Датчик давления насыщенных паров потока жидкости

(191 (1 0 4 ВВВ ма ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.П.Сапрыкина088.8),свидетельство СССР 04 В 51/00, 98 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ НАСЫ 1 ЕННЫХПАРОВ ПОТОКА ЖИДКОСТИ(57) Изобретение м.б, использовано внасосостроении при кавитационныхиспытаниях на криогенных и нагретыхвысококипящих жидкостях. Цель изобретения - повышение точности измерения давления насыщенных паров путемисключения теплообмена насадка сокружающей средой и ограничения максимальной частоты вращения крыльчат"ки 9. Герметичный обтекаемый полыйнасадок (Н) 1 установлен соосно вгоризонтальном трубопроводе 2 и сообщен с входным участком 3 трубопровода 2 через гидролинию 4 заправки Н 1 сообщен с дренажом 5 через дренажную гидролинию 6 с подключенными к ней датчиками 7 и 8 перепада давления и давления. Крыльчатка 9 расположена внутри Н 1 перпендикулярно его оси на валу 10 с упором в его днище 11. Лопасти 12 крыльчатки 9 установлены с положительным углом атаки. Магнитная муфта связана с приводом 13 и состоит из двух полумуфт (ПМ) 14,5. П 14 установлена на валу 10, П 15 расположена соосно первой на своей оси изолировано от Н Н 1 снабжен наружной вертикальной осью б. Вал 10 в верхней части выполнен подпружиненным и установлен с возможностью осевого перемещения. ПМ 15 установлена на оси 6, размещена внутри трубопровода 2 и выполнена с приводом 13 в виде гидротурбины 17, лопатки 18 к-рой закреплены на периферии ПМ 15, что исключает теплообмен. 1 ил. 2 дИзобретение относится к гидравлическим испытаниям, в част:чости к устройствам для измерения кавитационного запаса насосов и может найти приу 5 менение в насосостроении при кавитационных испытаниях насосов криогенных и нагретых высококипящих жидкостях.Цель изобретения - повьппение точ,ности измерения путем исключения теплоос.,сна насадка с окружающей средой и ограничения максимальной частоты вращения: крыльчатки.На чертеже представлена схема дат чика давления насыщенных паров пото,ка жидкости, разрез (случай измерения параметров криогеннок раСочей сре,ды)оДатчик давления содержит герметичный обтекаемый полый насадок 1, установленный соосно в горизонтальномтрубопроводе 2, сообщенный с входным участком 3 трубопровода 2 через гкдролинкю 4 заправки и с дренажом 255 через дренажную гидролинию б, с подключенными к ней датчиками 7 и 8 перепада давления и давления, крыль 1 чатку 9, расположенную внутри насад ка 1 перпендикулярно его оси на валу 10 с упором в его днище 11, , лопасти 12 которой установлены с положительным углом атаки, магнитнуюмуФту, связанную " при:;одом:13 и состоящую из двух полумуФт 14 и 15 од"35 на из которых (полумуФта 14) становлена на валу 1 О кры;:ьчаткк 9 внутри насадка 1, а другая (полумуФта 15) расположена соосно первой изолированно от насадка 1 при этом насадок 1 снабжен неподвижной втулкой вертикальной осью б, вал 10 крыльчатки 9 в верхней части выполнеч поцпружиненным и установлен с возможностью осевого перемещения, а вторая полумуФта 15 установлена на наружной вертикальной оси 16 насадка 1, размещена внутри трубопровоца 2 и выполненас приводэм 13 в виде гидротурбины 17, лопатки 18 которой закреплены на периферии полумуФты 150 Кроме того, для заправки гидролинии 4 и 6 снабжены запорными элементами19 - 21, а для дозированного слива. рабочей среды из насадка 1 предус 55 мотрены гидролиния 22 с запорнорегулирующим органом 23 К датчику 7 перепада давления подключен также выход 24 трубопровода 2. В слу-. чае использования датчика для измерения параметров потока нагретой высококипящей жидкости, например горячей воды, датчики 7 и 8 подключают к нижней части насадка 1, Вал 1 О крыльчатки 9 поцпружинен с помощью пружины 25.Датчик давления работает следующим образом.Предварительно полый насадок 1 проливают протоком данной рабочей среды, забор которой осуществляют на входе 3 трубопровода 2, для чего при закрытом запорном элементе 20 открывают запорные элементы 19 и 21, насадок 1 заполняется через гидролинию 4 жидкостью, которая затем через гидролинию б и дренаж 5 сливается наружу. После проливки и заполнения насадка 1 закрывают запорные элементы 19 и 21, открывают запорнорегулирующий орган 3 гкдролинии 22 к сливают рабочую среду из насадка 1 в объеме 0,4-0,5 от объема насадка 1, внутри которого образуется граница раздела между жидкой и паровой фазами (не показана). При этом поток рабочей среды в трубопроводе 2 приводит во вращение с помощью лопаток 18 гидрстурбины 17 магнитную полумуФту 15, которая передает вращение магнитной полумуФте 14, а следовательно, и закрепленной вместе с ней на валу 10 с упором в днище 11 крыльчатке 9. В результате циркуляции жидкости внутри насадка 1 гроисходит более быстрое выравнивание температур потока жидкости в трубопроводе 2 и жидкости внутри насадка 1 и, следовательно снижается тепловая инерционность датчика, После стабилизации температуры внутрк насадка 1 по датчику 8 давления контролируют давление насыщенных паров жидкости при данной температуре, а при необходимости по датчику 7 - перепад давления между давлением насыщенных паров жидкости в насадке 1 к давлением на выходе 24 трубаг.ровода 2, т,е. определяют превышение давления жидкости, например, на входе в насосный агрегат (не показан) над давлением ее насипенных паров, Допустимый нагрев жидкости в насадке 1 вследствие дкссипаиии механической энергии крыльчатки 9 при прочих равньг условиях определяется угловой скоростью вращения вала 10 крыльчатки 9 и свой1463964 ствами самой жидкостиДопустимаямаксимальная угловая скорость вращения крыльчатки определяется расчетным путем или экспериментально. При этом размещение приводной . гидротурбины 17 в потоке жидкости трубопровода 2 полностью исключает теплообмен через днище 1 между жидкостью в насадке 1 и внешней средойСоставитель Л.ГостеваРедактор Е.Папп Техред М.Дидык Корректор И.Муска Заказ 809/42 . Тираж 520 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно в издательск комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 При превышении максимальной угловой скорости вращения вала 10 возникающая на лопастях крыльчатки 9 подъемная сила заставляет вал 10, преодолевая силу тяжести и усилие пружины 25, перемещаться вверх. При этом увеличивается осевой зазор между магнитными полумуфтами 14 и 5, что вызывает их отключение. При этом 15гуменьшается угловая скорость вращения вала 10 крыльчатки 9, а следовательно, и величина подъемной силы. В результате под действием силы тяжести и силы упругости пружины 25 20 вал 10 возвращается в исходное положение, включая в работу магнитные полумуфты 14 и 15 и т.д. Изменяя жесткость пружины 25, можно обеспечить автоматическое отключение полумуфт25 14 и 15 при равенстве угловой скорости вращения вала 1 О крыльчатки 9 допустимой максимальной угловой скорости вращения для любой рабочей жидкости, ЗО Формула изобретенияДатчик давления насыщенных паров потока жидкости, содержащий герметичный обтекаемый полый насадок, установленный соосно в горизонтальном трубо- О проводе и сообщенный с входным участком трубопровода через гидролинию заправки и с дренажом через дренажную гидролинию с подключенными к ней датчиками перепада давления и давления, крыльчатку, расположенную внутри насадка перпендикулярно его оси на валу с упором последнего в днище насадка, лопасти которой установлены с положительным углом атаки, связанную с приводом магнитную муфту, состоящую из двух полумуфт, одна из которых установлена на валу крыльчатки внутри насадка, а другая расположена соосно первой на своей оси изолированно от насадка, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения теплообмена с окружающей средой и ограничения максимальной частоты вращения крыльчатки, насадок снабжен наружной вертикальной осью, вал крыльчатки в верхней части выполнен подпружиненным,и уста" новлен с возможностью осевого перемещения,а вторая полумуфта установлена на наружной вертикальной оси насадка, размещена внутри трубопровода и выполнена с приводом в виде гидротурбины, лопатки которой закреплены на периферии полумуфты.