Стенд для кавитационных испытаний насосов Советский патент 1979 года по МПК G01M10/00 F04B51/00 

1

Изобретение относится к насосостроению, в частности к кавитационным испытаниям центробежных насосов и может быть использовано при проектировании насосов с малым давлением на входе.

Известен стенд для испытания насосов, содержащий расходную емкость с напорной и всасывающей магистралями, оснащенными запорно-регулирующей арматурой 1.

Недостатком известного стенда является невозможность точного определения кавитационных характеристик испытуемого насоса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является стенд для кавитационных испытаний насосов, содержащий расходную емкость с напорной и всасывающей магистралями, связанную с источником сжатого воздуха и вакуумным насосом 2.

Недостатком такого стенда является невысокая точность определерщя кавитационных характеристик.

Цель изобретения - повыщение точности определения кавитационных характеристик при непрерывном изменении давления на входе в испытуемый насос.

Поставленная цель достигается тем. что стенд снабжен дополнительной емкостью, cвязaнFloй с источником сжатого воздуха,

вакуумным насосом и посредством двух магистралей - с расходной емкостью, на каждой из KOTopi ix установлен регулируемый дроссель и расходомер, электрически связанные между собой через блок сравнения. На чертеже показана функциональная

схема стенда.

Стенд для кавитационных испытаний насосов содержит расходную емкость 1 с напорной магистралью 2 и всасывающей магистралью 3, связанную магистралями 4 и

5 с источником 6 сжатого воздуха и вакуумным насосом 7, испытуемый насос (на чертеже условно не показан), связанный с магистралями 2 и 3, дополнительную емкость 8, связанную с источником 6 сжатого воздуха и вакуумным насосом 7 и посредством двух магистралей 9 и 10 - с расходной емкостью , на каждой из которых установлены регулируемые дроссели II и 12, расходомеры 13 и 14, электрически связгьные между собой через блоки сравнения 15 и 16 с задатчиками 17 и 18. На магистралях установлены пневмоклапаны 19-24, вентиль 25, дроссели 26-28, редуктор 29, датчик 30 входного давления и расходомер 31. Стенд работает следующим образом. Предварительно при закрытых пневмоклапанах 19-23, дополнительная емкость 8 вакуумируется до минимального остаточного давления, которое может обеспечить вакуумный насос 7, который остается включенным. Открывается вентиль 25, и сжатый воздух поступает от источника 6 по магистрали 4 через редуктор 29, пневмоклапан 24 и дроссель 26 в емкость 1. По достижении заданного избыточного давления в емкости 1 пневмоклапан 24 закрывается. Затем происходит запуск испытуемого насоса. Жидкость, прокачиваемая испытуемым насосом, циркулирует по замкнутому контуру через всасывающую и напорную магистрали 3 и 2. После выхода насоса на заданный режим по расходу, устанавливаемому с помощью дросселя 27 по показаниям расходомера 31, открывается пневмоклапан 21 с одновременной подачей сигнала на закрытие пневмокл;апана 24 и открытие дросселя 28. Регулирующий орган дросселя 28 спрофилирован таким образом, что при его открывании с постоянной скоростью давление в емкости 1 падает по линейному закону с относительно больщой скоростью. По достижении определенного остаточкого давления в емкости 1 пневмоклапан 21 закрывается, с одновременным открыванием пневмоклапана 22. С этого момента отсос воздуха из емкости 1 прекращается. Но так как остаточное давление в ней превышает давление в предварительно отвакуумированной емкости 8, то за счет перепада давлений по магистрали 9 происходит передавливание жидкости из емкости 1 в емкость 8. В результате этого происходит дальнейщее падение давления в емкости 1 за счет изменения объема воздущной подушки, но скорость падения при этом уменьшается. С помощью управляемого дросселя 11 и расходомера 13, связанных через блок сравнения 15, расход жидкости, передавливаемой из емкости 1 в емкость 8, поддерживается постоянным, заданным задатчиком 17. Датчиком 30 фиксируется величина.входного давления. После поступления срыва работы насоса и снятия необходимого участка характеристики на падающей ветви, пневмоклапан 22 закрывается с одновременным открыванием пневмоклапанов 23 и 19 и закрыванием пневмоклапана 20. Высокое давление от источника 6 сжатого воздуха по магистрали 4 поступает в емкость 1. При этом давление в емкости 1 медленно повышается за счет сжатия воздушной подушки. С помощью регулируемого дросселя 12, связанного через блок сравнения 16 с расходомером 14, поддерживается постоянный расход передавливаемой жидкости, установленный задатчиком 18. Причем задатчиками 17 и 18 устанавливается заранее подобранная при отработке стенда одна и та же величина расхода жидкости, обеспечивающая заданную скорость изменения давления воздущной подущки в расходной емкости в прямом и обратном направлениях. По достижении в емкости 1 промежуточной величины давления воздуха, с которого начиналось изменение скорости его падения, пневмоклапаны 23 и 19 закрываются с одновременным открыванием пневмоклапана 24. После этого повыщение давления в емкости 1 происходит с большей скоростью. Причем постоянной площадью проходного сечения дросселя 26 обеспечивается определенная скорость повышения давления, равная скорости его падения на первом, относительно крутом участке. По достижении исходного избыточного давления в емкости 1 испытание заканчивается. Переход на регулирование малых скоростей изменения входного давления по расходу протекаемой жидкости значительно упрощает задачу получения точной кавитационной характеристики при непрерывных испытаниях, так как при этом обеспечивается возможность устранения влияния гистерезиса на точность снятия кавитационной характеристики во всем диапазоне изменения параметров. Следовательно, обеспечивается практически полное совпадение законов изменения давления, т. е. график падения давле является зеркальным отображением графика повышения давления. Формула изобретения Стенд для кавитационных испытаний насосов, содержащий расходную емкость с напорной и всасывающей магистралями, связанную с источником сжатого воздуха и вакуумным насосом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения кавитационных характеристик при непрерывном изменении давления на входе в испытуемый насос, стенд снабжен дополнительной емкостью, связанной с источником сжатого воздуха, вакуумным насосом и посредством двух магистралей - с расходной емкостью, на каждой из которых установлен регулируемый дроссель и расходомер, электрически связанные между собой через блок сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 257827, кл. F 04 В 49/00, 1967. 2.ГОСТ В 17409-72 Насосы турбонасосных агрегатов. Метод гидравлических испытаний. Госкомстандарт. М., с. 30.

I

-в-Лт

2f

i9

2 ; 31

30

28