Стенд для кавитационных испытанийНАСОСОВ Советский патент 1981 года по МПК F04B51/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ КАВИТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ

НАСОСОВ

I

Изобретение относится к гидромашиностроению, а конкретнее - к исследованию кавитационных характеристик насосов, работающих на низкокипящих жидкостях переменного состава.

Известен стенд для кавитационных испытаний, содержащий расходную емкость, подсоединенную к всасывающему и напорному трубопроводам испытываемого насоса, регулятор давления и теплообменник, установленный на всасывающем трубопроводе 1.

Недостатком известного насоса является невозможность проведения испытаний на низкокипящих жидкостях. .

Известен также стенд для кавитационных испытаний насосов, содержащий расходную емкость, подсоединенную к всасывающему и напорному трубопроводам испытываемого насоса и с помощью перепускной магистрали с запорным органом - к дополнительной емкости, подключенной к регулятору давления 2 .

Однако известный стенд не позволяет обеспечить необходимую точность при исследовании кавитационных характеристик насосов, работающих на низкокипящих жидКОСТЯХ переменного состава, например NjO«, со сверхстехиометрическими добавками растворенной окиси азота NO. Наличие сверхстехиометрического состава химически реагирующей системы (NaPi,2NO2+Oj) + + NO может возникнуть как в процессе работы контура, так и вслед твие добавки избытка NO в стехиометрическую смесь с целью, например, снижения температуры кипения, уменьщения скорости коррозии металла или других причин.

Параметры на входе насоса (Р Т) взаимосвязаны. С изменением Ти изменяется также и Р в соответствии с изменением давления насыщенного пара Р рабочей жидкости.

Превышение входного давления над давлением насыщенного пара может быть получено наддувом воздухом, азотом или другим неконденсируемым газом. Это приводит к тому, что рабочая жидкость насыщается газом наддува, что в значительной степени влияет на вид кавитационной характеристики насоса и величину допустимого кавита.ционного запаса, т. е. снижает точность испытаний. Цель изобретения - повышение точности при проведении испытаний на низкокипящих жидкостях переменного состава. Поставленная цель достигается тем, что стенд снабжен двумя теплообменниками, один из которых установлен на напорном трубопроводе, а другой - на перепускной магистрали. На чертеже представлена схема стенда. Стенд для кавитационных испытаний насосов содержит расходную емкость 1, подсоединенную к всасывающему 2 и напорному 3 трубопроводам испытываемого насоса 4 и с помощью перепускной магистрали 5 с запорным органом 6 - к дополнительной емкости 1, подключенной к регулятору 8 давления, выполненного, например, в виде баллона со сжатым газом и редуктора. Стенд снабжен двумя теплообменниками 9 и 10, один из которых установлен на напорном трубопроводе 3, а другой - на перепускной магистрали 5, а также трубопроводом 11 заправки с запорным элементом 12 регулятором 13 расхода и измерительными приборами 14. Стенд работает следующим образом. Контур, состоящий из насоса 4, теплообменника 9 расходной емкости 1, трубопроводов 2 и 3, заполняется рабочей жидкостью снизу вверх при открытом запорном элементе 12 и закрытом запорном органе 6, обеспечивая тем самым полное удаление из контура воздуха. Затем закрывают запорный элемент 12, открывают запорный орган 6 и продолжают заполнение рабочей жидкостью дополнительной емкости 7 до появления необходимого уровн. После этого заполнение контура рабочей жидкостью прекращается. Возможно заполнение вначале дополнительной емкости 7 четырехокисью азота без добавок NO, а затем упомянутого контура рабочей жидкостью требуемого состава. При помощи регулятора 8 давления создается давление в дополнительной емкоети 7, обеспечивающее требуемое превыщение входного давления над давлением насыщенного пара рабочей жидкости при заданной температуре опыта. Испытываемый насос 4 запускается и при помощи теплообменника 9 осуществляется достижение заданной величины температуры TBXВ начальный период работы производится стабилизация температуры на заданном значении. При этом, вследствие расщирения жидкости в контуре, часть ее перетекает в дополнительную емкость 7, выполняющую также функции демпфера. Благодаря подсоединению дополнительной емкости 7 к нижней части расходной емкости 1 через перепускную магистраль 5 теплообмен между циркулирующей рабочей жидкостью и жидкостью в дополнительной емкости практически отсутствует. Теплообменник- 10 снимает часть тепла, поступающего с жидкостью в дополнительную емкость 7 на переходных режимах работы и поддерживает стабильную температуру жидкости в ней. При этом создается возможность иметь температуру жидкости ниже температуры окружающей среды, что особенно важно, так как при сбросе избыточного давления из дополнительной емкости 7 с газом наддува улетучивается минимальное количество паров рабочей жидкости. Снятие частной кавитационной характеристики производится следующим образом. Регулятором 8 давления ступенчато уменьшают давление на входе в насос 4 вплоть до его кавитационного срыва. При этом на определенном этапе снижения Pg в расходной емкости 1 появляется газовая фаза, состоящая из насыщенных паров только циркулирующей рабочей жидкости, что позволяет весьма точно определить кавитационный запас по столбу жидкости между уровнем поверхности раздела фаз в расходной емкости -1 и уровнем оси насоса 4. Таким образом, предлагаемый стенд позволяет существенно повысить качество испытаний при снятии кавитационных характеристик насосов, работающих на низкокипящих жидкостях переменного состава в щироком диапазоне величин надкавитационного подпора, вплоть до работы насоса на жидкости, имеющей параметры насыщения. (формула изобретения Стенд для кавитационных испытаний насосов, содержащий расходную емкость, подсоединенную к всасывающему и напорному трубопроводам испытываемого насоса и с помощью перепускной магистрали с запорным органом - к дополнительной емкости, подключенной к регулятору давления, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности при проведении испытаний на низкокипящих жидкостях переменного состава, стенд снабжен двумя теплообменниками, один из которых установлен на напорном трубопроводе, а другой - на перепускной магистрали. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Яременко О. В. Испытания насосов. М., «Мащиностроение, 1976, с. 57-58, рис. 29. 2.Авторское свидетельство СССР №672531, кл. F 04 В 51/00, 1977.