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水表防损分析与设计

信息来源:gkong.biz  时间:2010-04-21  浏览次数:104

  作者:王峰单位:中南林学院
  水表防损分析与设计
  一 引言
  自来水已经成为我国居民生活用水的主要来源,自来水的计量与每位用户息息相关。而在自来水表的使用中又必须面对因各种原因造成的计量失准及管路滴漏等用水损失。
  二 水表结构
  我国的 水表行业从1965年起对小口径水表进行了统一设计形成了系列化、通用化、标准化。我国居民生活用水表多是旋翼湿式表,口径在40mm以下,为LXS-15.40系列。
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  旋翼式水表主要由外壳、叶轮计量机构和减速指示机构组成,如图。
  睡流入水表以后沿测量机构下部的旋翼盒下排孔切线方向冲击翼轮旋转后,由翼轮盒上排孔流出,翼轮转速与水流速度成正比,经过减速齿轮传动,记述器即指示通过水表的谁量。
  三 防损分析及设计
  用水的损失包括水表的计量失准,管线滴漏,以及人为原因。我们重点分析由水表引起的损失,并将其分为人为损失与非人为损失。
  1-1 人为损失包括安装问题与私拆盗水。
  1-2我国民用领域常采用的均为LXS系列,该种水表要求水平安装,如果安装时由倾斜就会造成很大损失,以KA型水表不同安装斜度时的误差比较
  流量L/H 水表位置 KA型
  指针开 正常位置 30L/H
  始走动 横向倾斜45度 60L/H
  流量 横向倾斜90度 80L/H
  纵向倾斜45度 105L/H
  误 小 正常位置 0 %
  差 流 横向倾斜45度 -5 %
  量 横向倾斜90度 -12 %
  180L/H 纵向倾斜45度 -20 %
  可见,安装的水平度对误差的影响非常的大,这就要求,工程安装时必须注意水表的水平度。
  1-3 私拆盗水
  小口径水表与管路的连接采用的是六角螺母,为了防盗,在螺母上穿孔,用铜丝将螺母,表壳,罩子联起再用铅封封上。但通常情况是水表出厂时经调校后只将表壳与罩子用铅封封上,因为螺母是在安装后再铅封的,所以绝大多数均未铅封,又因为六角螺母易于拆装,这样就给私拆带来了漏洞。
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  如何能让安装方便,又能起到防盗的目的呢?如果能采用特殊的连接件与专用工具配合使用就可以解决这一问题。
  我们将螺母设计成圆形在圆周面上对称的钻出两个孔,用专用工具安装,安装后,用填充物将其封上。结构如图
  2-1非人为损失
  包括水表在制造、装配、设计、使用过程中的损失。
  下图是LXS-20的流量---误差曲线,表示水表不同流量时计量的误差,下文的分析多是依据该曲线。
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  2-2表壳的影响
  水表壳体采用铸造的方法生产,翻砂造型过程中,如果产生厚薄不均匀,使水流产生紊乱杂束状,冲击速度不一致。当机芯高于表壳0.5-0.8mm时水表指示变负。当内壁粗糙时,会增大水头损失,直接影响水表的感度。
  2-3叶轮计量机构及相关
  1叶轮 叶轮材料必须轻,密度应与水相近。重要以ABS材料制造。为增大喷水对叶面的冲击力,可将叶轮受水面做成凹形,并尽量增大叶片的长度,但必须避免与叶轮盒内壁相摩擦。
  2齿轮机构
  水表的损坏多是由于齿轮,齿轮轴,及其轴承的磨损。齿轮必须用硬质,防锈,不易掉齿的材料(如ABS)1-3齿轮采用不锈刚轴,其余齿轮轴与齿轮可用耐潮的工程塑料。叶轮轴下部及其轴顶尖应使用尼龙,不锈钢等物以保证在水中浸泡不会膨胀变形,而影响感度。
  3叶轮盒喷孔的参数
  采用如图的喷口设计可以增大水的冲击力,喷孔与流入水的方向成为各种角度,由于喷出的初速不同,所以其冲击力也不相同,因而影响叶轮的旋转速度,据统计这种角度变化所引起的冲击力变化而得到的调整效果可达5%。
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  2-4水垢与杂质的影响
  水表长期使用,易于在水表的机构、面板表面沉积一层褐色水垢,在齿轮啮合处、轴承面的水垢就直接影响了水表计量的准确。供水管道内壁会生锈,剥落的杂质很容易磨损齿轮并有可能卡死计量机构。水表在使用一段时间后就会普遍失准,必须在国家规定的使用年限(2-3)内检测或更换。
  四 结语
  水表与我们每一个人都有着密切的联系,他的质量与性能关系到每一位的切身利益。目前水问题已经成为我国的重要问题,减少用水损失具有很大的现实意义。作为一项改进研究,具有一定的实际价值。

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