Конструкция корпуса проточной части вихревого расходомера
Полезная модель относится к конструктивным элементам вихревых расходомеров, которые используются в измерительной технике для измерения расхода жидкостей и газов. Задачей является обеспечение повышения точности измерения температуры и надежности работы электронных узлов при обеспечении выполнения тела обтекания заданной геометрии методом литья. Корпус включает в себя проточную часть в виде полого толстостенного цилиндра 1, к торцам которого с двух противоположных сторон неразъемно прикреплены плоские толстые фланцы 2 и 3 круглой формы со сквозным отверстием 4 в центре под сенсор расхода и сквозными, симметрично расположенными относительно продольной оси цилиндра, четырьмя отверстиями 5-8 в них для крепления к ответным фланцам на трубе. На наружной части круглых фланцев вокруг отверстия в цилиндрической части расположены невысокие уплотнительные кольцевые выступы 9 и 10 круглой формы с соосной кольцевой нарезкой на них. На самой цилиндрической части корпуса с одной его стороны выполнена прямоугольная установочная площадка 11 со сквозным отверстием 12, расположенным вдоль продольной оси цилиндра и предназначенным под сенсор расхода. Симметрично относительно этого отверстия 12 поблизости от него расположены четыре небольших резьбовых отверстия 13-16 для крепления сенсора расхода, а в углах прямоугольной площадки 11 расположены 4 резьбовых отверстия 17-20 для крепления стойки под электронный блок. На одной оси с отверстием 12 под сенсор расхода расположено резьбовое отверстие 21 небольшого диаметра под сенсор температуры. Отверстие 12 под сенсор расхода расположено в круглом углублении 22. Симметрично к центральной оси прямоугольной установочной площадки 11 снаружи цилиндрической поверхности корпуса к ней подходит слегка скругленное сверху и с плавным увеличением высоты к задней поверхности круглых торцевых фланцев 2 и 3 - ребро жесткости в виде частей 23 и 24, с другой стороны цилиндрической части корпуса имеется такое же двухчастевое ребро жесткости в виде выступов 25 и 26. В цилиндрической части корпуса под отверстием 21 в прямоугольной установочной площадке 11 для сенсора температуры перпендикулярно продольной оси цилиндра размещено тело 27 обтекания, имеющее в поперечном сечении трапецеидальную форму. При этом в нем со стороны отверстия под сенсор температуры выполнено отверстие 28 для него. Выполнение установочной площадки, превосходящей по ширине примерно в 3 раза диаметр отверстия под сенсор расхода, позволяет увеличить и размеры монтируемой на ней впоследствии стойки под электронный блок расходомера, что в совокупности с наличием в установочной площадке резьбового отверстия под сенсор температуры, расположенного таким образом, что сенсор температуры оказывается размещенным внутри тела обтекания, исключает необходимость размещения его непосредственно на сенсоре расхода и дает возможность корректного измерения температуры. Наличие ребер жесткости на наружной поверхности цилиндрической части корпуса с плавным увеличением высоты ребер к задней поверхности торцевых фланцев, обеспечивает технологически при изготовлении цельнолитой конструкции дополнительное поступление расплавленного металла и дает возможность обеспечить при литье получение внутри проточной части тела обтекания правильной геометрической формы, что также повышает надежность работы всех монтируемых узлов. 1 п.ф., 4 ил.
Полезная модель относится к конструктивным элементам вихревых расходомеров, которые используются в измерительной технике для измерения расхода жидкостей и газов.
Известна конструкция корпуса проточной части вихревого расходомера производства немецкой фирмы ABB (см. сайт www.abb.ru -Приложение.1)
Известный корпус выполнен литым в виде единой конструкции и имеет форму в виде длинного цилиндра небольшого диаметра, на боковой поверхности которого имеется установочная площадка для крепления на ней стойки под электронный блок.
Следует пояснить, что здесь и далее в описываемых аналогах сам корпус служит основанием для размещения на нем стойки под электронный блок вихревого расходомера, и в нем же располагаются тело обтекания, сенсор вихрей и сенсор температуры расходомера.
Недостатком известной конструкции корпуса является ограниченное пространство под стойку блока электроники, обусловленное небольшими размерами установочной площадки.
Известна конструкция используемого в настоящее время на предприятии корпуса проточной части вихревого расходомера производства американской фирмы Rosemount Inc (см сайт www.emersonprocess.com - Приложение 2).
Известный корпус выполнен цельнолитым в виде единой конструкции и содержит цилиндрическую часть в виде полого толстостенного цилиндра с неразъемно прикрепленными к нему с торцов круглыми фланцами с отверстиями в их центральной части, совпадающими по диаметру с диаметром цилиндра и четырьмя сквозными отверстиями, расположенными по окружности в средней части фланца и предназначенными для крепления к фланцам на трубопроводе при установке расходомера. К боковой поверхности цилиндрического корпуса неразъемно прикреплена с одной стороны установочная площадка сложной формы для крепления на ней стойки под электронный блок. С противоположной боковой стороны цилиндра имеется замкнутый снаружи выступ под тело обтекания.
Недостатком известной конструкции корпуса является сложность изготовления из-за сложной формы установочной площадки под стойку и наличия выступа на цилиндрической части под тело обтекания, увеличивающих к тому же металлоемкость изделия.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является конструкция корпуса проточной части вихревого расходомера немецкой фирмы Endress+Hauser (см сайт www.ru.endress.com - Приложение 3).
Известный корпус представляет собой единую цельнолитую конструкцию, включающую проточную часть в виде полого толстостенного цилиндра с неразъемно прикрепленными к его торцам круглыми толстыми фланцами с отверстиями в центральной части, диаметр которых равен диаметру проточной части, и с отверстиями расположенными по окружности в средней части фланца и предназначенными для соединения с фланцами на трубопроводе при установке расходомера. На боковой поверхности цилиндра проточной части имеется невысокая и небольшая по размеру прямоугольная установочная площадка, соразмерная по длине и ширине с наружным диаметром проточной части и служащая для установки на ней стойки под электронный блок расходомера. На этой площадке впоследствии устанавливается стойка небольших размеров в нижней части в поперечном ее сечении, предназначенная под электронный блок и из нее в проточную часть оказываются погружены тело обтекания, имеющее по высоте сечение в форме трапеции, сужающейся вдоль цилиндра, и сенсор расхода с размещенным на его внутренней поверхности сенсором температуры.
При таких размерах установочной площадки и нижней части стойки вынужденное размещение сенсора температуры непосредственно на сенсоре расхода и вызванное этим снижение давления вызывает снижение температуры потока в этом месте, что искажает точность измерений температуры. Кроме того, небольшой размер установочной площадки, влекущий за собой необходимость уменьшения и размеров в нижней части стойки под электронный блок, приводит к неудобству размещения в ней электронных узлов, что требует оставлять «окно» в нижней части стойки, что уменьшает надежность работы размещенных в ней электронных элементов. Отсутствие дополнительных конструктивных элементов, обеспечивающих равномерное распределение металла по литьевой форме, усложняет технологический процесс получения заданной геометрии тела обтекания.
Задачей является обеспечение повышения точности измерения температуры и надежности работы электронных узлов при обеспечении выполнения тела обтекания заданной геометрии методом литья.
Поставленная задача решается тем, что в конструкции корпуса проточной части вихревого расходомера, выполненной единой цельнолитой и включающей проточную часть в виде полого толстостенного цилиндра с неразъемно прикрепленными к его торцам плоскими толстыми фланцами, имеющими каждый форму круга с отверстием в центральной части, диаметр которого равен диаметру проточной части, и с отверстиями расположенными по окружности в средней части фланца и предназначенными для соединения с фланцами на трубопроводе при установке расходомера, при этом на боковой поверхности цилиндра проточной части выполнена с одной стороны прямоугольная установочная площадка для установки на ней стойки под электронный блок расходомера и размещения в проточной части тела обтекания и сенсора температуры, выполненная с отверстиями в углах для крепления к нему стойки, и с центральным круглой формы отверстием под сенсор расхода, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, установочная площадка для стойки под электронный блок имеет ширину, примерно равную трем диаметрам отверстия под сенсор расхода, на одной продольной оси с отверстием под который в установочной площадке выполнено резьбовое отверстие под сенсор температуры, тело обтекания выполнено за одно целое с проточной частью и размещено в ней перпендикулярно боковой поверхности проточной части таким образом, что отверстие под сенсор температуры проходит внутри тела обтекания, имеющего в поперечном сечении трапецеидальную форму, при этом по наружной боковой поверхности цилиндрического корпуса параллельно его продольной оси с одной стороны выполнено ребро жесткости, начинающееся примерно за пределами противолежащего отверстия под сенсор расхода и простирающееся до задней поверхности круглых торцевых фланцев с плавным увеличением высоты ребра к ней, с другой стороны корпуса аналогичное ребро жесткости проходит от поперечной стороны установочной площадки за ее пределы с плавным увеличением его высоты к задней поверхности фланцев.
Выполнение установочной площадки, превосходящей по ширине примерно в 3 раза диаметр отверстия под сенсор расхода, позволяет увеличить и размеры монтируемой на ней впоследствии стойки под электронный блок расходомера, что в совокупности с наличием в установочной площадке резьбового отверстия под сенсор температуры, расположенного таким образом, что сенсор температуры оказывается размещенным внутри тела обтекания, исключает необходимость размещения его непосредственно на сенсоре расхода и дает возможность корректного измерения температуры. Наличие ребер жесткости на наружной поверхности цилиндрической части корпуса с плавным увеличением высоты ребер к задней поверхности торцевых фланцев, обеспечивает технологически при изготовлении цельнолитой конструкции дополнительное поступление расплавленного металла и дает возможность обеспечить при литье получение внутри проточной части тела обтекания правильной геометрической формы, что также повышает надежность работы всех монтируемых узлов.
Технический результат - обеспечение возможности увеличения полезного внутреннего объема стойки для удобного размещения в ней электронного оборудования и обеспечения его надежной работы, размещение сенсора температуры в месте, не влияющем на точность измерения температуры.
Заявляемое техническое решение обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как выполнение установочной площадки для стойки под электронный блок с шириной, примерно равной трем диаметрам отверстия под сенсор расхода, наличие в установочной площадке на одной продольной оси с отверстием под сенсор расхода резьбового отверстие под сенсор температуры, выполнение тела обтекания за одно целое с проточной частью и размещение его в ней перпендикулярно боковой поверхности проточной части таким образом, что отверстие под сенсор температуры проходит внутри тела обтекания, имеющего в поперечном сечении трапецеидальную форму, выполнение по наружной боковой поверхности цилиндрического корпуса параллельно его продольной оси с одной стороны ребра жесткости, начинающегося примерно за пределами противолежащего отверстия под сенсор расхода и простирающегося до задней поверхности круглых торцевых фланцев с плавным увеличением высоты ребра к ней, наличие с другой стороны корпуса аналогичного ребро жесткости, проходящего от поперечной стороны установочной площадки за ее пределы с плавным увеличением высоты ребра к задней поверхности фланцев, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.
Заявляемая конструкция корпуса проточной части вихревого расходомера может найти широкое применение в измерительной технике, а именно, в расходометрии, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на:
- фиг.1 - общий вид конструкции корпуса проточной части;
- фиг.2 - вид со стороны установочной площадки;
- фиг.3 - вид со стороны торцевого фланца;
- фиг.4 - вид конструкции корпуса в продольном разрезе.
Заявляемая конструкция корпуса выполнена цельнолитой, в частности, методом литья по выплавляемым моделям и имеет сложную форму
Корпус включает в себя проточную часть в виде полого толстостенного цилиндра 1, к торцам которого с двух противоположных сторон неразъемно прикреплены плоские толстые фланцы 2 и 3 круглой формы со сквозным отверстием 4 в центре под сенсор расхода и сквозными, симметрично расположенными относительно продольной оси цилиндра, четырьмя отверстиями 5-8 в них для крепления к ответным фланцам на трубе. На наружной части круглых фланцев вокруг отверстия в цилиндрической части расположены невысокие уплотнительные кольцевые выступы 9 и 10 круглой формы с соосной кольцевой нарезкой на них.
На самой цилиндрической части корпуса с одной его стороны выполнена прямоугольная установочная площадка 11 со сквозным отверстием 12, расположенным вдоль продольной оси цилиндра и предназначенным под сенсор расхода. Симметрично относительно этого отверстия 12 поблизости от него расположены четыре небольших резьбовых отверстия 13-16 для крепления сенсора расхода, а в углах прямоугольной площадки 11 расположены 4 резьбовых отверстия 17-20 для крепления стойки под электронный блок. На одной оси с отверстием 12 под сенсор расхода расположено резьбовое отверстие 21 небольшого диаметра под сенсор температуры. Отверстие 12 под сенсор расхода расположено в круглом углублении 22.
Симметрично к центральной оси прямоугольной установочной площадки 11 снаружи цилиндрической поверхности корпуса к ней подходит слегка скругленное сверху и с плавным увеличением высоты к задней поверхности круглых торцевых фланцев 2 и 3 - ребро жесткости в виде частей 23 и 24, с другой стороны цилиндрической части корпуса имеется такое же двухчастевое ребро жесткости в виде выступов 25 и 26.
В цилиндрической части корпуса под отверстием в 21 прямоугольной установочной площадке 11 для сенсора температуры перпендикулярно продольной оси цилиндра размещено тело 27 обтекания, имеющее в поперечном сечении трапецеидальную форму. При этом в нем со стороны отверстия под сенсор температуры выполнено отверстие 28 для него.
Конструкция корпуса проточной части вихревого расходомера используется следующим образом.
Посредством круглых торцевых фланцев 2 и 3 конструкцию корпуса проточной части крепят с помощью крепежных элементов (на чертежах не показаны) к трубопроводу. Затем на установочную площадку 11 конструкции с помощью крепежных элементов крепят стойку под электронные блоки вихревого расходомера. При этом в отверстие 12 под сенсор расхода крепится сенсор расхода, в отверстии 21 размещается сенсор температуры, проходящий в отверстие 28 в теле 27 обтекания.
В процессе работы при прохождении потока контролируемой среды вокруг тела обтекания образуются вихри, с помощью сенсора расхода происходит измерение расхода, а с помощью сенсора температуры - измерение температуры.
В сравнении с прототипом заявляемый корпус обеспечивает более высокую точность измерения температуры и надежную работу узлов вихревого расходомера при обеспечении заданной геометрии тела обтекания.
Конструкция корпуса проточной части вихревого расходомера, выполненная цельнолитой и включающая в себя проточную часть в виде полого толстостенного цилиндра с неразъемно прикрепленными к его торцам плоскими толстыми фланцами, имеющими каждый форму круга с отверстием в центральной части, диаметр которого равен диаметру проточной части, и с отверстиями расположенными по окружности в средней части фланца и предназначенными для соединения с фланцами на трубопроводе при установке расходомера, при этом на боковой поверхности цилиндра проточной части имеется с одной стороны прямоугольная установочная площадка для установки на ней стойки под электронный блок расходомера и размещения в проточной части тела обтекания и сенсора температуры, выполненная с отверстиями в углах для крепления к нему стойки, и с центральным отверстием под сенсор расхода, отличающаяся тем, что установочная площадка для стойки под электронный блок имеет ширину, примерно равную трем диаметрам отверстия под сенсор расхода, на одной продольной оси с отверстием под который в установочной площадке выполнено резьбовое отверстие под сенсор температуры, тело обтекания выполнено за одно целое с проточной частью и размещено в ней перпендикулярно боковой поверхности проточной части таким образом, что отверстие под сенсор температуры проходит внутри тела обтекания, имеющего в поперечном сечении трапецеидальную форму, при этом по наружной боковой поверхности цилиндрического корпуса параллельно его продольной оси с одной стороны выполнено ребро жесткости, начинающееся примерно за пределами противолежащего отверстия под сенсор расхода и простирающееся до задней поверхности круглых торцевых фланцев с плавным увеличением высоты ребра к ней, с другой стороны корпуса аналогичное ребро жесткости проходит от поперечной стороны установочной площадки за ее пределы с плавным увеличением высоты ребра к задней поверхности фланцев.
