Файл: Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности учебник.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 261

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 83. Крыльчатый счетчик жидкости.

СЧЕТЧИКИ ВОДЫ С ВИНТОВОЙ ВЕРТУШКОЙ

Скоростные счетчики с винтовой вертушкой применяются для измерения больших расходов воды. Конструкция счетчика типа ВВ схематично показана на рис. 84. Жидкость через струевыпрямитель 1 поступает к винтовой вертушке 7, расположенной по оси потока в корпусе 2. Вращение вертушки через червячное устройство 6 и редуктор 5 передается счетному механизму 3, ко­ торый отделен от редуктора водонепроницаемой перегородкой 4. Счетчики этого типа изготовляются на условные проходы от 50 до 200 мм и обеспечивают измерение расхода от 70 до 1700 м3 /ч с точностью +2 — 3% .

ТАХОМЕТРИЧЕСКИЕ ШАРИКОВЫЕ РАСХОДОМЕРЫ ЖИДКОСТИ

Эти расходомеры входят в систему ГСП. Принцип их действия заключается в том, что в качестве подвижного элемента приме­ няется шарик, совершающий под действием потока вращательное движение, причем частота его вращения прямо пропорциональна расходу. Датчик расходомера с шариком показан на рис. 85. Жидкость поступает во внутреннюю полость корпуса / через тан­ генциальные отверстия. Шарик 2, расположенный во внутренней измерительной полости, под воздействием движущегося потока приобретает некоторую угловую скорость, прямо пропорциональ­ ную объемному расходу Q0. Частота вращения шарика

Рис. 84. Счетчик жидкости с винтовой вер­ тушкой.

Qo

—

m(nd2/4)R '

где л — частота вращения шарика, 1/с;

,d — диаметр входных отверстий, м;

т— число отверстий;

R — радиус, на котором расположены входные отверстия, м.

Скорость вращения

шарика

определяется

по числу

его•прохож­

дений мимо катушки 3

магнитоиндукционного тахометрического пре­ образователя с выход­ ным сигналом в виде постоянного тока си­ лой 0—5 мА. Шарико­ вые расходомеры при­ годны для измерения расхода жидкостей с твердыми включения­ ми, а также насыщен­ ных газами. Диаметры условных проходов расходомеров этого ти­ па лежат в пределах от 5 до 200 мм, преде­ лы измерения от 2,5 до 600 м3 /ч. Класс точ­ ности приборов 1, 1,5 и 2,5.

КРЫЛЬЧАТЫЕ И ВИНТОВЫЕ РАСХОДОМЕРЫ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

І274Ї

v

Для измерения

рас­

 

хода

сыпучих

материа­

 

лов

и продуктов могут

 

применяться

крыльча-

 

тые

и винтовые расхо­

Рис. 85. Схема датчика шарикового расхо­

домеры.

Принцип

их

домера.

действия

так

же,

как

 

и жидкостных " расхо­ домеров, основывается на изменении скорости вращения крыль­

чатки или винтовой спирали под воздействием движущегося по­ тока.

Частота вращения крыльчатки, находящейся под воздействи­ ем движущегося сыпучего продукта

 

 

пк=

У1

А

 

 

 

—

 

,

 

 

 

R

Q„# 2

где я к — частота

вращения

крыльчатки,

1/с;

^1 —скорость потока сыпучего продукта,

м/с;

R—радиус

крыльчатки,

м;

 

 

 

А — работа, совершаемая крыльчаткой,

Дж;

Q M — массовый расход сыпучего продукта, кг/с. •

/07- (27э

Частота вращения винтовой спирали

 

240

 

 

 

» в = К < ? „ — г - — ,

(276)

 

л £>2 грс.м

 

где tiB—частота

вращения винта, 1/с;

конструктивные

параметрь^ расхо­

/(—постоянная прибора, учитывающая

домера,

м ~ ';

 

 

QM — массовый расход, кг/с;

 

 

D — диаметр трубы, м;

 

 

z— шаг винта;

.

 

Рем—объемная масса сыпучего продукта,

кг/м3 .

 

В пищевой промышленности разработано и испытано несколь­ ко конструкций расходомеров сыпучих продуктов, изготовляемых силами предприятий или опытными производствами мелкими партиями. Пределы измерения расхода от 15 до 150 кг/мин, по­ грешность измерения ± 5 % .

§ 4 . РАСХОДОМЕРЫ ИНЕРЦИОННЫЕ

Расходомеры этой группы широко применяются в пищевой промышленности для измерения расхода жидких и сыпучих ма­ териалов. Наиболее важной их особенностью является то, что они позволяют измерять массовый расход многокомпонентных жид­ костей, а также жидкостей с разной плотностью без какой-либо корректировки показаний, а также вне зависимости от других свойств и параметров состояния вещества (давления, температу­ ры, вязкости и т. п.). Это очень .важно для пищевой промышлен­ ности, в которой часто приходится сталкиваться с измерением расхода продуктов с разной вязкостью и плотностью, а также насыщенных воздухом или газами.

В основу инерционных или массовых жидкостных расходоме­ ров положен принцип действия, заключающийся в придании из­ меряемому потоку вещества дополнительного движения. В зави­ симости от того, какое дополнительное движение сообщается по­ току (при помощи вращающегося или колеблющегося звена), на чувствительных элементах приборов возникают усилия и ускоре­ ния, пропорциональные массовому расходу вещества.

Момент силы, возникающей на валу звена (крыльчатки), вра-

вдающегося в потоке,

который

движется с определенной скоро­

стью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мк

=

<?м (Rv2

cos а 2 — rvy cos а х ) ,

 

(277>

где

Мк — момент силы, Н • м;

 

 

 

 

 

<?м— массовый расход, кг/с;

 

 

 

 

R

и г—радиус завихрения потока при выходе и входе

из ротора, м;

v i и

v2—'абсолютные

скорости потока при входе в ротор

и выходе из не­

 

го, м/с;

 

 

 

 

 

 

 

<*1 и а 2 — углы между

соответствующими

векторами абсолютных скоростей

 

и их окружными

составляющими.

 

 

 

ТУРБИННЫЕ

РАСХОДОМЕРЫ

ЖИДКОСТИ

 

 

В

настоящее время

наибольшее

распространение

получают

жидкостные турбинные

счетчики-расходомеры (тип ВТ), в кото­

рых протекающей

жидкости придается вращательное

движение

с помощью крыльчатого ротора от вспомогательного

электродви­

гателя. В этом случае на ротор попадает невращающаяся

жид­

кость, следовательно, вектор скорости V\ направлен

по оси по­

тока и cosat = 0. При выходе жидкости с ротора окружная

ско­

рость

 

 

t)2 cos a 2 = a>R.

 

(278)

Таким образом, уравнение для момента силы принимает .вид:

 

 

MK = Qu<oR*.

 

 

(279)

В случаях, когда представляется затруднительным

подводить

к прибору электроэнергию

для создания

инерционных

усилий в

і

г

з

^

5

в

Рис. 86. Схема турбинного инерционного расходомера.

измеряемом потоке, может быть использована энергия самого потока.

На рис. 86 представлена схема турбинного расходомера с эле­ ктроприводом. Синхронный электродвигатель 1 вращает через

редуктор с постоянной скоростью крыльчатый ротор 2, лопатки которого параллельны оси вращения. Это вращение передается протекающему потоку жидкости, которая, выйдя из лопаток ро­ тора, оказывает давление на лопатки 4 ведомой турбинки, кото­ рые также параллельны оси вращения. При этом турбинка пово­ рачивается на некоторый угол, определяемый равенством момен­ та силы, создаваемого потоком, и момента сил спиральной пру­ жины 3, внутренний конец которой укреплен на оси турбинки, а внешний — на неподвижном основании. Угол поворота турбинки с помощью магнитной муфты 5 и вращающегося трансформато­ ра 6 передается к вторичному прибору, который может быть от­ градуирован в единицах расхода вещества.

Расходомеры подобных типов отличает небольшая инерцион­ ность, характеризующаяся постоянной -времени 0,5—-1 с, что по­ зволяет производить измерения при частых и резких колебаниях расхода.

Приборы типа ВТ обеспечивают измерение расхода в преде­

лах

от

1,6 до

150 м3 /ч. Диаметр условного прохода

в

них

от

50

 

 

 

 

 

до

 

150 мм,

погреш-

 

j

ц

5

6

ность

измерения

±2—

 

 

 

 

 

5 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

приборам

инер­

 

 

 

 

 

ционного

действия

от­

 

 

 

 

 

носятся

также

расхо­

 

 

 

 

 

домеры

с

определени­

 

 

 

 

 

ем

расхода

по усилию

 

 

 

 

 

Кориолиса,

гироскопи­

 

 

 

 

 

ческие

расходомеры

и

 

 

 

 

 

некоторые

другие.

 

 

 

 

 

 

 

 

МАССОВЫЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСХОДОМЕРЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

СЫПУЧИХ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МАТЕРИАЛОВ

 

 

 

 

 

 

 

Применяемые

в пи­

Рис. 87.

Схема

автоматических

порционных

щевой

промышленно­

сти

массовые расходо­

весов.

 

 

 

меры

 

сыпучих

мате­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

риалов, и продуктов —

это

различного типа весовые и весодозирующие

устройства. На

рис. 87 приведена схема устройства автоматических порцион­ ных весов (тип 1М-100-2), предназначенных, для автоматичес­ кого взвешивания муки, поступающей непрерывным потоком. Мука подается через воронку питателя 5 в ковш 9, под­ вешенный на правом плече равноплечего коромысла 2, на кото­ ром укреплен гиредержатель / с гирями, соответствующими по массе заданной величине порции. Рыхление поступающей муки осуществляется с помощью лопастного рыхлителя, приводимого

Смотрите также файлы