Способ доводки лопастных насосов Советский патент 1992 года по МПК F04B51/00 

Изобретение относится к насосострое- нию, в частности к способам доводки насосов, и может быть использовано при разработке и производстве гидроагрегатов.

Известен способ доводки лопастных насосов по авт.св. № 1498949, включающий ввод на входе в насос в основную перекачиваемую жидкость дополнительной среды, измерение напора насоса и его подачи при различных соотношениях основной жидкости и дополнительной среды во всасываемом потоке, сопоставление полученных данных и выбор оптимального варианта насоса, отличающийся тем, что в качестве основной жидкости используют низкокипящую жидкость, а в качестве дополнительной среды - высококипящую жидкость, находящуюся при температуре кипения основной жидкости в твердом состоянии. Недостатком данного технического решения является невозможность равномерного впрыска дополнительного высококипящего вещества непосредственно в поток низкокипящей жидкости из-за его быстрого замерзания в жиклере и закупорки последнего с образованием наледи на стенках трубопровода и, кроме того, невозможность строгой дозировки каждого из трех компонентов исследуемой в насосе в качестве рабочего тела смеси.

Целью данного изобретения является повышение точности и упрощение технологического обслуживания.

VI

СО

со о Ч)

4

К

Указанная цель достигается тем, что в способе доводки лопастных насосов, включающем ввод на входе в насос в основную перекачиваемую низкокипящую жидкость дополнительной высококипящей жидкости, измерение напора насоса и его подачи при различных соотношениях высококипящей и низкокипящей жидкостей во всасываемом потоке, сопоставление полученных данных и выбор оптимального варианта насоса, перед подачей в насос часть низкокипящей жидкости из основного потока пропускают через емкость с образованием поверхности раздела жидкой и паровой фаз при одновременном отводе части паровой фазы, а ввод высококипящей жидкости в низкокипящую осуществляют путем распыления первой над поверхностью раздела фаз последней и возвращают в основной поток образовавшуюся смесь фаз низкокипящей и высококипящей жидкостей.

Способ основывается на тех же теоретических предпосылках, что и прототип, с той разницей, что количество каждой из трех фаз строго дозируется за счет определенной подачи на свободную поверхность пар - жидкость массы высококипящего вещества и соответствующего отвода газовой фазы низкокипящего компонента из полости над свободной поверхностью в емкости.

На чертеже представлена схема стенда, на котором может быть реализовано данное изобретение.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - расходная емкость низкокипящей жидкости; 2 - сливная емкость; 3 - основной трубопровод подачи низкокипящей жидкости на вход исследуемого объема (насоса, сопла или турбины); 4 - трубопровод подачи низкокипящей жидкости во вспомогательную емкость 5 с поверхностью раздела фаз; б - дренажный трубопровод для отвода пара низкокипящей жидкости; 7 - трубопровод с форсункой для распыла дополнительной высококипящей жидкости над поверхностью раздела фаз; 8 - исследуемый объект (насос, сопло или турбина), 9 - датчик фазового состояния потока; 10, 11, 12, 13 - расходомеры потока; 14 сетка для удержания от уноса частиц твердой фазы высококипящей среды из вспомогательной емкости; 15, 16, 17, 18 - манометры для измерения статических давлений; 19 - емкость с дополнительной высококипящей средой; 20 - сетка для извлечения частиц твердой фазы высококипящей среды после испытаний; 21, 22, 23, 24 - дроссели для установления потребных расходов; 25, 26,

27, 28 термопары для измерения температуры потока.

Техническая реализация предлагаемого способа доводки лопастных насосов состоит из совокупности описанных ниже операций на указанном стенде. Из емкости 1 низкокипящую жидкость по трубопроводу 3 подают в объект 8, измеряя ее расход с помощью расходомера 10. Другую часть

0 низкокипящей жидкости подают во вспомогательную емкость 5, регулируя давление и расход таким образом, чтобы организовать в ней поверхность раздела фаз пар-жидкость. При этом суммарный расход через

5 насос низкокипящей жидкости будет складываться из расходов, зафиксированных расходомерами 10 и 11. Затем путем подачи и распыла над поверхностью раздела фаз при помощи форсунки 7 высококипящей

0 жидкости получают смесь жидких фаз низкокипящей и высококипящей сред (или смесь иизкокипящей жидкости и твердую фазу высококипящей жидкости) и газовую фазу низкокипящей жидкости, так как тем5 пература высококипящей среды всегда выше температуры низкокипящей жидкости при том же давлении. При помощи дросселей 21 - 24 устанавливают необходимые расходы составляющих фаз потока смеси,

0 проходящей через насос 8, обеспечивая соответствующую дозировку компонентов.

Расход низкокипящей жидкости определяют при помощи расходомеров 10 и 11. Расход высококипящей жидкости определя5 ют при помощи расходомера 13. Количество газовой фазы низкокипящей жидкости, поступающей на вход в насос, определяют по известным уравнениям теплового баланса при смешении двух веществ с различными

0 температурами за вычетом расхода газовой фазы низкокипящей жидкости, отводимой по трубопроводу 6, измеряемого расходомером 12. При помощи термопар 25 и 26 в потоке низкокипящей жидкости и в смеси на

5 выходе насоса, а также термопар 27 и 28 в высококипящей жидкости и в газовой фазе низкокипящей жидкости измеряют температуру в различных точках гидросистемы. Первые испытания, проведенные на

0 опытной установке, где в качестве низкокипящей жидкости использовался жидкий азот при t -196°C, а в качестве высококипящей жидкости использовалась вода при t 5°С, которая при распыле над поверхно5 стью раздела фаз пар-жидкость замерзала в виде мельчайшик гоанул льда, показали, что время работы исследуемого объекта на твердопарожидкостной смеси на стационарном режиме может быть существенно увеличено, например три постоянных

соотношениях объемных концентраций льда «льда -%Ь5.а 0,00172 и пара

Фпара -3 0,54 ДО 5 - 10 МИН. UCM

Формула изобретения Способ доводки лопастных насосов по авт.св.№ 1498949, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения технологического обслуживания, перед подачей в насос часть низкокипящей жидко0

сти отбирают из основного потока, пропускают через емкость с образованием поверхности раздела жидкой и паровой фаз при одновременном отводе части паровой фазы, а ввод высококипящей жидкости в низкокипящую жидкость осуществляют путем распыления первой над поверхностью раздела фаз последней, и возвращают в основной поток образовавшуюся смесь фаз низкокипящей и высококипящей жидкостей.

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано для повышения точности и упрощения технологического обслуживания. Усовершенствование способа доводки лопастных насосов по авт св.№ 1498949 состоит в том, что перед подачей в насос 8 часть низкокипящей жидкости отбирают из основного потока, пропускают через емкость 5 с образованием поверхности раздела жидкой и паровой фаз, при одновременном отводе части паровой фазы, а ввод высококипящей жидкости в низкокипящую осуществляют путем распыления первой над поверхностью раздела фаз последней и возвращают в основной поток образовавшуюся смесь фаз низкокипящей и высококипящей жидкостей. Реализация изобретения позволяет исследовать различные характеристики насосов при перекачке смесей, содержащих газовую, твердую и жидкую фазы. 1 ил. Ё

Редактор М.Бокарева

Техред М.Моргентал

Заказ 1651ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Корректор О.Ципле