Способ испытания насоса Советский патент 1989 года по МПК F04B51/00 F15B19/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано для испытания насоса на крио генном рабочем теле.

Целью изобретения является упрощение технологии испытания и уменьшение потребного количества рабочего. тела.

На чертеже представлена схема стенда, посредством которого осуществляется испытание насоса в соответствии с настоящим способом.

Стенд включает испытуемый часос 1 с приводом 2, всасьшающую магистраль 3, на которой установлен смеситель 4, напорную магистраль 5, соединенную с накопительной частью 6 расходной емкости 7 посредством трубопровода 8 и с термостатирующей частью 9 расходной емкости 7 посредством трубопровода 10. К смесителю 4 подсоединены трубопроводь 11 и 12, соединенные соответственно с накопительной и термостатирующей частями 6 и 9 расходной емкости 7. На трубопроводах 8 и 10 размещаются соответственно регулирующие органы 13 и 14, Аналогичные регулирующие органы могут быть установлены на трубопроводах 11 и 12 для создания и поддержания необходимого соотношения расхода и температуры рабочего тела.

Испытания насоса 1 в соответствии с предлагаемым способом осущест- ,вляют в следующей последовательности.

Перед началом испытаний накопительную часть 6 емкости 7 заполняют жидким рабочим телом, а термостати- рующую часть 9 - рабочим телом в твердом состоянии. Испытуемым насосом 1 осуществляют циркуляцию рабочего тела в контуре стенда. Рабочее тело на выходе из насоса 1 разделяется на два потока, один из которых поступает в термостат1фу1ого ю часть 9 расходной емкости 7, где этот поток

ё

сл

00

охлаждается при взаимодействии с охладителем. Другой поток поступает в накопительную часть 6 емкости 7. На выходе из последней оба потока сметиваются перед входом в насос 1. При этом в качестве охладителя используют рабочее тело в агрегатном состоянии, отличном от жидкого, а именно в твердом состоянии, причем взаимодействие его с охлаждаемым жидким рабочим телом осуществляют непосредственно в потоке последнего. При перекачивании жидкого рабочего тела его температура и энтальпия увеличиваются. В процессе взаимодействия части рабочего тела с охладителем происходит поглощение последним тепла как вследствие нагрева предварительно захоложенного твердо- го рабочего тела до температуры плавления, так и фазовых переходов, не связанных с изменением агрегатного состояния, а затем его плавления. При этом коэффициент теплопередачи от жидкости к рабочему телу в твердом состоянии может достигать существенных величин, что обусловлено не- посредственниым контактом между твердой и жидкой фазами рабочего тела и высокой энергоемкостью фазо- вых и агрегатных переходов.

Температура потока на выходе из термостатирующей части 9 емкости 7 понижается по сравнению с температу- рой на выходе из насоса 1, в предельном случае до температуры тройной точки. После смешения потоков, поступающих из двух частей 6 и 9 расходной емкости 7, на вход в насос 1 подается поток, имеющий требующиеся дпя испьп аний значения расхода и температуры. Это достигается путем регулирования соотношения расходов рабочего тела, поступающих в термоста- тирующую и накопительную части 6 и 9 расходной емкости 7, регулирования собственно процесса теплообмена пу тем изменения скорости потока, омывающего твердое рабочее тело, и общей площади омываемой поверхности, а также за счет выбора компоновки и конструкции расходной емкости 7, обуславливающих возможность теплообмена между ее частями 6 и 9.

В предельном случае, когда на вход в насос 1 поступает только поток, прошедший термостатирутощую част 9 емкости 7, можно проводить испыта

ния при температуре рабочего тела, близкой или равной температуре тройной точки.

Кроме того, в результате плавления рабочего тела в твердом состояни общее количество рабочего тела в жидком состоянии увеличивается, что позволяет компенсировать утечки из контура циркуляции стенда.

Минимально необходимое количество рабочего тепа в твердом состоянии дпя проведения испытаний заданной продолжительности может быть получено по следующему соотношению:

W

GU. -СнсО /М, - 1

1 -I- (Й1т

Т5

где М - масса жидкого рабочего

тела, находящегося в расходной емкости 7 в начале испытаний, кг;

М g - масса рабочего тела в

твердом состоянии, находящегося в расходной емкости 7 в начале испытаний, кг; с

С„ - масс«вый расход рабочего тела через насос, кг/с;

заданная продолжительность испытаний, с; Ч - к,п,д. насоса;

Н - напор насоса, Дж/кг; ul , - изменение энтальпии рабо- чего тела при изменении его температуры от температуры твердого состояния в начале испытаний до заданной температуры на входе в насос (включая скрытые теплоты фазовых переходов) , Дж/кг,

Данный способ позволяет исключить внешнюю систему охлаждения при одновременном расширении диапазона таний по температуре и компенсировать утечки, что обеспечивает упрощение технологии испытания и уменьшение потребного количества рабочего тела.

Формула изобретения

Способ испытания насоса, вклктчен- ного в контур циркуляции рабочего тела, путем разделения последнего I на выходе из насоса на два потока, один из которых охлаждают при в займе действии с охладителем, и последующего смешения обоих потоков перед входомvB насос, причем в качестве охладителя используют рабочее тело в агрегатном состоянии, отличном от жидкого, отличающийся тем, что, с целью упрощения техно15043646

логии испытания и уменьшения потребного количества рабочего тела, в качестве охладителя используют рабочее тело в твердом состоянии, при этом взаимодействие его с охлаждаемым жидким рабочим телом осуществляют непосредственно в потоке последнего.

Изобретение относится к гидромашиностроению и позволяет упростить технологию испытания насоса на криогенном рабочем теле и уменьшить его потребное количество. На выходе из насоса жидкое рабочее тело разделяют на два потока, один из которых охлаждают путем непосредственного взаимодействия с рабочим телом в твердом состоянии. Затем охлажденный и неохлажденный потоки смешивают перед входом в насос, что позволяет регулировать температуру в заданных пределах вплоть до температуры тройной точки без применения дополнительного охладителя. 1 ил.

И