羅茨流量計

羅茨流量計的工作原理以及特點

羅茨流量計屬于定排式流量計,在流量儀表中是精度{zg}的一類。它利用機械測量元件把流體連續不斷地分割成單個已知的體積部分,根據計量室逐次、重復地充滿和排放該體積部分流體的次數來測量流量體積總量。pd流量計一般不具有時間基準,為得到瞬時流量值需要另外附加測量時間的裝置。定排量測量方法可追溯到 18世紀,20世紀30年代進入普遍商業應用。

1.羅茨流量計的工作原理

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

2. 羅茨流量計的特點

羅茨流量計具有精度高,基本誤差一般為±0.5%r,特殊的可達±0.2%r或更高。通常在昂貴介質或需要使用jq流量計的場合使用。

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行。可直接獲得累計總量,清晰明了,也可以遠傳控制,不適合采取密度計測量的高壓天然氣測量中,不易處理的氣體壓縮系數

腰輪流量計(羅茨流量計)工作原理與結構特點

說明:腰輪流量計又稱羅茨流量計,其原理圖如圖4-1和圖4-2所示。其結構特征為:在流量計的殼體內有一個計量室,計量室內有一對(圖4-1)或兩對(圖4-2)可以相切旋轉的腰輪(由此得名腰輪流量計),在流量計殼體外面與兩個腰輪同軸安裝了一對驅動齒輪,它們相互啃合使兩個腰輪可以相互聯動。

腰輪流量計的工作原理可以從圖4-1中的4個過程來分析。

首先在結構上,由腰輪的外輪廓和流量計殼體的內壁面可以組成具有一定容積的“斗”空間,我們稱為“計量室”。當有流體通過流量計時,在流量計進出口流體差壓的作用下,兩腰輪將按如圖方向旋轉。在圖4-1d中,由腰輪O1和殼體形成一封閉的計量室,該計量室內所充滿的流體是腰輪從進口連續流體中分隔而成的單個體積。從腰輪受力分析可以看出,此時腰輪O1為主動輪,而O2所受流體壓力相互平衡,不產生旋轉力,所以為從動輪。由01帶動O2旋轉到圖4-1c所示位置時,將計量室中的流體排向流量計出口。從腰輪受力分析可以看出,此時兩個腰輪上都產生沿圖中箭頭方向的旋轉力,使兩腰輪旋轉到圖4-1b的位置。此時與圖d的狀態相反,由腰輪O2與和殼體形成一封閉的計量室,該計量室內所充滿的流體是腰輪從進口連續流體中分隔而成的另一單個體積。而且,從腰輪受力分析可以看出,此時腰輪O2為主動輪,而01所受流體壓力相互平衡,不產生旋轉力,所以為從動輪。由O2帶動O1旋轉到圖4-1a所示位置時,將計量室中的流體又排向流量計出口。與圖4-1c的狀態一樣,此時兩個腰輪上都產生沿圖中箭頭方向的旋轉力,使兩腰輪繼續旋轉到圖4-1d的位置。到此時,兩腰輪轉子都旋轉了180°,有兩個計量室的流體量被排向流量計出口。

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

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