СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСА ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА Российский патент 1994 года по МПК F04B51/00 

Изобретение относится к гидродинамическим исследованиям центробежных насосов, предназначенных для перекачивания абразивных сред.

Известен стенд для исследования износа проточной части центробежного насоса, работающего на абразивной среде, включающий соединенные трубопроводами с запорной арматурой зумпф с перемешивающим устройством, модель насоса с приводом и контрольно-измерительную аппаратуру.

Недостаток этого стенда заключается в том, что за одно испытание можно исследовать только элементы насоса, выполненные из одного материала. Для исследования нескольких материалов следует провести несколько испытаний, что снижает производительность работ и повышает трудоемкость. В процессе испытания абразивные частицы пульпы разрушаются в зависимости от вида материала модели насоса, поэтому результаты сравнительных исследований получают недостоверные.

Известен также стенд для исследования износа проточной части центробежного насоса, включающий снабженную приводным механизмом и тахометром исследуемую модель проточной части центробежного насоса, соединенные трубопроводами с запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами теплообменник, зумпф приготовления пульпы, успокоитель, устройство для замера расхода пульпы.

Недостатки этого стенда аналогичны недостаткам вышеуказанного стенда. Кроме того, стенд не позволяет достичь высокой достоверности результатов исследований износа деталей проточной части центробежного насоса, выполненных из различных материалов и различной геометрической формы для обеспечения равной износостойкости при заданных условиях эксплуатации.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов исследований износа деталей проточной части центробежного насоса, выполненных из различных материалов и различной геометрической формы для обеспечения равной износостойкости деталей при заданных условиях эксплуатации.

Достигается цель тем, что в стенде для исследования износа проточной части центробежного насоса, включающем снабженную приводным механизмом и тахометром исследуемую модель проточной части центробежного насоса, соединенные трубопроводами с запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами теплообменник, зумпф приготовления пульпы, успокоитель, устройство для замера расхода пульпы, проточная часть модели выполнена из диэлектрического износостойкого и легкодеформируемого материала и имеет гнезда для одновременной установки образцов различных материалов, расположенные по линиям тока на одинаковом расстоянии от оси вращения насоса.

Кроме того, стенд отличается тем, что в качестве материала проточной части модели центробежного насоса использована, например, износостойкая резина, узлы и соединения стенда выполнены из износостойкого материала, например, из полиуретана.

Отличается стенд также и тем, что приводной механизм снабжен клиноременной передачей со сменным набором шкивов разного диаметра.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема стенда; на фиг. 2 - технологическая схема стенда; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - цилиндрический образец материала; на фиг. 5, 6 - прямоугольный образец материала в двух видах.

Стенд для исследования износа проточной части центробежного насоса включает в себя модель 1 динамического центробежного насоса с приводным механизмом, состоящим из электродвигателя 2, клиноременной передачи 3 со сменным набором шкивов, позволяющим получить диапазон скоростей (300-3000 об/мин) на валу 4, контролируемый датчиком 5 тахометра, например ЦАТ-2М. Давление на выходе из модели 1 через задвижку 6 контролируется манометром 7 и регулируется задвижкой 8. В теплообменнике 9 поддерживают заданный режим, через успокоитель 10 проходит поток, после которого он разветвляется через задвижку 11 в мерную емкость 12 и далее через задвижку 13, после взвешивания, в общую сеть или через задвижку 14 в сливную емкость 15. Или через задвижки 16 и 17 на вход модели 1 насоса для работы по закрытой схеме, или через задвижку 18 в зумпф 19 с мешалкой 20 для работы по открытой схеме, и далее через задвижку 21 на вход модели 1. Давление (разряжение) на входе контролируется манометром 22 через задвижку 23. Промыв модели 1 и внешних сетей производится через задвижку 24 водой от горячей сети. Модель 1 установлена на фундаментной плите 25 с направляющими стойками 26, по которым возможно вертикальное перемещение приводного механизма с опорным кронштейном 27, валом 4 и фиксированно закрепленным на нем рабочем колесом 28 открытого или закрытого типа гуммированнмым или полиуретановым. Корпус 29 модели 1 выполнен из трубы износостойкой, в которой закреплена плита 30 переднего фальшбронедиска 31 с отверстиями под образцы 32, расположенными по линиям тока на одинаковом расстоянии от оси вращения насоса. К плите 30 прикреплен внешний корпус 33 фальшвсаса 34 с отверстиями под образцы 32, расположенными по линиям тока. Внутренний отвод 35 легкодеформируемой рабочей камеры модели 1 также снабжен отверстиями под образцы 32 и может принимать и сохранять необходимую круглую или спиральную форму заданной геометрии. К несущей плите 36, закрепленной к кронштейну 27, прикреплен задний фальшбронедиск 37 с образцами 32, расположенными по линиям тока. На рабочем колесе 28 закреплены два типа образцов 32 и 38, соответственно, на задней стенке рабочего колеса и на его лопастях, которые зафиксированы дисками 39. Позицией 40 обозначено уплотнение, а позицией 41 - упоры.

Исследования износа проточной части центробежного насоса производят следующим образом.

Кронштейн 27 находится в верхнем положении. Для проведения сравнительных испытаний образцы 32 и 38 из различных материалов устанавливают в соответствующие отверстия в характерных или предполагаемых местах износа в количестве, обеспечивающем достоверность испытаний. На кронштейн 27 через уплотнение 40 крепят плиту 36 и фальшбронедиск 37 с образцами 32. На колесе 28 устанавливают образцы 32 и 38, диски 39 и колесо 28 фиксируют на валу 4. На корпусе 33 закрепляют фальшвсас 34 с образцами 32 и фиксируют на плите 30, которая в сборе с фальшбронедиском 31 и образцами 32 устанавливается на стенд на упоры 41 корпуса 29. Устанавливают отвод 35 с образцами 32. Кронштейн 27 с фальшбронедиском 37 и колесом 28 в сборе опускают по направляющим стойкам 26 на корпус 29. Герметичность обеспечивается уплотнениями 40 и шпильками, связывающими плиту 25 с кронштейном 27. Модель 1 готова к работе. В зумпфе 19 приготавливают пульпу необходимого состава. Открывают задвижки 23, 24, 6, 8, 16 и 17, включают электродвигатель 2. Закрывают задвижки 16 и 24, открывают задвижки 14 и 21 до вытеснения пульпой всей воды из системы. Перекрывают задвижку 14 и открывают задвижку 16 или 18 в зависимости от режима работы. Расход фиксируют маневрированием задвижкой 16 или 18 с одновременным открытием задвижки 11 на время заполнения емкости 12. Обновление деградированной пульпы производится без останова системы сливом отработанной пульпы в емкость 15 и добавлением новой пульпы в зумпф 19. После проведения испытаний со временем, обеспечивающим корректность замеров износа образцов, пульпа удаляется, вытесняясь водой в порядке, обратном запуску. Система останавливается, вода сливается. Кронштейн 27 поднимают в верхнее положение, производят разборку стенда в обратно описанному ранее порядке, образцы 32 и 38 изымаются, обезжириваются, сушатся. Затем производят контрольный замер (взвешивание или измерение глубины лунок). По этим данным судят о величине изнашивания на единицу площади в заданном конкретном месте конкретного материала. (56) Яременко О. В. Испытания насосов. М. : Машиностроение, 1976, с. 53-54, 57-58, фиг. 24, 29.

Сущность изобретения: исследуемая модель снабжена приводным механизмом и тахометром. Соединены трубопроводами с запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами теплообменник, зумпф приготовления пульпы, успокоитель, устройство для замера расхода пульпы. Проточная часть модели выполнена из диэлектрического, износостойкого и легкодеформируемого материала и имеет гнезда для одновременной установки образцов различных материалов. Гнезда расположены по линиям тока на одинаковом расстоянии от оси вращения насоса. В качестве материала проточной части использована износостойкая резина. Узлы и соединения стенда выполнены из полиуретана. Приводной механизм снабжен клиноременной передачей со сменным набором шкивов разного диаметра. 3 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСА ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, включающий снабженную приводным механизмом и тахометром исследуемую модель проточной части центробежного насоса, соединенные трубопроводами с запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами теплообменник, зумпф приготовления пульпы, успокоитель, устройство для замера расхода пульпы, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследований износа деталей проточной части центробежного насоса, выполненных из различных материалов и различной геометрической формы для обеспечения равной износостойкости деталей при заданных условиях эксплуатации, проточная часть модели выполнена из диэлектрического, износостойкого и легкодеформируемого материала и имеет гнезда для одновременной установки образцов различных материалов, расположенное по линиям тока на одинаковом расстоянии от оси вращения насоса. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала проточной части модели центробежного насоса использована, например, износостойкая резина. 3. Стенд по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что узлы и соединения стенда выполнены из износостойкого материала, например полиуретана. 4. Стенд по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что приводной механизм снабжен клиноременной передачей со сменным набором шкивов разного диаметра.