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涡轮流量计的结构
关键字:涡轮流量计,流量计 日期:2012-8-18 8:45:11
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典型的液体涡轮流量计的组成如图1所示。主要由叶轮(亦称转子)、轴和前后导向
架(包括固定器)、检流器、轴承、壳体及连接端组成。不同的制造厂有不同的具体结构
形式。图2为两种不同生产厂所生产的涡轮流量计的不同结构形式的实例。叶轮亦称
为转子,是涡轮流量计的主要部件。叶轮可以由直叶片或螺旋形叶片组成。通常认为叶
轮的轮壳半径为叶轮半径的一半。从轴向看,叶片正好充满管道截面。叶片的轴向长度近
似为叶片的高度(即从轮壳到叶顶的距离)。为保持流体从叶根到叶顶有一个相同的攻角,
最好将叶片加工成螺旋形,这样具有更理想的特性。叶片的后缘应避免加工成锐缘形状,
否则可能会出现空泡现象。
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图1典型的液体涡轮流量计主要部件
1-上游固定器;2-上游固定器支撑架;3-轴承;
4-轴;5-转子根部;6-转子叶片;7-下游固定器
8-下游固定器支撑架;9-壳体;
10 -检流器;11-连接端
(1)轴和前后导向架 叶轮轴必须很好
地安装于管道的中心线处,前后导向架(亦称支撑架)既起到支撑叶轮轴的作用,也起到整
流的作用,用来抑制螺旋流和减少来流的畸变程度。导向架可以作成不同的形状,一般为平
板,也有用平行圆管组成。
(2)检流器检流器即为检流装置。最常用的检流装置为磁电式检测系统,由永久磁钢
和感应线圈所组成。可利用涡流效应或发电机效应来替代磁电效应进行检流,也有利用电容
效应或利用光纤来检测叶轮转速的。

图2两种涡轮流量计的具体结构
(3)轴承对于清洁且有润滑特性的液体,可用不锈钢球轴承,但应该使用能把介质中
固体颗粒滤去的合适的过滤器,以防止固体颗粒侵入轴承内部。一般的温度范围为- 50~250℃。
对于清洁且有非润滑特性的液体,可用碳化钨或高铬钢滑动轴承,使用温度范围在- 50~400℃。
使用较为普遍的是含钴的碳化钨,但钴容易被作为清洗液的酸性溶液带走,
因此钨铬钴合金或许更适合于腐蚀性介质。在某些应用中也有用PTFE(聚四氟乙烯)或陶
瓷,如三氧化铝.作为轴承。在50%~75%的使用率情况下,对于无颗粒汽油,轴承的使
用寿命一般为12~24个月:对全速的球轴承带有好的润滑,一般寿命为4000~6000h,滑
动轴承为20000h或更长.取决于被测介质物理性质和流量。
(4)材料 因为多数涡轮流量计采用磁电方式取出信号,因此机壳多采用允许磁场穿透
的奥氏体不锈钢做成:用碳素钢制造法兰。
(5)几何尺寸 对于法兰结构的典型的名义尺寸为口径6—500mm,对于螺纹的为6~50mm。
典型的量程比为10:1.也有的达到30:1。超过其最大流量1.5倍时,只能在短时
间内使用,如长期运转会降低轴承的寿命。
二、气体涡轮流量计
气体涡轮流量计基本结构与液体涡轮流量计相同。最明显的区别在于气体涡轮流量计的
叶根半径较大.即它的流通面积较小。这是为了使流体在较大半径处将力矩传递给叶片,且
增加流体的流速:
气体涡轮流量计使用带护罩的球轴承,并用仪表油加以润滑。如被测介质为氧气,则可
应用特殊的润滑剂:对于含颗粒的气体介质,则应使用密封型球轴承。
25mm口径的仪表可测范围约为0. 8~lOm³/h; 50mm口径的仪表约为5~lOOm³/h;
对于600mm口径的大型气体涡轮流量计,可测范围约为l000~25000ri3l}1,最大量程也可
达到30:1。常用叶片数为12~24片,最大脉冲输出频率可达3kHz。 |
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