羅茨流量計(jì)

羅茨流量計(jì)的工作原理以及特點(diǎn)

羅茨流量計(jì)屬于定排式流量計(jì),在流量儀表中是精度最高的一類。它利用機(jī)械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分,根據(jù)計(jì)量室逐次、重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流量體積總量。pd流量計(jì)一般不具有時(shí)間基準(zhǔn),為得到瞬時(shí)流量值需要另外附加測量時(shí)間的裝置。定排量測量方法可追溯到 18世紀(jì),20世紀(jì)30年代進(jìn)入普遍商業(yè)應(yīng)用。

1.羅茨流量計(jì)的工作原理

羅茨流量計(jì)由殼體計(jì)量室,兩個(gè)咯次輪轉(zhuǎn)子組成。 兩個(gè)橢圓齒輪具有相互滾動進(jìn)行接觸旋轉(zhuǎn)的特殊形狀。p1和p2分別表示入口壓力和出口壓力,顯然p1>p2, 在兩側(cè)壓力差的作用下,產(chǎn)生逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),為主動輪;上方齒輪因兩側(cè)壓力相等,不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩,是從動輪,由下方齒輪帶動,順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。在圖 1(b)位置時(shí),兩個(gè)齒輪均在差壓作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。選裝到圖1(c)位置時(shí),上方齒輪變?yōu)橹鲃虞?下方齒輪則成為從動輪,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到與圖 1(a)相同位置,完成一個(gè)循環(huán)。一次循環(huán)動作排出四個(gè)由齒輪與殼壁間圍成的新月形空腔的流體體積,該體積稱作流量計(jì)的"循環(huán)體積"。

2. 羅茨流量計(jì)的特點(diǎn)

羅茨流量計(jì)具有精度高,基本誤差一般為±0.5%r,特殊的可達(dá)±0.2%r或更高。通常在昂貴介質(zhì)或需要使用精確流量計(jì)的場合使用。

可用于高粘度流體的測量。范圍度寬,一般為10:1到5:1,特殊的可達(dá)30:1或更大。

是直讀式儀表,無需外部能源,僅利用流體本身的能量就可以運(yùn)行?？芍苯荧@得累計(jì)總量,清晰明了,也可以遠(yuǎn)傳控制,不適合采取密度計(jì)測量的高壓天然氣測量中,不易處理的氣體壓縮系數(shù)

腰輪流量計(jì)(羅茨流量計(jì))工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

說明:腰輪流量計(jì)又稱羅茨流量計(jì),其原理圖如圖4-1和圖4-2所示。其結(jié)構(gòu)特征為:在流量計(jì)的殼體內(nèi)有一個(gè)計(jì)量室,計(jì)量室內(nèi)有一對(圖4-1)或兩對(圖4-2)可以相切旋轉(zhuǎn)的腰輪(由此得名腰輪流量計(jì)),在流量計(jì)殼體外面與兩個(gè)腰輪同軸安裝了一對驅(qū)動齒輪,它們相互啃合使兩個(gè)腰輪可以相互聯(lián)動。

腰輪流量計(jì)的工作原理可以從圖4-1中的4個(gè)過程來分析。

首先在結(jié)構(gòu)上,由腰輪的外輪廓和流量計(jì)殼體的內(nèi)壁面可以組成具有一定容積的“斗”空間,我們稱為“計(jì)量室”。當(dāng)有流體通過流量計(jì)時(shí),在流量計(jì)進(jìn)出口流體差壓的作用下,兩腰輪將按如圖方向旋轉(zhuǎn)。在圖4-1d中,由腰輪O1和殼體形成一封閉的計(jì)量室,該計(jì)量室內(nèi)所充滿的流體是腰輪從進(jìn)口連續(xù)流體中分隔而成的單個(gè)體積。從腰輪受力分析可以看出,此時(shí)腰輪O1為主動輪,而O2所受流體壓力相互平衡,不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力,所以為從動輪。由01帶動O2旋轉(zhuǎn)到圖4-1c所示位置時(shí),將計(jì)量室中的流體排向流量計(jì)出口。從腰輪受力分析可以看出,此時(shí)兩個(gè)腰輪上都產(chǎn)生沿圖中箭頭方向的旋轉(zhuǎn)力,使兩腰輪旋轉(zhuǎn)到圖4-1b的位置。此時(shí)與圖d的狀態(tài)相反,由腰輪O2與和殼體形成一封閉的計(jì)量室,該計(jì)量室內(nèi)所充滿的流體是腰輪從進(jìn)口連續(xù)流體中分隔而成的另一單個(gè)體積。而且,從腰輪受力分析可以看出,此時(shí)腰輪O2為主動輪,而01所受流體壓力相互平衡,不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力,所以為從動輪。由O2帶動O1旋轉(zhuǎn)到圖4-1a所示位置時(shí),將計(jì)量室中的流體又排向流量計(jì)出口。與圖4-1c的狀態(tài)一樣,此時(shí)兩個(gè)腰輪上都產(chǎn)生沿圖中箭頭方向的旋轉(zhuǎn)力,使兩腰輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到圖4-1d的位置。到此時(shí),兩腰輪轉(zhuǎn)子都旋轉(zhuǎn)了180°,有兩個(gè)計(jì)量室的流體量被排向流量計(jì)出口。

隨著腰輪從狀態(tài)圖a到圖d繼續(xù)旋轉(zhuǎn),就不斷有流體被測量元件分隔并從進(jìn)口送到出口。只要知道計(jì)量室空間的容積υ和記錄腰輪的轉(zhuǎn)動次數(shù)N,就可得到通過流量計(jì)的流體體積V。顯然,對于腰輪流量計(jì)

腰輪流量計(jì)能用于各種清潔液體的流量測量,尤其適用于油品計(jì)量,也可制成測量氣體的流量計(jì)。它的計(jì)量準(zhǔn)確度高,可達(dá)0.1~0.5級。其主要缺點(diǎn)有:體積大、笨重;壓損較大;運(yùn)行中振動較大等。利用互成的。角的兩對腰輪結(jié)構(gòu)(如圖4-2所示),可以大大減小運(yùn)行中的振動噪聲。