Способ определения критического кавитационного запаса осевого насоса Советский патент 1986 года по МПК F04D3/00 F04B51/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может найти применение при Эксплуатационных испытаниях осевых насосов, когда минимальное давление на входе превьгашет критическое, срывное значение.

Цель изобретения расширение области использования при наличии ограничения по минимально допустимой производительности на однофазной жидкости.

На чертеже представлена схема участка сети с осевым насосом и системой измерения, позволяющий реализовать предлагаемый способ,

Участок сети включает в себя трубопровод 1, в котором установлен осевой насос 2, и систему подачи сжатого газа, состоящую из смесительного устройства 3, подогревателя 4 и регулировочного дросселя 5, Расход жидкости через насос 2 обеспечивается вспо- могательньпм насосом, установленным во всасывающем трубопроводе (не показан) . Система измерений включает в себя расходомеры жидкости 6 и газа 7, манометры 8 - 12, тахометр 13, термометр 4 и 15 и плотномер I6.

Определение критического кавита- ционного запаса насоса осупчествляёт- ся следующим образом.

Проводят испытание насоса 2 на.газожидкостной смеси (ГЖС) при заданных значениях производительности на однофазной жидкости, например воде Q , угловой скорости вращения рабочего колеса uJ и давления на входе Ъ последнее Р„

определяемых соответст Вх

венно с помощью расходомера Ь, тахометра 13 и манометра 9. Рост относительного газосодержания i в потоке на входе в насос 2 вплоть до достижения режима суперкавитацни обеспечивают путем увеличения подачи в смесительное устройство 3 нагретого до заданной температуры газа в прдог ревателе 4, Наступление режима суперкавитации определяют по величине разности давлений на выходе и входе насоса, измеряемых с помощью манометров 11 и 9, На режиме суперкавитации указанная ;разность- давлений практически не изменяется с увеличением газосодержания , Затем с помощью манометра 10 измеряют статическое давление на выходе рабочего колеса осевого насоса 2, которое равно давлению Рц; в профильной каверне. Последнее является

следствием режима суперказзитадии, при котором давление поперек кавити- рующего потока, включая выходное сечение рабочего колеса, выравнивается и становится равным давлению в профильной каверне Р.. .

Ь,

Критический кавитационный запас

цр осевого насоса 2 на о/.хнофазной жидкости определяют по формуле

лЬ

бх

-Р„

fa

i 29

где Р,

вх

Вх

давление соответственно на входе и выходе . рабочего колеса; скорость на входе в колесо;

Р - плотность газожндкост- ной смеси на входе в колесо,- 3 - ускорение свободного

падения.

Скорость и плотность ПКС на входе в рабочее колесо определяют расчетным путем по измеренным с помощью расходомеров 6 и 7. объемным расходам однофазной жидкости и газа. Плотность ГЖС р может быть измерена также непосредственно с помои1ью плотномера 16.

Вычисленное по формуле значение соответствует производительности насоса на однофазной жидкости, равной производительностиQ на ПКС, приведенной к условиям на входе в рабочее колесо

,,),

0

5

0

5

где Q

8 ах

производительность насоса на однофггзной ж одкости, измеряемая расходомером 6; относительное газосодержание на входе в рабочее колесо .

В качества газа ГЖС можно использовать предварительно подогретьй воздух, а в случае необходимости получе- ,ния суперкавитацип при меньших значениях 6, - минимального критического относительного газосодержания на входе в насос, при котором реализуется режим суперкавитацт-, в качестве газа в смеси можно использовать предварительно нагретый гелий или водород.

Причиной снижения минимальной производительности насоса, соответствующей режи1-1у суперкавитации при пс ме312377954

шивании в однофазную жидкость пред-сравнению с известным способом, закварительно нагретого водорода и ге-лючающийся в расширении области ислия, является увеличение среднегопользования при наличии ограничения

диаметра (объема) газовых пузырьков.по минимально допустимой производиВследствие этого улучшаются условия 5тельностн насоса на однофазной жидих сепарации у всасывающей поверх-кости, и может найти применение при

ности лопастей так, что режим супер-эксплуатационных испытаниях осевого

кавитации наступает при меньшем от- насоса в составе гидравлической сисносительном газосодержании р.темы, когда минимальное давление на

Таким образом, предлагаемый способ 10входе превьшает критическое (срывное)

создает новый технический эффект позначение.