Установка для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда дослідження моделей гідротурбін і оборотних гідромашин

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Установка для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда дослідження моделей гідротурбін і оборотних гідромашин, що містить підвідний трубопровід, відсічний пристрій, який містить резервуар, сполучений з підвідним трубопроводом, збірний і мірний баки, регулятор витрати, сопло, систему підведення повітря до сопла, ущільнення з пружного матеріалу, розподільник потоку, який виконаний у вигляді двох каналів, що розходяться, відсікач потоку і привід відсікача потоку, яка відрізняється тим, що відсічний пристрій встановлений на збірному і мірному баках і, зокрема, резервуар у відсічному пристрої виконаний зварним і розташованим горизонтально, сопло виконано спільно з резервуаром уздовж останнього, регулятор витрати виконаний у вигляді поршня із шліцом, що розташований в резервуарі і соплі і переміщається уздовж останніх в горизонтальному напрямі, розподільник потоку з'єднаний з резервуаром і виконаний нерухомим, ущільнення з пружного матеріалу встановлені на внутрішніх стінках розподільника потоку по довжині останнього, відсікач потоку виконаний окремим від розподільника потоку у вигляді поворотної профільної пластини по довжині останнього з віссю повороту, що розташована в розподільнику потоку на стику каналів останнього, привід відсікача потоку виконаний у вигляді сервомотора і важеля, що встановлений на одній осі з відсікачем потоку, встановлені додатково демпфірувальний пристрій у вигляді важеля, що розташований на одній осі з відсікачем потоку, і демпфірувальні елементи, що контактують з важелем демпфірувального пристрою.

Текст

Установка для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда дослідження моделей гідротурбін і оборотних гідромашин, що містить підвідний трубопровід, відсічний пристрій, який містить резервуар, сполучений з підвідним трубопроводом, збірний і мірний баки, регулятор витрати, сопло, систему підведення повітря до сопла, ущільнення з пружного матеріалу, розподільник потоку, C2 2 (19) 1 3 до зливного трубопроводу і включає трубопровід, що підводить, відсічний пристрій для розподілу потоку води, збірний бак, мірний бак з ваговимірювальним комплексом і калібрувальний бак. Відома система тарування витратоміра енергокавітаційного стенда для випробування гідротурбін і оборотних гідромашин [3], що підключається до стенда за допомогою допоміжного стаціонарного трубопроводу і що містить зливний лоток, відсічний пристрій, мірну ємність і збірний лоток. При цьому мірна ємність заздалегідь відтарована ваговим способом, а відсічний пристрій виконаний у вигляді горизонтального лотка, що висувається в горизонтальному напрямі за допомогою сервомотора під зливний отвір зливного лотка і що направляє потік в мірну ємність. При заповненні мірного бака лоток відсічного пристрою відводиться від зливного лотка, а вода із зливного лотка поступає в збірний лоток. Шляхом перемикання трубопроводів забезпечується можливість тарування витратоміра як при турбінному, так і при насосному напрямах потоку. Недоліки відомої системи тарування витратоміра полягають в наступному: - виконання системи тарування витратоміра в схемі розташування стаціонарних зливного і збірного лотків, а не у вигляді окремої конструкції; - використання як резервуар стаціонарного зливного лотка громіздкої конструкції; - громіздкість відсікача потоку, що виконаний у вигляді лотка, який пересувається в горизонтальному положенні за допомогою сервомотора. Найбільш близьким з виявлених аналогів до винаходу є установка для градуювання витратоміра дослідницького стенда [4], що містить трубопровід (не показано), що підводить, відсічний пристрій (голчатий клапан і відвідний пристрій), збірний і мірний баки. При цьому, зокрема, відсічний пристрій містить резервуар (корпус голчатого клапана), який сполучений з трубопроводом, що підводить; регулятор витрати (голка клапана); сопло; систему впускання повітря до сопла; гумові ущільнення; розподільник потоку (відвідний пристрій); відсікач потоку і привід для відхилення відсікача, і призначений для роботи на малих витратах. Причому, резервуар виконаний складеним з литих елементів у вигляді вертикально розташованого циліндра і має вихідний циліндричний отвір; регулятор витрати виконаний литим у вигляді конічної голки складної форми, що регулює площу пропускного перетину вихідного отвору резервуару за допомогою її переміщення у вертикальному осьовому напрямі уручну; сопло, з вхідним циліндричним отвором і з напрямними пластинами усередині, що виконано литим у вигляді витягнутого коноїда, що завужується внизу, в поперечному перетині і у вигляді плафона в подовжньому перетині, що розходиться внизу, що створює подовжений прямокутний вихідний отвір, і приєднано до резервуара; система впускання повітря виконана у вигляді ряду отворів по периметру вхідного отвору сопла; гумові ущільнення встановлені на соплі по обидві сторони і по довжині вихідного отвору; розподільник потоку (відвідний пристрій) виконаний по довжині сопла і що коливається у вигляді двох 91931 4 каналів, що розходяться, які направляють потік в збірний або мірний баки, і встановлений на осі гойдання; відсікач потоку виконаний спільно з розподільником потоку у вигляді загальної для каналів розподільника середньої пластини; привід відсікача-розподільника потоку виконаний у вигляді соленоїдів по обидві сторони останнього. При роботі одного з соленоїдів відсікач-розподільник потоку відхиляється навколо осі гойдання в одну із сторін, наприклад вліво, при цьому середня пластина (відсікач потоку) також відхиляється вліво до упора в одне з ущільнень, направляючи потік в один з каналів (правий) і далі, наприклад в мірний бак; при роботі другого соленоїда відсікачрозподільник відхиляється, наприклад, вправо, при цьому середня пластина (відсікач потоку) також відхиляється вправо до упора в друге ущільнення, направляючи потік в другий канал (лівий) і далі, наприклад, в збірний бак. При цьому до трубопроводу, що підводить, резервуар (корпус голчатого клапана) приєднаний консольно разом з регулятором витрати (голкою клапана) і соплом, які є окремою конструкцією; відсікач-розподільник потоку також виконаний окремою конструкцією; установка соленоїдів також виконана окремо. Недоліки відомої установки для градуювання витратоміра дослідницького стенда і, зокрема, відсічного пристрою, полягають в наступному: - установлення консольно на трубопроводі, що підводить, елементів відсічного пристрою, тобто елементи пристрою навісили на трубопровід, що підводить, що вимагає зміцнення установлення трубопроводу, що підводить, і не може бути використано при роботах на великих витратах, коли габарити елементів відсічного пристрою будуть значними; і, зокрема: - необхідність узгодження взаємного положення окремих резервуара з регулятором витрати і соплом, розподільника потоку з відсікачем потоку і приводу відсікача-розподільника потоку; - громіздкість, ваговитість і недостатність об'єму резервуара, що не дозволяє застосувати його для роботи на великих витратах; - виконання форми регулятора витрати у вигляді конічної голки, що обмежує його застосування по витратах; - ваговитість регулятора витрати, що при його переміщенні у вертикальному напрямі вимагає значних зусиль; - виконання заразом відсікача потоку і розподільника потоку, що приводить до необхідності виконувати розподільник потоку таким, що відхиляється; - виконання розподільника потоку таким, що відхиляється, оскільки останній є деталлю громіздкою і для його відхилення необхідне значне зусилля і, відповідно, достатньо могутній привід; - необхідність застосування достатньо могутнього приводу для відхилення громіздкого відсікача-розподільника потоку; - непридатність застосування соленоїдів для відхилення відсікача-розподільника потоку при роботі на великих розходах, оскільки для цього 5 буде потрібно більш потужні і громіздкі соленоїди або збільшення їх кількості; - відсутність демпфірування при контакті відсікача-розподільника з гумовими ущільненнями, що може привести до їх передчасного руйнування; - непридатність конструкції установки для градуювання витратоміра, зокрема відсічного пристрою, для роботи стенда на великих витратах, оскільки за вказаних вище умов вона стає нездійсненною. В основу винаходу поставлено завдання створити таку установку для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда, нове виконання якої дозволило б виконати її компактною і придатною для роботи стенда при великих витратах води. Установка для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда дослідження моделей гідротурбін і оборотних гідромашин, що заявляється, характеризується тим, що містить трубопровід, що підводить, відсічний пристрій, збірний і мірний баки, і в якій, зокрема, відсічний пристрій містить резервуар, який сполучений з трубопроводом, що підводить; регулятор витрати, сопло; систему впускання повітря до сопла; гумові ущільнення; розподільник потоку, який виконаний у вигляді двох каналів, що розходяться; відсікач потоку і привід для відхилення відсікача потоку. При цьому відмітними ознаками установки для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда і, зокрема, відсічного пристрою, є: - установка відсічного пристрою на збірному і мірному баках; і, зокрема: - виконання резервуара зварним і розташованим горизонтально; - виконання сопла спільно з резервуаром уздовж останнього; - виконання регулятора витрати у вигляді поршня з шліцом за формою сопла, розташованого в резервуарі і соплі і переміщуваного уздовж останніх в горизонтальному напрямі; - з'єднання розподільника потоку з резервуаром; - виконання розподільника потоку нерухомим; - установлення гумових ущільнень на внутрішніх стінках розподільника потоку по довжині останнього; - виконання відсікача потоку окремим від розподільника потоку у вигляді поворотної профільної пластини по довжині останнього з віссю повороту, що розташована в розподільнику потоку на стику каналів останнього; - виконання приводу відсікача потоку у вигляді сервомотора з важелем, що встановлений на одній осі з відсікачем; - установка додатково демпфірувального пристрою у вигляді важеля, що встановлений на одній осі з відсікачем потоку, і демпфірувальних елементів, що контактують з важелем. Виконання установки для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда дослідження моделей гідротурбін і оборотних гідромашин по обмежувальних ознаках дозволяє здійснити градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда дослідження моделей гідравлічних машин. 91931 6 Установлення відсіяного пристрою на збірному і мірному бакахдозволяє мати жорстку опору під пристроєм і встановити всі елементи пристрою в одному вузлі, що дозволяє виконати відсіяний пристрій компактним і будь-яких габаритів і параметрів; при цьому трубопровід, що підводить, практично вільно приєднується до відсіяного пристрою; і, зокрема: - виконання резервуара зварним і розташованим горизонтально дозволяє виконати його компактним і будь-яких габаритів і параметрів; - виконання сопла спільно з резервуаром уздовж останнього дозволяє уникнути громіздкості конструкції, виконати останню компактною і будьяких габаритів і параметрів; - виконання регулятора розходу у вигляді поршня з шліцом за формою сопла, що розташований в резервуарі і соплі і переміщується уздовж останніх в горизонтальному напрямі, дозволяє встановити одночасно об'єм порожнин резервуара і сопла для забезпечення необхідної витрати, прикладати менше зусилля для переміщення поршня і виконати конструкцію компактною і будь-яких габаритів і параметрів; - з'єднання розподільника потоку з резервуаром дозволяє виконати відсіяний пристрій у вигляді єдиної конструкції, що дозволяє виключити узгодження взаємного положення окремих резервуару з регулятором витрати і соплом, розподільника потоку з відсікачем потоку і приводу відсікача потоку; - виконання розподільника потоку нерухомим дозволяє встановити його жорстко на збірному і мірному баках, посилити його конструкцію і, отже, розташувати на ньому резервуар з іншими елементами, що дозволяє виконати конструкцію відсіяного пристрою в цілому компактною і будь-яких габаритів і параметрів; - установлення гумових ущільнень на внутрішніх стінках розподільника потоку по довжині останнього дозволяє встановити відсікач потоку в розподільнику потоку; - виконання відсікача потоку окремим від розподільника потоку у вигляді профільної поворотної пластини по довжині останнього з віссю повороту, що розташована в розподільнику потоку на стику каналів останнього, дозволяє спростити конструкцію відсікача потоку і зменшити потужність і габарити приводу, що дозволяє виконати конструкцію компактною і будь-яких габаритів і параметрів; - виконання приводу відсікача потоку у вигляді сервомотора з важелем, що встановлений на одній осі з відсікачем, дозволяє спростити конструкцію приводу і жорстко встановити його, наприклад, на одній плиті з розподільником потоку, що дозволяє виконати конструкцію компактною і будь-яких габаритів і параметрів; - установка додатково демпфірувального пристрою у вигляді важеля, що встановлений на одній осі з відсікачем потоку, і демпфірувальних елементів, що контактують з важелем, дозволяє важелю повертатися синхронно з відсікачем потоку і контактувати з демпфірувальними елементами у момент контакту відсікача потоку з пружними ущіль 7 неннями і забезпечити безударний контакт відсікача з ущільненнями, що дозволяє збільшити довговічність ущільнень і, відповідно, відсічного пристрою вмілому. В цілому, сукупність суттєвих ознак дозволяє отримати таку установку для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда дослідження моделей гідротурбін і оборотних гідромашин, нове виконання якої дозволяє виконати її компактною, будь-яких габаритів і параметрів і придатною для роботи стенда в широкому діапазон витрат. Передбачуваний винахід ілюструється кресленнями, на яких показано: Фіг.1 - загальний вигляд установки для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда; Фіг.2 - розподільник і відсікач потоку відсічного пристрою (перетин А-А на Фіг.1); Фіг.3 - регулятор розходу відсічного пристрою (перетин Б-Б на Фіг.2); Фіг.4 - привід відсікача потоку відсічного пристрою (вигляд В на Фіг.3); Фіг.5 - демпфірувальний пристрій відсічного пристрою (вигляд Г на Фіг.3). Установка для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда містить (див. Фіг.1) трубопровід, що підводить, 1, відсічний пристрій 2, збірний 3 і мірний 4 баки. При цьому, зокрема, відсічний пристрій містить (див. Фіг.2 - Фіг.5) резервуар 5 певної довжини, який сполучений з трубопроводом, що підводить, (не показано) і розташований горизонтально; сопло 6 (див. Фіг.2), що виконано спільно з резервуаром 5 уздовж останнього; регулятор витрати (не позначено) (див. Фіг.3), що виконаний у вигляді поршня 7 із шліцом 8 за формою сопла 6, розташований в резервуарі 5 і соплі 6 і переміщуваний в порожнині (не позначено) останніх за допомогою рульового колеса 9; система підведення повітря 10 до сопла 6; розподільник потоку 11, що сполучений з резервуаром 5, встановлений на збірному 3 і мірному 4 баках і виконаний по довжині сопла 6 у вигляді двох каналів, що розходяться, 12 і 13 і направлені, відповідно, в збірний 3 і мірний 4 баки; гумові ущільнення 14, що встановлені на внутрішніх стінках (не позначено) розподільника 11 по обидві сторони і по довжині останнього; відсікач потоку 15, що виконаний у вигляді профільної поворотної пластини з віссю повороту 16 і встановлений в розподільнику потоку 11 на стику каналів 12 і 13; привід (не позначено) (див. Фіг.4) для поворота відсікача потоку 15, виконаний у вигляді сервомотора 17 з важелем 18, що встановлений на одній із сторін розподільника 11, з установленням важеля 18 на одній осі 16 з відскачем 15; демпфірувальний пристрій (не позначено), що встановлений на розподільнику 11 на стороні, протилежній установці приводу, і виконаний у вигляді важеля 19 (див. Фіг.5), що встановлений на одній осі 16 з відсікачем потоку 15, і демпфірувальні елементи 20. Установка для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда працює таким чином (див. Фіг.1). 91931 8 Установка для градуювання витратоміра за допомогою допоміжного (не показано) і такого, що підводить, 1 трубопроводів під'єднується до зливного трубопроводу (не показано) стенда. Потік води з трубопроводу, що підводить, 1 поступає у відсічний пристрій 2, де по черзі встановлюються, наприклад, чотири значення об’ємної витрати води. При сталому значенні витрати за допомогою відсічного пристрою 2 потік води прямує в мірний бак 4 і наповнює його протягом певного проміжку часу. Після наповнення мірного бака 4 відсічний пристрій 2 перемикає потік води в збірний бак 3. Далі проводиться зважування маси води в мірному баку і визначення величини об'ємної. При цьому відсічний пристрій працює таким чином (див. Фіг.2 - Фіг.5). Потік води з трубопроводу, що підводить, 1 поступає в резервуар 5, де по черзі за допомогою регулятора витрати (шляхом переміщення поршня 7 з шліцом 8 за допомогою рульового колеса 9) встановлюються, наприклад, чотири значення об’ємної витрати. При сталому значенні розході, при одному з положень поршня 7, за допомогою відсікача потоку 15, шляхом повороту останнього на осі 16 за допомогою сервомотора 17, потік води прямує через частину сопла, обмежену поршнем 7 з шліцом 8, наприклад в канал 13, і далі в мірний бак 4. Після наповнення мірного бака 4 відсікач потоку 15, шляхом поворота на осі 16 за допомогою сервомотора 17, перемикає потік води в канал 12 і далі в збірний бак 3. Причому, відсікач потоку 15 в кінцевих положеннях при своїх поворотах контактує кінцем профільної пластини з гумовими ущільненнями 14, для запобігання неврахованих протікань води поза мірним баком 4 або в мірний бак 4, а важіль 19 демпфірувального пристрою повертається на осі 16 синхронно з відсікачем потоку 15, контактує з демпфірувальними елементами 20 у момент контакту відсікача потоку 15 з ущільненнями 14 і забезпечує безударний контакт відсікача потоку 15 з гумовими ущільненнями 14, що також свідчить про перемикання потоку води у відповідний канал, 12 або 13, розподільника потоку 11. Джерела інформації: 1. Приемо-сдаточные испытания модели гидротурбины ГЕС Сен Жоан (Бразилия) / Технический отчет GMD-410. Часть I. - Харьков: ИПМаш HAH Украины - ООО «Харьковтурбоинжиниринг», 2008. - С.9, 10, 13, рис.2.3. 2. Модельные испытания гидротурбин / под ред. В.М. Малышева / - Л.: Машиностроение, 1971. - С.66. 3. Веремеенко И.С, Кузьмин И.Д., Рибалка В.А. Универсальний энергокавитационный стенд для испытания гидротурбин и обратимых гидромашин / Гидротехническое строительство. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - №5. - С.6-13, рис.3. 4. Схеми дослідницького стенда з гідроканалами, електромагнітним витратоміром і відсічним пристроєм і відсічного пристрою стенду Національної Енергетичної Лабораторії (NEL), Англія. 9 91931 10 11 Комп’ютерна верстка А. Рябко 91931 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Installation for calibration of flow rate meter of energy-cavitation testbench for investigation of models of hydro-turbines and rotary hydro-machines

Автори англійською

Veremeienko Ihor Stepanovych, Ivanov Serhii Vasyliovych, Hladysheva Olena Fedorivna, Hladyshev Serhii Viktorovych, Andriuschenko Serhii Oleksandrovych, Shylov Valerii Pavlovych

Назва патенту російською

Установка для градуировки расходомера энергокавитационного стенда исследования моделей гидротурбин и оборотных гидромашин

Автори російською

Веремеенко Игорь Степанович, Иванов Сергей Васильевич, Гладышева Елена Федоровна, Гладышев Сергей Викторович, Андрющенко Сергей Александрович, Шилов Валерий Павлович

МПК / Мітки

МПК: G01F 25/00

Мітки: енергокавітаційного, установка, гідромашин, моделей, дослідження, градуювання, витратоміра, стенда, оборотних, гідротурбін

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-91931-ustanovka-dlya-graduyuvannya-vitratomira-energokavitacijjnogo-stenda-doslidzhennya-modelejj-gidroturbin-i-oborotnikh-gidromashin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Установка для градуювання витратоміра енергокавітаційного стенда дослідження моделей гідротурбін і оборотних гідромашин</a>

Подібні патенти