RU198045U1

RU198045U1 - Device for measuring fluid flow

Info

Publication number: RU198045U1
Application number: RU2020108382U
Authority: RU
Inventors: Фаиль Шарифуллович Сибагатуллин
Original assignee: Сибагатуллин Альберт Фаилевич; Хачатрян Степан Армикович
Priority date: 2020-02-26
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2020-06-16

Abstract

Полезная модель предназначена для измерения объемного расхода текучих сред при высоком давлении. В корпусе с крышкой гидравлическим устройством через подвижное кольцо зажато сужающее устройство в виде фрагмента с одним из отверстий диафрагменного диска. С двух сторон диафрагмы в кольцевых канавках (одно в подвижном кольце, а другое в выступающей части крышки корпуса) расположены уплотнительные кольца. Устройство имеет высокую надежность и обеспечивает измерение расхода при движении среды в противоположных направлениях с использованием одной и той же диафрагмы. 4 ил.The utility model is designed to measure the volumetric flow rate of fluids at high pressure. In the housing with the cover, the hydraulic device through the movable ring is clamped narrowing device in the form of a fragment with one of the holes of the diaphragm disk. On both sides of the diaphragm in the annular grooves (one in the movable ring and the other in the protruding part of the housing cover), O-rings are located. The device has high reliability and provides flow measurement when the medium moves in opposite directions using the same diaphragm. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к расходомерным устройствам, использующих принцип измерения объемного расхода текучих сред в непрерывном потоке методом переменного перепада давления с использованием кольцевых камер отбора, и предназначено для точной и простой смены расходомерных диафрагм.The utility model relates to flowmeter devices that use the principle of measuring the volumetric flow rate of fluids in a continuous flow by the method of variable differential pressure using annular sampling chambers, and is intended for accurate and simple change of flow diaphragms.

Известен расходомер переменного перепада давления, содержащий сужающее устройство в виде диафрагмы с отверстием и мембраной, на которой закреплены тензорезисторы, соединенные с преобразователем (а.с. СССР N 1509598, G01F 1/36, 1986).A known flowmeter of variable differential pressure, containing a constricting device in the form of a diaphragm with a hole and a membrane on which are mounted strain gages connected to the Converter (AS USSR N 1509598, G01F 1/36, 1986).

Этот расходомер обеспечивает достаточно высокую чувствительность измерения, однако надежность его невелика вследствие хрупкости мембраны.This flow meter provides a sufficiently high measurement sensitivity, however, its reliability is low due to the fragility of the membrane.

Известна камера для расходомерной диафрагмы, содержащая диафрагму, которая вставляется в рабочее пространство через окно (а.с. СССР N 1498399, G01F 1/34, 1989).A known camera for flow diaphragm containing a diaphragm that is inserted into the working space through the window (AS USSR N 1498399, G01F 1/34, 1989).

Эта камера позволяет без перекрытия измерительного участка трубопровода производить смену расходомерной диафрагмы, в результате чего значительно снижаются потери измеряемой среды.This camera allows changing the flow diaphragm without overlapping the measuring section of the pipeline, as a result of which the losses of the medium being measured are significantly reduced.

К недостаткам камеры следует отнести невозможность использования данной конструкции в трубопроводах с высоким давлениемThe disadvantages of the chamber include the impossibility of using this design in pipelines with high pressure

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения расхода текучих сред. В корпусе с крышкой винтовыми механизмами через подвижное кольцо зажато сужающее устройство в виде диафрагмы. Это устройство позволяет производить измерение расхода при движении среды в противоположных направлениях с использованием одной и той же диафрагмы, (патент RU N 2110771, G01F 1/42, 1995/01).Closest to the proposed is a device for measuring the flow of fluids. In the case with a cover screw mechanisms through the movable ring clamped constricting device in the form of a diaphragm. This device allows the measurement of flow when the medium is moving in opposite directions using the same diaphragm, (patent RU N 2110771, G01F 1/42, 1995/01).

К недостаткам камеры следует отнести невозможность без перекрытия измерительного участка трубопровода производить смену расходомерной диафрагмы, в результате чего значительно снижаются потери измеряемой среды. Наличие винтовых механизмов, фиксирующих сужающее устройство не обеспечивает надежности работы устройства, его герметичности.The disadvantages of the camera include the inability to change the flow diaphragm without overlapping the measuring section of the pipeline, as a result of which the loss of the medium being measured is significantly reduced. The presence of screw mechanisms fixing the narrowing device does not ensure the reliability of the device, its tightness.

Цель полезной модели - расширение эксплуатационных и технологических возможностей устройства, повышение надежности, снижение потерь измеряемой среды и времени замены диафрагмы.The purpose of the utility model is to expand the operational and technological capabilities of the device, increase reliability, reduce losses of the measured medium and the time of replacement of the diaphragm.

Технический результат заключается в возможности использования устройства для точного измерения расхода текучих сред при высоком (до 160 кг/см²) без прерывания рабочего процесса, обеспечении герметичности и безопасности.The technical result consists in the possibility of using the device for accurate measurement of fluid flow at high (up to 160 kg / cm ² ) without interrupting the working process, ensuring tightness and safety.

Для достижения указанного технического результата устройство для измерения расхода газа включает установленное между подводящими и отводящими трубопроводами сужающее устройство в виде диафрагмы с отверстием, зажатой в корпусе с крышкой и снабженной уплотнительным кольцом, размещенным в кольцевой канавке, камеры и отверстия для отбора перепада давления, подвижным кольцом, установленным с возможностью перемещения вдоль оси трубопровода. Устройство снабжено гидравлическим механизмом, позволяющим перемещать и поджимать подвижное кольцо, являющегося его поршнем, и снабжено уплотнениями, расположенными на его внутренней и наружной поверхностях, а с торца подвижного кольца и в выступающей части крышки сужающего устройства имеются кольцевые канавки под уплотнительные кольца. При поджатии подвижного кольца происходит герметичное уплотнении диафрагмы по всей плоскости с обеих сторон. Сужающее устройство представляет собой диафрагменный диск с совокупностью нескольких измерительных диафрагм с различными параметрами.To achieve the technical result, a device for measuring gas flow includes a constricting device between the inlet and outlet pipelines in the form of a diaphragm with an aperture clamped in a housing with a cover and provided with a sealing ring located in an annular groove, chambers and openings for selecting a differential pressure, a movable ring installed with the possibility of movement along the axis of the pipeline. The device is equipped with a hydraulic mechanism that allows you to move and tighten the movable ring, which is its piston, and is equipped with seals located on its inner and outer surfaces, and from the end of the movable ring and in the protruding part of the cap of the narrowing device there are annular grooves for the sealing rings. When the movable ring is preloaded, the diaphragm is sealed tightly over the entire plane on both sides. The constricting device is a diaphragm disk with a combination of several measuring apertures with various parameters.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами где на фиг. 1 изображено сужающее устройство, общий вид; на фиг. 2 вид А фиг. 1; на фиг. 3 вид Б фиг. 1; на фиг. 4 сечение В-В фиг. 1.The proposed device is illustrated by drawings where in FIG. 1 shows a narrowing device, a General view; in FIG. 2 view A of FIG. 1; in FIG. 3 view B of FIG. 1; in FIG. 4, section BB of FIG. 1.

Сужающее устройство (в дальнейшем по тексту - СУ) включает в себя ступенчатый цилиндрический корпус 1 со щелью, в котором размещен плоский диафрагменный диск 9 (в дальнейшем по тексту - ДД), представляющий собой совокупность нескольких измерительных диафрагм, в данном случае - пяти, расчетные отверстия которых равномерно распределены по окружности на одном и том же расстоянии от центра вращения. Каждому отверстию соответствует паз, расположенный на противоположной стороне ДД, в который западает пружина 3, действие которой, в свою очередь, блокируется винтом 4. Пружина 3 может быть пружиной сжатия или пластинчатой пружиной изгиба, в данном случае -пластинчатая. Винт 4 уплотняется резиновым кольцом круглого сечения. Центром вращения ДД является ступенчатый вал 5, момент вращения от которого передается через шпонку 6. Вал 5 вводится в корпус 1 через уплотнение 7 (уплотнение ротора типа R04-A). Наружная часть ступенчатого вала является шкалой, цифры на которой указывают нахождения того или иного измерительного отверстия в рабочей зоне. Напротив каждой цифры на выступающей части вала 5, просверлены радиальные отверстия, в которые по переменно вставляется съемная ручка 8 при повороте ДД.The narrowing device (hereinafter referred to as SU) includes a stepped cylindrical body 1 with a slit in which a flat diaphragm disk 9 (hereinafter referred to as DD) is placed, which is a combination of several measuring diaphragms, in this case five, calculated the holes of which are uniformly distributed around the circle at the same distance from the center of rotation. Each hole corresponds to a groove located on the opposite side of the DD, into which the spring 3 sinks, the action of which, in turn, is blocked by a screw 4. The spring 3 can be a compression spring or a leaf bend spring, in this case a plate spring. The screw 4 is sealed with a rubber O-ring. The center of rotation of the DD is a stepped shaft 5, the torque from which is transmitted through the key 6. The shaft 5 is introduced into the housing 1 through the seal 7 (rotor seal type R04-A). The outer part of the stepped shaft is a scale, the numbers on which indicate the location of one or another measuring hole in the working area. Opposite each digit on the protruding part of the shaft 5, radial holes are drilled into which the removable handle 8 is inserted alternately when turning the DD.

Устройство для измерения расхода текучей среды содержит диафрагму - одно из расчетных отверстий ДД, зажатую в корпусе 1 с крышкой 2 через подвижное кольцо 10, которое является и поршнем гидравлического устройства. В гидравлическое устройство также входят: малый поршень 11, прижимной винт 12, возвратная пружина 13, винтовая заглушка 14 с прокладкой 15, уплотнительные кольца 16, 17, 18. Полость Г гидравлического устройства заполняется гидравлической жидкостью класса VG15 или VG22 (по системе ISO 3448). Заполнение происходит через канал, закрываемый винтовой заглушкой 14 с прокладкой 15. На подвижном кольце 10 с торца и симметрично с противоположной стороны на крышке корпусе 2 имеются кольцевые канавки для уплотнительных колец 19. При поджатии подвижного кольца 10 происходит герметичное уплотнение диафрагмы по всей плоскости контакта с обеих сторон. Для отбора перепада давления служат кольцевые камеры 20 и 21, отверстия 22 и 23. Пробка 24 закрывает дренажный канал.A device for measuring the flow of fluid contains a diaphragm - one of the design holes DD, clamped in the housing 1 with a cover 2 through a movable ring 10, which is also a piston of a hydraulic device. The hydraulic device also includes: a small piston 11, a clamping screw 12, a return spring 13, a screw plug 14 with gasket 15, o-rings 16, 17, 18. The cavity G of the hydraulic device is filled with hydraulic fluid of class VG15 or VG22 (according to ISO 3448) . Filling occurs through the channel, closed by a screw plug 14 with gasket 15. On the movable ring 10 from the end and symmetrically from the opposite side on the housing cover 2 there are annular grooves for the sealing rings 19. When the movable ring 10 is pressed, the diaphragm is sealed over the entire contact plane with both sides. To select the differential pressure, annular chambers 20 and 21, openings 22 and 23 are used. A plug 24 closes the drainage channel.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для замены диафрагмы (в данном случае смены отверстия ДД) 9 ослабляют винт 4, передвигая его на 4…5 мм и откручивают до упора прижимной винт 12. Эта операция позволит отодвинуть подвижное кольцо 10 на 2…3 мм от ДД. Вставляют съемную ручку 8 в ближайшее боковое отверстие в выступающей части ступенчатого вала 5, поворачивают ее до вертикального положения. Операция повторяется до тех пор, пока съемная ручка не окажется в отверстии с необходимой нам цифрой. Далее закручиваем до упора вначале винты 4, а затем 12. После завершения этих операций система готова к работе. Полезная модель может быть использована для измерения расхода газа, транспортируемого по газопроводам, включая магистральные, и в приборах для газодинамических исследований (типа коллектор «Надым»).To replace the diaphragm (in this case, changing the hole of the DD) 9, loosen the screw 4, moving it by 4 ... 5 mm and unscrew the clamping screw 12. It will allow the movable ring 10 to be moved 2 ... 3 mm from the DD. Insert the removable handle 8 in the nearest side hole in the protruding part of the stepped shaft 5, turn it to a vertical position. The operation is repeated until the removable handle is in the hole with the number we need. Next, we tighten the screws 4 and then 12 all the way to the end. After completing these operations, the system is ready for operation. The utility model can be used to measure the flow rate of gas transported through gas pipelines, including trunk pipelines, and in gas-dynamic research instruments (such as the Nadym collector).

Claims

A device for measuring gas flow, including a constriction device installed between the inlet and outlet pipelines in the form of a diaphragm with an aperture clamped in a housing with a cover and provided with an o-ring placed in an annular groove, chambers and openings for selecting a differential pressure, a movable ring installed with the possibility of movement along the axis of the pipeline, characterized in that the device is equipped with a hydraulic mechanism that allows you to move and tighten the movable ring, which is its piston, and is equipped with seals located on its inner and outer surfaces, and from the end of the movable ring and in the protruding part of the cap of the constriction device ring grooves for the sealing rings, while the narrowing device is a diaphragm disk with a combination of several measuring diaphragms with different parameters.