Debitmetre de viteza

Debitmetre de viteza

Debitmetre cu rotor cu paletaj vertical. Debitmetrele cu rotor cu paletaj vertical se folosesc la masurarea debitelor mici de apa si de alte lichide in conducte orizontale. Presiunea lichidului se exercita perpendicular pe axa rotorului. Aparatele de acest tip se impart in aparate "cu mecanism inecat' si "cu mecanism uscat', dupa cum meca­nismul contor se afla direct in lichid, sau este separat de acesta printr-un

dispozitiv corespunzator. Apa­ratele cu mecanismul inecat prezinta o serie de avantaje (au piese mai putine, nu au garnitura de etansare etc.) fata de cele cu mecanismul uscat, dar pentru o functionare nor­mala lichidul trebuie sa fie de buna calitate. Modul de adu­cere a lichidului la paletele ro­torului este foarte important, deoarece la trecerea lichidului prin aparat nu trebuie sa se formeze zone moarte. Atat la debitmetrele pentru lichide, cu un singur jet (fig. 8-1, a cat si la cele cu mai multe jeturi (fig. 8-1, b) lichidul este adus tangential la paletele rotoare­lor. La contoarele de debit cu un singur jet lichidul intra si iese la acelasi nivel, ceea ce asigura tre­cerea sa pe drumul cel mai scurt, fara formarea unor zone moarte. Aceasta reduce pierderea de presiune si impiedica totodata formarea de depuneri (depunerea nisipului etc). Se utilizeaza contoare de debit pentru lichide cu rotor cu paletaj vertical cu un singur jet, cu mecanism uscat (fig. 8-2). Ele se fabrica cu calibrul intre 10 si 40 mm pentru masurarea debitelor de apa rece si calda pana la o temperatura de 90°C, cu o presiune de lucru pana la 15 kgf/em²._ Aceste aparate pot fi utilizate si la masurarea debitului altor lichide. In tabela 8-1 se dau date asupra capacitatii de trecere a apometrelor echipate cu rotor cu palete.

Tabela 1

Capacitatea de trecere a apometrelor cu rotor cu palete

Calibrul apometrului, mm	Debitul caracteristic (Ia o pierdere de presiune de 10 m col. apa), m'/h	Incarcarea admisibila		m'/h	incarcarea
		constanta (la o functionare de 24 ore pe zi)	Ia o functio­nare de 10 ore pe zi	temporara (de scurta durata)	minima admisibila, m'/h
	.	1,2
	Eseu: Zugraveli si vopsitorii - lucrari care trebuie terminate inainte de inceperea zugravelilor si vopsitoriilor Eseu: Descriere folii de polietilena

Observatie. Numerele de la numarator se refera la apometrele pentru masurarea apei reci, iar cele de la numitor, pentru masurarea apei calde.

Corpul debitmetrului (fig. 8-2), turnat din metal, are canale conice pentru intrarea si iesirea lichidului. In partea largita a canalului de intrare este montata sita metalica care impiedica patrunderea in aparat a unor obiecte straine. In spatele sitei se afla un dispozitiv de redresare a curge­rilor care este totodata si un regulator.

Rotorul debitmetrului se leaga printr-o serie de angrenaje cu roti dintate cu mecanismul contor mecanismele de transmitere ii cel con­tor fiind separate prin cutia de etansare Deasupra mecanismului contor este montat un cadran emailat care are o scara mare pentru acul indi­cator mare si cinci scari mici pentru acele indicatoare mici. Scara mare are 100 diviziuni, cu o valoare a diviziunii de 0,001 m³. Scarile mici avu cate 10 diviziuni. Valorile diviziunilor la scarile mici sunt: la prima scara 0,1 m³, la a doua 1,0 m³, la a treia 10,0 m³ etc.¹)

La aparatele destinate masurarii debitului de apa cu temperatura pana la 30°C rotorul se executa uneori din material plastic; de obicei el se exe­cuta insa din metal.

Fig. 8-2. Debitmetru cu rotor cu paletaj vertical

Debitmetre cu rotor spiral. Aceste aparate sunt folosite la masurarea unor debite mari de lichide. Spre deosebire de celelalte, ele pot fi montate nu numai pe portiuni orizontale de conducte, dar si pe por­tiuni inclinate in care lichidul curge in sens ascendent. La acest tip de debitmetre (fig. 8-3) lichidul ce trece prin aparat invarteste un rotor, care este un surub cu mai multe inceputuri cu pas foarte mare. Turatia rotorului este proportionala cu viteza curentului de lichid si invers propor­tionala cu pasul paletelor, adica

in care n este; turatia rotorului, in rot/s ;                            

w viteza de curgere a lichidului, in m/s;

k este o constanta determinata experimental;

l pasul paletelor rotorului, in m.

Ecuatia (8-1) se poate transforma inlocuind in ea valoarea vitezei

in care q_v este debitul de lichid, in m³/s ;

S - aria sectiunii libere a aparatului, in m².

Se obtine:

-de unde se vede ca turatia rotorului este proportionala cu debitul de lichid. Pentru a mentine constanta gradarea aparatului, directia curentului de lichid trebuie sa fie paralela cu axa rotorului, deoarece abateri neinsem­nate in miscarea curentului modifica turatia acestuia. Ca masura preventiva,

Fig. Sectiune printr-un debitmetru cu rotor spi­ral

- corp; - ro­tor; -lagar-; -su­port;     5 - melc;

- roata melcata; - mecanism de transmitere;

- cutie de etansare; - mecanismul con­tor; - dispozitiv de redresare a curentului; - regu­lator; - parghia regulatorului; -la­gar; 14 cadran

inainte de intrarea lichidului in rotor este montat un dispozitiv de redresare a curentului. In afara de aceasta mai este necesar ca in amonte de aparat sa fie o portiune dreapta de teava pe o lungime de cel putin (8-10) D_r iar in aval, de cel putin 5D, D fiind diametrul conductei.

In fig. 8-4 este reprezentata o sectiune printr-un debitmetru cu rotor spiral. Piesa sa cea mai importanta este rotorul, care trebuie sa fie bine centrat si echilibrat; afara de aceasta, este de dorit ca greutatea specifica a rotorului sa fie apropiata de greutatea specifica a lichidului. De aceea, rotoarele metalice se executa cu partea centrala goala in interior. La apa­ratele folosite la masurarea debitului de apa cu temperatura sub 30°C, rotorul se executa uneori din material plastic.

Dupa cum se arata in fig. 8-4, rotorul debitmetrului este legat prin­tr-un angrenaj cu melc si un ax la mecanismul de transmitere, iar acesta la randul sau, prin cutia de etansare, la mecanismul contor. Ca si la apa­ratul cu rotor cu palete, mecanismul contor are un ac indicator mare si cinci ace indicatoare mici cu raportul de transmitere 1:10.

Debitmetrele cu rotor spiral cu calibrul peste 100 mm, spre deosebire de aparatele cu calibrul de 50-80 mm (fig. 8-4), se executa cu mecanismul interior schimbabil. Aparatele de acest tip sunt calculate la o presiune de lucru pana la 10 kgf/cm²; in anumite cazuri, ele se executa si pentru pre­siuni pana la 15 kgf/cm².

In tabela 8-2 se dau date asupra debitmetrelor cu rotor spiral folosite la masurarea debitelor de apa.

Tabela 8-2

Capacitatea de trecere a apometrelor cu rotor spiral

Trebuie precizat ca la acest aparat calibrul poate fi mai mic decat dia­metrul conductei. De aceea, apometrele cu diametrul mai mic decat dia­metrul conductei se monteaza cu racorduri intermediare conice; dimensiu­nile acestora sunt date in tabela 8-2. La incarcarile admisibile constante, pierderile de presiune in debitmetrele cu rotor spiral sunt considerabil mai mici decat la alte tipuri de aparate de viteza si variaza de obicei intre 0,2 si 0,25 m col. apa.

8-3. Debitmetre volumice

Dupa cum s-a spus mai sus, din grupa debitmetrelor volumice pentru lichide fac parte contoarele de debit cu piston, cu disc, rotative si alte cateva tipuri. Exista mai multe tipuri constructive diferite de debitmetre cu piston, cu unul sau cu mai multe pistoane; tipul cel mai raspandit este cel cu un singur piston. Principiul de functionare al debitmetrului cu piston rezulta din fig. 8-5. Lichidul intra pe teava prin robinetul dis­tribuitor cu patru cai direct sub pistonul tinzand sa-1 ridice. Pistonul, .deplasandu-se in sus, expulzeaza lichidul ce se afla in camera superioara a cilindrului, prin robinetul distribuitor si teava Cand pistonul ajunge in pozitia extrema de sus, robinetul cu patru cai, legat printr-un mecanism special la tija pistonului, se roteste in pozitia reprezentata prin linii intre­rupte in fig. 8-5. Din cauza aceasta lichidul intra din teava in camera superioara a cilindrului si pistonul incepe sa se depla­seze in jos, expulzand astfel lichidul din camera infe­rioara a cilindrului, prin robinetul cu patru cai, in teava a. In momentul cand pistonul ajunge in pozitia extrema de jos, ciclul se repeta. Cantitatea de lichid ce trece prin aparat intr-un anumit interval de timp se determina cu un contor, legat de tija pistonului printr-un mecanism de transmitere.

Aparatele cu piston sunt foarte comode la masu­rarea debitelor de lichide la consumuri mici si pre­siuni reduse. Precizia acestor aparate este cuprinsa intre 1 si 1,5%. Debitmetrele cu piston functioneaza satisfacator la orice temperatura si cu orice lichid. Este necesar numai ca lichidul sa fie suficient de curat, destul de fluid si sa nu aiba proprietati corosive.

In fig. 8-6 este reprezentata o sectiune printr-un debitmetru cu disc; sensul de circulatie a lichidului este aratat prin sageti. Contorul debit­metrului este format din discul care executa o miscare de oscilatie in interiorul camerei de masurare descriind cu capatul axului sau un cerc in jurul conului de ghidare Camera de masurare este limitata lateral prin pereti de forma unei zone sferice, iar sus si jos, prin pereti in forma de trunchi de con. Camera de masurare are la interior un prag radial

(v. fig. 8-6, b), discul fiind prevazut in acel Ioc cu o fanta, astfel incat pragul nu impiedica miscarea oscilanta a discului, dar impiedica miscarea sa de rotatie.

In camera de masurare, inainte si dupa prag exista orificii pentru intrarea si iesirea lichidului, care leaga camera cu racordurile de intrare si de iesire ale corpului aparatului. La trecerea lichidului, asupra discului se exercita o presiune mai mare pe partea dinspre intrare decat pe cea dinspre iesire, din care cauza el executa o miscare oscilanta,

lasand sa treaca prin aparat la fiecare oscilatie completa un anumit volum de lichid egal cu volumul util al ca­merei de masurare. Capatul axului discului roteste axul. primei roti dintate a meca­nismului de transmitere, legat la contorul ce inregistreaza cantitatea de lichid ce trece prin aparat. In tabela 8-3 se dau date asupra capacitatii de trecere a debitmetrelor cu disc.

Precizia debitmetrelor cu disc poate fi adusa relativ usor pana la i 0,5 1% pentru debite de lichid intre 4 si 20% din cel caracteristic.

Pentru a asigura o functionare precisa si corecta a debitmetrelor cu disc, cantitatea de lichid care scapa printre disc si camera trebuie sa fie minima, deoarece aceasta nu este inregistrata de debitmetru. Peretii zonei sferice si discul trebuie sa fie executati cu grija, pentru ca sa se asigure o etanseitate suficienta in orice pozitie, fara ca sa se blocheze pe peretii camerei.

Dintre defectele proprii debitmetrelor cu disc trebuie mentionata uzura-relativ rapida a partilor in frecare, in deosebi cand in lichid patrunde nisip. Repararea lor. este complicata si costisitoare iar uneori chiar imposibila.

Pentru marirea duratei de functionare a debitmetrelor este necesar ca jocul dintre disc si peretii camerei sa fie ceva mai mare decat cel obisnuit; aceasta reduce intrucatva precizia indicatiilor aparatelor la debite mici.