Теплосчетчик

(11) 483589 Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 05.09.75, Бюллетень33Дата опубликования описания 23.01.76 Государственный комитет Совета Министров СССпо делам изобретенн 81.121.42088.8) 53) ткрыт Авторыизобретения-исследовательский и пр нженерного оборудования общественных зданий,проектный институт Тяжп конструкторское бюро Н, Г. Г,йли и Ректно-эородов,Сухаренко, Н. Таратута сперименталь жилых и 1) Заявители ентральныи научи ный институт осударственный Специальное ромэле ефтехим опроектибор ТЕПЛОСЧЕТЧ И К асходомер, турбинный ндукторныИзобретение относится к области приборостроения и предназначено для контроля и учета расхода тепла и теплоносителя на абонентских вводах тепловых водяных сетей, например, жилых и общественных зданий. Для подобных целей применяют приборы механического, электромеханического и других типов.Известен теплосчетчик, содержащий тахо- метрический расходомер, датчики температур, счетное и показывающее устройство и интегратор, выполненный в виде магнита и металлического (алюминиевого) диска, затормаживаемого в зависимости от температуры потока.Такой счетчик сложен по конструкции и недостаточно надежен в работе.Предлагаемый теплосчетчик отличается тем, что интегрирующее устройство выполнено в виде индукторной муфты скольжения, якорь которой соединен с вращающимся чувствительным элементом тахометрического расходомера, а к обмотке возбуждения муфты подключены датчики температуры, Тахометрический расходомер выполнен в сочетании с двумя диаметрально расположенными индукторными муфтами скольжения.Ток обмотки возбуждения одной из муфт управляется выходными сигналами термодатчиков. Благодаря этому скорость выходного вала этой муфты является величиной, функционально зависимой как от расхода, так и от температуры теплоносителя, или иначе - пропорциональна расходу тепла, Благодаря неизменному току возбуждения другой муфты, ско рость ее выходного вала пропорциональна только расходу теплоносителя. Обе индукторныс муфты используются, следовательно, в качестве устройств, понижающих скорость и осуществляющих бессальниковую и бесконтактную передачу вращения. При этом одна О из них одновременно производит интегрирование величин, определяющих расход тепла. Число оборотов выходных валов муфт при помощи, например, магнитомеханических путевых переключателей преобразуются в пропорцио нальную последовательность электрическихимпульсов, учитываемых соответствующими счетными устройствами. Предлагаемый тепло- счетчик прост, обеспечивает получение как мгновенного и(или) суммарного значения теп ловой энергии, так и мгновенного и(или) суммарного значения основного параметра теплоносителя - расхода, по которому регулируется теплосеть. Показания прибора снимаются на месте или дистанционно. Сочетание в од пом приборе возможностей измерения указанных параметров упрощает общую систему учета и контроля работы теплосети.На фиг. 1 показан крыльчатый рпродольный разрез; на фиг. 2 -Э расходомер с вмонтированными и55 60 65 3ми муфтами скольжения; на фиг. 3 - примерная схема компановки прибора со всеми входящими в него устройствами и элементами.еплосчетчик включает тахометрический расходомер, состоящий из корпуса 1, на соответствующих полуосях которого вращается крыльчатка (турбинка) 2, немагнитных стенок 3 и 4, герметизирующих внутреннюю полость расходомера; индукторные муфты скольжения, включающие якори 5 и 6, выполненные в виде полых цилиндров, жестко связанных с крыльчаткой (турбинкой) тахометрического расходомера, зубчатые индукторы 7 и 8, устанавливаемые на соответствующих осях концентрично якорям 5 и 6, магнитопроводы 9 и 10 с обмотками возбуждения 11 и 12. Тепло- счетчик имеет закрепленные на индукторах 7 и 8 постоянные магниты 13 и 14 муфт 15 и 16; герметизированные магнитоуправляемые контакты (герконы) 17 и 18, попарно образующие магнитомеханические путевые переключатели; стандартные датчики 19 и 20 температур теплоносителя, блок управления 21 и счетные устройства 22 и 23, включающие частотомеры и (или) счетчики импульсов.В корпусе предусмотрен тангенциальный или аксиальный вход теплоносителя, в зависимости от вида применяемого расходомера, сетка - фильтр на входе и узел регулировки скорости вращения крыльчатки (турбинки).Элементы прибора вращаются подшипниковыми узлами и упорными стандартными камнями. Детали бесконтактных индукторных муфт скольжения изготавливают из ферромагнитных, другие детали прибора - из цветного, либо другого немагнитного материала,Расходомер монтируется на обратном трубопроводе системы теплоснабжения (для уменьшения температурного воздействия контролируемой среды), блок управления устанавливается на месте, либо дистанционно, датчики температур - на соответствующих трубопроводах, При установке теплосчетчика на системе горячего водоснабжения - в бойлерах учет разности температур может осуществляться относительно холодного водоснабжения. Для этого второй температурный датчик устанавливается на водопроводном трубопроводе.Теплосчетчик работает следующим образом.Протекающий через корпус 1 расходомера теплоноситель вращает крыльчатку (турбинку) 2 и одновременно якори 5 и 6 индукторных муфт со скоростью, пропорциональной скорости потока или расходу теплоносителя. При перемещении относительно индукторов 7 и 8 якори 5 и б пронизываются пульсирующими магнитными полями, создаваемыми обмотками возбуждения 11 и 12 и зубцами- впадинами индукторов 7 и 8 соответственно. В результате в активных поверхностях якорей 5 и 6 возникают вихревые токи. Взаимодействие последних с основными магнитными потоками создает крутящие моменты, приводящие индукторы 7 и 8 во вращение в аналогичном якорям 5 и 6 направлении с некоторым номи 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нальным скольжением. Величина момента, а следовательно и скорость вращения каждого из индукторов 7 и 8 в отдельности зависит от силы тока в соответствующих им обмотках возбуждения 11 и 12 и от скоростей якорей 5 и 6.В предлагаемом теплосчетчике в обмотку 11 через блок управления 21 подается неизменный по величине ток возбуждения. Вследствие этого скорость индуктора 7 зависит только от скорости якоря 5 и является величиной, пропорциональной расходу теплоносителя. В то же время управление током обмотки возбуждения 12 осуществляется через блок управления 21 в зависимости от разности температур теплоносителя, контролируемых датчиками 19 и 20. Изменение температуры вызывает изменение электрических сигналов на выходе датчиков 19 и 20, воздействующих через блок управления 21 на обмотку 12, изменяя ее ток возбуждения и скольжения индуктора 8.Благодаря такому устройству, скорость вращения индуктора 8 является величиной, функционально зависимой одновременно от расхода и разности температур теплоносителя, то есть определяет величину, пропорциональную расходу тепла, которая выражается како=во ж,где Я - расход тепла;6 - расход теплоносителя;О - разность температур теплоносителя;1 и 1 - интервал измерений (во времени).Таким образом, индукторная муфта является одновременно кинематическим и интегрирующим элементом прибора.Для бесконтактного съема числа оборотов индуктора 7 и 8 используются, например, два раздельных магнитомеханических путевых переключателя, включающих постоянный магнит 13 и геркон 17 для одной муфты и магнит 14 и геркон 18 - для другой, преобразующие число оборотов индукторов в электрические импульсы, Появляющиеся последовательности импульсов подаются соответственно на приборы 22 и 23 местного и (или) дистанционного контроля и (или) учета. Предмет изобретения Теплосчетчик, содержащий тахометрический расходомер, датчики температуры, интегрирующее, счетное и показывающее устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции прибора, интегрирующее устройство выполнено в виде индукторной муфты скольжения, якорь которой соединен с вращающимся чувствительным элементом тахометрического расходомера, а к обмотке возбуждения муфты подключены датчики температуры.483589лг 7 ЛПСЕЛЭСоставитель Н. П. Варнек Редактор О. филиппова Техред В, Рыбакова Корректоры: В. Петроваи О. Данишева Заказ 3234/3 Изд Мо 46 Тираж 740 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2