Стенд для випробування насосів

Реферат: Стенд для випробування насосів містить замкнений головний гідравлічний контур, випробувальний насос, витратомірний пристрій, трубопровідну арматуру, допоміжний контур охолодження робочої рідини, основний і кавітаційний баки. UA 75182 U (12) UA 75182 U UA 75182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гідромашинобудування, а саме до гідравлічних випробувальних стендів, і може бути використана для проведення випробувань відцентрових насосів з метою отримання їх характеристик. Відомий гідравлічний стенд для випробування насосів (агрегатів), що містить замкнений циркуляційний контур з витратомірним пристроєм, трубопровідною арматурою для регулювання витрати насоса через контур і систему відведення води з контура для її охолодження і подання охолодженої води в контур. В контурі використані трубопроводи з внутрішнім діаметром Ду 600. [Валюхов С. Г., Веселов В. Н. Создание ФГУП "Турбонасос" гидростенда для испытаний насосов и агрегатов производительностью до 10000 м/час и напорами до 630 м. В книге: Разработка, производство и эксплуатация турбо-, электронасосных агрегатов и систем на их основе: Труды VI Международной научно-технической конференции "СИНТ'11. - Воронеж: Научная книга, 2011. - С.33-41.] Цей стенд для випробування насосів прийнятий за прототип. Недоліком даного стенду є те, що він фактично містить трубу одного діаметра і це істотно обмежує можливість використання стенда в проведенні випробувань насосів різних типорозмірів. Контур має "жорстку" характеристику через малий його власний об'єм відносно подачі випробовуваного насоса, і як наслідок, не згладжування пульсацій, що з'являються на напірній лінії, і передача їх на вхід насоса, що знижує точність вимірів тисків на вході і виході насоса, і, відповідно, знижує в цілому достовірність результатів випробувань насоса. Задача, на рішення якої спрямована пропонована корисна модель, є підвищення точності проведення випробувань за рахунок зниження рівня пульсацій і вібрацій в гідравлічному контурі стенда при одночасному розширенні можливостей стенда проводити випробування насосів різних типорозмірів. Поставлена задача досягається тим, що в стенді для випробування насосів, що містить замкнений головний гідравлічний контур зі встановленими в ньому випробовуваним насосом, витратомірним пристроєм, трубопровідною арматурою і допоміжний контур охолодження робочої рідини, в головному гідравлічному контурі перед випробовуваним насосом розміщені послідовно з'єднані між собою основний і кавітаційний баки, причому основний бак з'єднаний з допоміжним контуром охолодження робочої рідини і виходом випробовуваного насоса, сумарний об'єм основного і кавітаційного баків більше 0,9 від загального об'єму рідини в головному циркуляційному контурі без урахування рідини, що знаходиться в баках. Введення в схему стенда послідовно з'єднаних між собою основного і кавітаційного баків з сумарним об'ємом, що складає більше 0,9 загального об'єму рідини в замкненому головному циркуляційному контурі стенда, без урахування рідини, що знаходиться в баках, збільшує його власний об'єм відносно подачі випробовуваного насоса і дозволяє усунути "жорстку" характеристику контура, дозволяє з великою точністю підтримувати температуру рідини в контурі, стабільність параметрів стенда при випробуваннях і вимірі параметрів насосів і, що не менш важливо, проводити випробування при відключеній системі відведення-підведення рідини в контур "на розігріванні" в допустимих межах 5-40 °C контурної рідини. Основний бак, який є накопичувачем рідини, необхідної для підтримки постійності тиску і температури рідини при визначенні характеристик насосів під час проведення їх випробувань, з'єднаний з допоміжним контуром охолодження робочої рідини і виходом випробовуваного насоса, а кавітаційний бак, що служить заспокоювачем-сепаратором, з'єднаний з входом випробовуваного насоса. Кавітаційний бак перешкоджає попаданню повітря у всмоктувальну лінію, утворюючи більш стабільний і звільнений від повітря, рівношвидкісний потік рідини в насос, що дозволяє з високою достовірністю отримувати напірні, енергетичні і особливо часткові кавітаційні характеристики випробовуваного насоса. Величина мінімального сумарного об'єму баків - 0,9 від загального об'єму рідини в головному гідравлічному контурі стенда без урахування рідини, що знаходиться в баках, визначена розрахунковим способом з умови забезпечення відносної компактності стенда і згідно з загальноприйнятою рекомендованою умовою, що власний об'єм рідини в головному контурі стенда для випробування насосів має бути не менш двохвилинної подачі випробовуваного насоса. Для утворення вільної поверхні робочої рідини - повітряної подушки в баках, яка сприяє гасінню пульсацій потоку, що з'являються в напірній лінії, і забезпеченню рівношвидкісного потоку на вході в насос вимагається об'єм, більший ніж розрахунковий об'єм рідини, що знаходиться в баках, тому величина сумарного об'єму баків має бути більше розрахункової величини. Корисна модель пояснюється малюнком, на якому зображена схема стенда для випробування насосів. Стенд для випробування насосів містить замкнений головний циркуляційний контур 1, в розрив якого встановлений випробовуваний насос (агрегат) 2. У вхідній ділянці контура 1 перед 1 UA 75182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 насосом 2 розміщені послідовно з'єднані між собою основний бак 3 і кавітаційний бак 4 з встановленою між ними запірною арматурою 5. Обидва баки 3, 4 виконані з об'ємом, що перевищує потрібний об'єм рідини, яка розміщується в них, тобто з можливістю утворення вільної поверхні рідини в них. Сумарний об'єм баків 3, 4 складає більше 0,9 загального об'єму рідини в замкненому головному гідравлічному контурі 1, без урахування рідини, що знаходиться в баках 3, 4. Вхідний патрубок насоса 2 за допомогою проставки з'єднаний з кавітаційним баком 4. Напірний патрубок насоса 2 з'єднаний з напірною ділянкою замкненого головного циркуляційного контура 1, у кінці якого розташована регулююча арматура 6, за допомогою якої відбувається спрацьовування напору насоса 2 і регулювання його подачі. Витратомірний пристрій 7 встановлений перед входом в основний бак 3 і служить для виміру подачі. Основний бак 3 також з'єднаний з допоміжним контуром охолодження робочої рідини 8, що містить систему охолодження робочої рідини 9 зі встановленими перед нею регулюючою арматурою 10 і витратомірним пристроєм 11. Стенд працює таким чином: Підготовлений до випробувань насос 2 встановлюється в розрив головного гідравлічного контура 1 стенда і жорстко з'єднується фланцевими з'єднаннями з вхідним і напірним ділянками контура. Гідравлічний контур заповнюється робочою рідиною. При включенні випробовуваного насоса (агрегату) 2 рідина з кавітаційного бака 4, переміщаючись по трубопроводам, поступає на вхід насоса 2. Перекачуваній рідині надається потенційна енергія тиску, і потік з тиском, більшим на величину напору, що розвивається насосом, поступає в напірну ділянку контура 1 до регулюючої арматури 6. На регулюючій арматурі 6 відбувається перетворення енергії тиску в кінетичну і далі в теплову. Одночасно за допомогою регулюючої арматури 6 встановлюється заданий режим випробувань насоса 2 за подачею. Далі потік вже зі зниженим на величину напору насоса тиском спрямовується через витратомірний пристрій 7 в основний бак 3. За допомогою витратомірного пристрою 7 робиться вимір подачі випробовуваного насоса 2. Проходячи через основний бак 3, з вільної поверхнею рідини в ньому, потік заспокоюється, гасяться пульсації і далі через запірну арматуру 5 поступає в кавітаційний бак 4. Бак 4 призначений для подальшого заспокоєння потоку, вирівнювання поля швидкостей потоку, звільнення від повітря на вході в насос 2. Оскільки електрична енергія, споживана насосом, кінець кінцем перетворюється в теплову енергію, то для стабілізації температури потоку в головному контурі передбачений відбір частини контурної рідини через регулюючу арматуру 10 і витратомірний пристрій 11 для її охолодження. Охолоджена у системі охолодження 9 допоміжного циркуляційного контура 8 рідина надходить назад в основний бак 3. Виміри контрольованих параметрів випробовуваного агрегату, достатні для побудови здавальних характеристик, здійснюються вимірювальними пристроями, які входять до складу стенда. Пропонована корисна модель дозволяє, в порівнянні з найближчим аналогом, проводити 3 випробування насосів з номінальною подачею більш 7500 м /г і таким чином збільшити кількість типорозмірів насосів, що випробовуються на стенді. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Стенд для випробування насосів, що містить замкнений головний гідравлічний контур зі встановленими в ньому випробовуваним насосом, витратомірним пристроєм, трубопровідною арматурою і допоміжний контур охолодження робочої рідини, який відрізняється тим, що в головному гідравлічному контурі перед випробовуваним насосом розміщені послідовно з'єднані між собою основний і кавітаційний баки, причому основний бак з'єднаний з допоміжним контуром охолодження робочої рідини і виходом випробовуваного насоса, при цьому сумарний об'єм основного і кавітаційного баків більш 0,9 від загального об'єму рідини в головному гідравлічному контурі без урахування рідини, що знаходиться в баках. 2 UA 75182 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3