Устройство для измерения статической составляющей кавитационного запаса потока жидкости Советский патент 1984 года по МПК F04B51/00 G01M10/00 

Изобретение относится к гидравлике, а точнее к устройствам измерения кавитационных характеристик потоков жидкостей в гидравлических трактах. Известно устройство для измерени статической составляющей кавитацион ного запаса потока в жидкости, состоящее из бачка с исследуемой жид костью и ее насыщенным паром, гидравлического тракта с потоком иссле дуемой жидкости и дифференциального датчика давления, измеряющего разность давлений между бачком и гидравлическим трактом . Недостатком данного устройства является большая инерционность, обуславливающая высокую погрешность измерений. Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения кавитационного запаса насосов, содержащее емкость цилиндрической фор мы с входным и выходным трубопроводами для исследуемой жидкости, расположенными по оси емкости, бачок обтекаемой формы, соосно расположенный внутри емкости, трубопровод сдувки, соединяющий бачок со сливом дифференциальньй манометр, установленный между выходным трубопроводом емкости и трубопроводом сдувки, трубопровод заправки, соединенный одним концом с входным трубопроводом емкости, к которому подсоединен параллельно один другому трубопрово дренажа и устройство дозированного слива 2 . Однако при наличии газов, раство ренных в рабочей жидкости, данная конструкция не уменьшает общую инерционность устройства, так как она определяется не столько времене установления пшакового равновесия в бачке, сколько временем установле ния химического равновесия между жи кой и паровой фазами в нем. Цель изобретения - повышение точ ности измерения статической составляющей кавитационного запаса потока жидкости с растворенными в ней газа ми путем снижения инерционности устройства. Поставленная цел1 достигается тем, что в устройстве для измерения статической составляющей кавитацион ного запаса потока жидкости, содержащем емкость цилиндрической формы с входным и выходным трубопроводами для исследуемой жидкости, расположен ными по оси емкости, бачок обтекаемой формы,, соосно расположенной внутри емкости, трубопровод сдувки, соединяющий бачок со сливом, дифференциальный манометр, установленный между выходным трубопроводом емкости и трубопроводом сдувки, .трубопро-вод заправки, соединенный одним концом с входным трубопроводом емкости, к которому подсоединены параллельно один другому трубодом емкости, к которому подсоединены параллельно один другому трубопровод дренажа и устройство дозированного слива, бачок снабжен лопастной мешалкой, магнитным приводным диском и корпусом, соединенным в верхней части с бачком, а в нижней - с трубопроводом заправки после трубопровода дренажа и устройства дозированного слива, причем ось мешалки установлена перпендикулярно оси бачка с упором верхнего конца, на котором расположены лопасти, в стену бачка, а нижнего конца, на котором закреплен магнитный диск, - в днище корпуса. Кроме тогр, лопасти мешалки установлены с положительным углом атаки. На чертеже изображено устройство для измерения статической составпяющей кавитационного запаса потока жидкости. Устройство для измерения статической составляющей кавитационного запаса потока жидкости содержит емкость 1 цилиндрической формы с входным 2 и выходным 3 трубопроводами для исследуемой жидкости, расположенными по оси емкости, бачок 4 обтекаемой формы, соосно расположенный внутри емкости 1, трубопровод сдувки 5, соединяющий бачок 4 со сливом, дифференциальный манометр 6, установленный между выходным трубопроводом 3 емкости 1 и трубопроводом сдувки 5, трубопровод заправки 7, соединенный одним концом с входным трубопроводом 2 емкости 1, к которому подсоединены параллельно один другому трубопровод дренажа 8 и устройство дозированного слива 9. Бачок 4 снабжен лопастной мешалкой 10, магнитным приводным диском 11 и корпусом 12, соединенным в верхней части с бачком 4, а в нижней с трубопроводом заправки 7, после трубопровода дренажа 8 и устройства

3

дозированного слива 9. Ось 13 мешалки 10 установлена перпендикулярно оси бачка 4 с упором верхнего конца на котором расположены лопасти 14, в стенку бачка 4, а нижнего конца, на котором закреплен магнитный диск 11, - в днище корпуса 12, Лопасти

14мешалки 10 установлены с положительным углом атаки. Трубопроводы сдувки 5, дренажа 8 и заправки 7 снабжены вентилями 15, 16 и 17, соответственно. К днищу корпуса 12 подведен магнитный диск 18, соединенный с регулируемым приводом (не показан).

Устройство для измерения статической составляющей кавитационного запаса потока жидкости работает следующим образом.

В начале производится проливка бачка 4 исследуемой жидкости через трубопровод заправки 7 при открытом вентиле 17, закрытом вентиле 16 и устройстве дозированного :слива 9 через корпус 12, трубопровод сдувки 5 и открытьй вентиль 15. При этом осуществляется предварительная раскрутка лопастной мешалки 10 потоком жидкости, что полезно в условиях воздействия жидкой, возможно агрессивной среды, на опорные узлы оси 1 Последовательным закрытием вентилей

15и 17 обеспечивается полная запра ка бачка 4. Далее осуществляется слив с помощью устройства 9 строго

214984

дозированного объема исследуемой жидкости (примерно 1%) из бачка 4. После этого вращением магнитного диска 18, соединенного с приводом, с создается вращение мешалки 10, которая благодаря положительному углу атаки лопастей 14 оказывается как бы взвешенной в жидкости и, тем самым, уменьшает трение в опорных уз10 лах оси 13. По дифференциальному манометру 6 определяется момент наступления теплового и химического равновесия (неизменность показаний манометра) и считываются показания,

t5 пропорциональные искомой статической составляющей кавитационного запаса потока жидкости в трубопроводе. Перемешивание жидкости в бачке 4 обеспечивается интенсивный приток, свежих

20 слоев жидкости к границе ее с паровой фазой в верхней части бачки, что интенсифицирует тепло- и массообмен между фазами и сокращает инерционность устройства до 10-20 с вместо

25 20 мин у аналогов.

Измерение позволяет, снизив инерционность измерения статической составляющей кавитационного запаса потока жидкости с растворенными га3Q зами, повысить точность измерения указанного параметра при достаточно быстром его изменении в реальных условиях и улучшить работу гидроагрегатов теплообменных контуров, например электростанций.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ КАВИТАЦИОННОГО ЗАПАСА ПОТОКА ЖИДКОСТИ, содержащее емкость цилиндрической формы с входным и выходным трубопроводами для исследуемой жидкости, расположенными по оси емкости, бачок обтекаемой формы, соосно расположенный внутри емкости, трубопровод сдувки, соединяюпщй бачок со сливом, дифференциальный манометр, установленньш между выходным трубопроводом емкости и трубопроводом сдувки, трубопровод заправки, соединенный одним концом с входным трубопроводом емкости, к которому подсоединены параллельно один другому трубопровод дренажа и устройство дозированного слива, о тличающееся тем, что, с це-, лью повышения точности измерения статической составляющей кавитационного запаса потока жидкости с растворенными в ней газами, бачок снабжен лопастной мешалкой, магнитным приводным диском и корпусом, соединенным в верхней части с бачком, а в в нижней - с трубопроводом заправки после трубопровода дренажа и уст9 ройства дозированного слива, причем ось мешалки установлена перпендикулярно оси бачка с упором верхнего конца, на котором расположены лопасти, в стенку бачка, а нижнего конца, на котором закреплен магнитный диск, - в днище корпуса. 2. Устройство по П.1, отлиto чающееся тем, что лопасти мешалки установлены с положительным углом атаки. 4 ;о СХ)