罗茨流量计

罗茨流量计的工作原理以及特点

罗茨流量计属于定排式流量计,在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量。pd流量计一般不具有时间基准,为得到瞬时流量值需要另外附加测量时间的装置。定排量测量方法可追溯到 18世纪,20世纪30年代进入普遍商业应用。

1.罗茨流量计的工作原理

罗茨流量计由壳体计量室,两个咯次轮转子组成。 两个椭圆齿轮具有相互滚动进行接触旋转的特殊形状。p1和p2分别表示入口压力和出口压力,显然p1>p2, 在两侧压力差的作用下,产生逆时针方向旋转,为主动轮;上方齿轮因两侧压力相等,不产生旋转力矩,是从动轮,由下方齿轮带动,顺时针方向旋转。在图 1(b)位置时,两个齿轮均在差压作用下产生旋转力矩,继续旋转。选装到图1(c)位置时,上方齿轮变为主动轮,下方齿轮则成为从动轮,继续旋转到与图 1(a)相同位置,完成一个循环。一次循环动作排出四个由齿轮与壳壁间围成的新月形空腔的流体体积,该体积称作流量计的"循环体积"。

2. 罗茨流量计的特点

罗茨流量计具有精度高,基本误差一般为±0.5%r,特殊的可达±0.2%r或更高。通常在昂贵介质或需要使用精确流量计的场合使用。

可用于高粘度流体的测量。范围度宽,一般为10:1到5:1,特殊的可达30:1或更大。

是直读式仪表,无需外部能源,仅利用流体本身的能量就可以运行。可直接获得累计总量,清晰明了,也可以远传控制,不适合采取密度计测量的高压天然气测量中,不易处理的气体压缩系数

腰轮流量计(罗茨流量计)工作原理与结构特点

说明:腰轮流量计又称罗茨流量计,其原理图如图4-1和图4-2所示。其结构特征为:在流量计的壳体内有一个计量室,计量室内有一对(图4-1)或两对(图4-2)可以相切旋转的腰轮(由此得名腰轮流量计),在流量计壳体外面与两个腰轮同轴安装了一对驱动齿轮,它们相互啃合使两个腰轮可以相互联动。

腰轮流量计的工作原理可以从图4-1中的4个过程来分析。

首先在结构上,由腰轮的外轮廓和流量计壳体的内壁面可以组成具有一定容积的“斗”空间,我们称为“计量室”。当有流体通过流量计时,在流量计进出口流体差压的作用下,两腰轮将按如图方向旋转。在图4-1d中,由腰轮O1和壳体形成一封闭的计量室,该计量室内所充满的流体是腰轮从进口连续流体中分隔而成的单个体积。从腰轮受力分析可以看出,此时腰轮O1为主动轮,而O2所受流体压力相互平衡,不产生旋转力,所以为从动轮。由01带动O2旋转到图4-1c所示位置时,将计量室中的流体排向流量计出口。从腰轮受力分析可以看出,此时两个腰轮上都产生沿图中箭头方向的旋转力,使两腰轮旋转到图4-1b的位置。此时与图d的状态相反,由腰轮O2与和壳体形成一封闭的计量室,该计量室内所充满的流体是腰轮从进口连续流体中分隔而成的另一单个体积。而且,从腰轮受力分析可以看出,此时腰轮O2为主动轮,而01所受流体压力相互平衡,不产生旋转力,所以为从动轮。由O2带动O1旋转到图4-1a所示位置时,将计量室中的流体又排向流量计出口。与图4-1c的状态一样,此时两个腰轮上都产生沿图中箭头方向的旋转力,使两腰轮继续旋转到图4-1d的位置。到此时,两腰轮转子都旋转了180°,有两个计量室的流体量被排向流量计出口。

随着腰轮从状态图a到图d继续旋转,就不断有流体被测量元件分隔并从进口送到出口。只要知道计量室空间的容积υ和记录腰轮的转动次数N,就可得到通过流量计的流体体积V。显然,对于腰轮流量计

腰轮流量计能用于各种清洁液体的流量测量,尤其适用于油品计量,也可制成测量气体的流量计。它的计量准确度高,可达0.1~0.5级。其主要缺点有:体积大、笨重;压损较大;运行中振动较大等。利用互成的。角的两对腰轮结构(如图4-2所示),可以大大减小运行中的振动噪声。