним пределами измерения; порогом чувствительности;

• предельно допускаемым избыточным давлением и предельной температурой измеряемой жидкости.

В качестве чувствительных элементов в скоростных счетчиках применяют турбины (с аксиальным подводом вещества) или крыльчатки (с тангенциальным подводом вещества). Счетчики снабжены суммирующими устройствами, которые преобразуют угловую скорость чувствительного элемента в угол поворота стрелочного указателя. Основная погрешность скоростных счетчиков не превышает 2%.

Устанавливаются счетчики на прямых, горизонтальных участках трубопроводов. Для демонтажа данного прибора для выполнения профилактических работ или на проверку, предусмотрен вариант направление вещества по байпасной линии в обход места установки прибора.

Турбинные счетчики газа

В турбинном счетчике газа (рис. 8.13) под воздействием потока газа колесо турбины приводится во вращение, число оборотов которого прямо пропорционально протекающему объему газа. Число оборотов турбины через понижающий редуктор и газонепроницаемую магнитную муфту передается на находящийся вне газовой полости счетный механизм. Этот показывающий механизм отображает (по нарастающей) суммарный объем газа при рабочих условиях, прошедший через прибор.

Рис. 8.13. Схема турбинного счетчика газа СГ: 1, 10 — измеряемое поперечное сечение; 2 — включение давления;

3 — магнитная муфта; 4 — счетный механизм; 5 — термоизмерительный зонд РТ-100; 6 — контрольный термометр; 7 — канал выхода; 8 — датчики импульсов; 9 — колесо турбины; 11 — вытесняющее тело.

На последнем зубчатом колесе редуктора закреплен постоянный магнит, а вблизи колеса — два геркона, частота замыкания контактов первого пропорциональна скорости вращения ротора турбины, т. е. скорости потока газа. При появлении мощного внешнего магнитного поля контакты второго геркона замыкаются, что используется для сигнализации о несанкционированном вмешательстве.

Конструктивно турбинные счетчики, выпускаемые в России, представляют собой отрезок трубы с фланцами, в проточной части которого последовательно по потоку расположен входной струевыпрямитель, узел турбины с валом и подшипниковыми опорами вращения и задняя опора. На корпусе счетчика установлен узел плунжерного масляного насоса, с помощью которого в зону подшипников по трубкам подается жидкое масло. На корпусе турбины предусмотрены места для установки датчиков аппаратуры (для измерения давления, температуры, импульсов).

По степени автоматизации процесса измерений и обработки результатов измерений турбинные счетчики выпускаются в следующих вариантах комплектации:

• для раздельных измерений переменных контролируемых параметров с произвольно выбранными средствами обработки результатов измерений (счетными устройствами ручного действия, микрокалькуляторами и др.);

• для полуавтоматических измерений переменных контролируемых параметров с вычислительными устройствами обработки результатов измерений и устройствами с ручным вводом значений условно-постоянных параметров или ручной коррекцией результатов измерений и вычислений;

• для автоматических измерений всех контролируемых параметров с вычислительными устройствами обработки результатов измерений.

Водсчетчики скоростные с винтовой вертушкой с горизонтальной осью крыльчатки типа ВВ и водосчетчики турбинные типа ВТ

Скоростные счетчики для измерения количества жидкостей работают по принципу измерения средней скорости движущегося потока.

По форме турбинки скоростные счетчики разделяются на две группы: с винтовой и крыльчатой турбинкой. Винтовые турбинки располагают параллельно измеряемому потоку, крыльчатые-перпендикулярно ему.

В одосчетчики типа ВВ изготовляются и применяются в двух исполнениях, а именно: водосчетчики калибром 50 и 80 мм изготовляются с механизмом, вмонтированным в корпус прибора, водосчетчики калибром 250 мм и выше имеют механизм, смонтированный на съемной плите, и, наконец, водосчетчики калибром 100, 150 и 200 мм изготовляются как в первом, так и во втором исполнении.

Рис. 3. Схема скоростного счетчика жидкости с винтовой вертушкой

На рис. 3 показан скоростной счетчик с винтовой турбинкой, закрепленной на горизонтальной оси. В корпусе 1 с фланцами для присоединения к трубопроводу установлена турбинка 2 с лопастями, изогнутыми по винтовой линии. Турбинку изготовляют из пластмассы (при температуре измеряемой жидкости до 30 градусов Цельсия) или из латуни (при более высоких температурах жидкости). Ось и тело турбинки выполняют полыми для уменьшения силы тяжести и давления на цапфы. На оси турбинки перед задним подшипником 3, закрепленном на крестовине 4, насажена червячная пара, передающая вращение редуктору 5. От механизма движение передается осью, проходящей через сальник 6, счетному механизму 7. Счетный механизм герметически изолирован от корпуса прибора.

Перед турбинкой со стороны входа установлен струевыпрямитель, состоящий из нескольких радиально закрепленных прямых пластин. Конец одной из пластин струевыпрямителя поворачивается вокруг вертикальной оси, образуя лопасть 8, служащую для регулирования счетчика через рычажный привод.

Для каждого счетчика существует определенный минимальный расход, ниже которого точность измерения становится весьма низкой. Точная работа счетчика возможна в том случае, когда распределение скоростей по сечению потока соответствует градуировочному распределению. Наличие местных сопротивлений (вентилей, колен, задвижек) вблизи прибора вызывает появление дополнительных погрешностей; поэтому при установке прибора необходимо предусматривать перед ним прямой участок трубопровода длиной 8-10 D, а после него - длиной не менее 5 D (где D – внутренний диаметр трубопровода).

В зависимости от способа подвода жидкости к турбинке счетчики с крыльчатой турбинкой подразделяются на одностуйные (рис. 3а) и многоструйные (рис. 3б). В обоих случаях жидкость подводится тангенциально к лопастям турбинки. В многоструйных водосчетчиках поток жидкости воздействует на крыльчатку в виде нескольких струй. Водосчетчики этого типа выпускаются с диаметрами от 10 до 50 мм включительно. Схемы движения жидкости в одноструйном (а) и многоструйном (б) счетчиках

Счетчики с крыльчатой турбинкой устанавливают на горизонтальных участках трубопроводов. Из-за недостаточно развитой поверхности струевыпрямителя перед счетчиком и за ним должны быть прямые участки трубы длиной соответственно 30 D и 15 D. Калибр счетчика может быть меньше диаметра трубопровода. В этом случае счетчики устанавливают с коническим переходом. Скоростные счетчики рассчитаны на рабочее давление жидкости до 0,98 МПа и температуру до 40 градусов Цельсия. Погрешность счетчиков в зависимости от расхода 2-5 %.