Стенд для гидравлических испытаний емкости на циклическую долговечность при отрицательных температурах

Изобретение относится к гидравлическим испытательным стендам и может быть использовано для проведения испытаний на циклическую долговечность при отрицательных температурах гидравлических и пневматических емкостей. Сущность: стенд содержит насос (1), испытательную камеру (3) для размещения испытываемой емкости, трубопроводы (5), блок (6) управления, секцию (8) охлаждения, расположенную внутри испытательной камеры (3), и дополнительный теплоизолированный трубопровод (10), соединенный с секцией (8) охлаждения. При этом внутренний объем дополнительного теплоизолированного трубопровода (10) с находящейся в нем жидкостью составляет не менее объема жидкости, подаваемой в испытываемую емкость при наибольшем значении испытательного давления. Технический результат: увеличение коэффициента полезного действия стенда и уменьшение времени проведения циклических испытаний. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области гидравлических систем, а именно к гидравлическим испытательным стендам, и может найти применение при испытаниях на циклическую долговечность различных гидравлических и пневматических емкостей, требующих испытаний при заданной температуре, в частности баллонов высокого давления для сжатого природного газа при отрицательных температурах.

Кроме испытаний на циклическую долговечность различных гидравлических и пневматических емкостей, требуется проведение аналогичных испытаний при экстремальных температурах. Так, например, по ГОСТ Р 51753-2001 «Баллоны высокого давления для сжатого природного газа, используемого в качестве моторного топлива на автомобильных транспортных средствах. Общие технические условия», баллоны должны выдерживать испытания на циклическую долговечность при температурах минус 45 и плюс 65°С.

Известен стенд для гидравлических испытаний емкостей на циклическую долговечность, содержащий насос, рабочие каналы для подсоединения к подлежащему испытанию изделию, гидравлический бак, контроллер для задания закона изменения давления и систему клапанов (см. патент RU 2266440, МТК7 F15В 19/00, 20.12.2004 г.).

Известный стенд для гидравлических испытаний емкостей на циклическую долговечность не обеспечивает проведение испытаний при экстремальных температурах, так как из-за циркуляции жидкости в системе невозможно стабилизировать температуру испытываемой емкости.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для выполнения циклических гидравлических испытаний, в крайних интервалах температур, сосудов под давлением из композиционного материала, содержащее насос, трубопроводы, испытательную камеру для размещения испытываемой емкости, блок управления и секцию охлаждения испытываемой емкости, расположенную внутри испытательной камеры (см. патент DE 102006051167 А1, МПК9 G01M 3/02 (2006/01), G01M 5/00 (2006/01), G01M 19/00 (2006/01), 30.04.2008 г.).

Данное устройство требует повышенного энергопотребление, так как при циклическом воздействии давления на испытываемую емкость из-за ее деформации происходит перемещение жидкости в подводящем трубопроводе от насоса в воздушную камеру и обратно, что приводит к переносу тепла в охлаждаемую камеру.

Задачей предлагаемого изобретения является создание стенда для гидравлических испытаний емкости на циклическую долговечность при отрицательных температурах со сниженным энергопотреблением при работе и уменьшение времени на проведение циклических испытаний.

Технический результат при использовании предлагаемого изобретения - увеличение коэффициента полезного действия стенда и уменьшение времени проведения циклических испытаний.

Указанный технический результат достигается тем, что стенд для гидравлических испытаний емкости на циклическую долговечность при отрицательных температурах, содержащий насос, трубопроводы, испытательную камеру для размещения испытываемой емкости, блок управления и секцию охлаждения испытываемой емкости, расположенную внутри испытательной камеры, снабжен элементом для теплоизоляции, выполненным в виде дополнительного теплоизолированного трубопровода, установленного со стороны испытательной камеры и соединенного с секцией охлаждения, при этом внутренний объем дополнительного теплоизолированного трубопровода с находящейся в нем жидкостью составляет не менее объема жидкости, подаваемой в испытываемую емкость при наибольшем значении испытательного давления.

Кроме того, он снабжен элементом для уменьшения теплового потока со стороны насоса в секцию охлаждения, установленным с возможностью перемещения внутри дополнительного теплоизолированного трубопровода; перегородкой, установленной в испытательной камере, между охлаждающей секцией и испытываемой емкостью; испытательная камера выполнена теплоизолированной с охлаждающим веществом, размещенным между испытываемой емкостью и испытательной камерой.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен стенд для гидравлических испытаний емкости на циклическую долговечность при экстремальных температурах, общий вид;

на фиг. 2 - выносной элемент А на фиг. 1.

Стенд для гидравлических испытаний емкости на циклическую долговечность при экстремальных температурах содержит гидравлический насос 1 высокого давления, расходный бак 2 с рабочей жидкостью, испытательную камеру 3 для размещения испытываемой емкости, например баллона 4, трубопроводы 5 высокого давления, блока управления 6 с электроклапаном 7 и контрольно-измерительной аппаратурой (на чертеже не показана). Охлаждение рабочей жидкости во время испытаний происходит в охлаждающей секции 8, расположенной внутри испытательной камеры 3. Кроме того, испытательная камера 3 выполнена теплоизолированной, причем в камере 3 наружная поверхность баллона 4 дополнительно охлаждается охлаждающим веществом, например сухим льдом, помещаемым в пространство между баллоном 4 и стенками испытательной камеры 3.

Испытательная камера 3 снабжена перегородкой 9, установленной в испытательной камере 3, между охлаждающей секцией 8 и баллоном 4.

Стенд для гидравлических испытаний емкости снабжен элементом для теплоизоляции, выполненным в виде дополнительного теплоизолированного трубопровода 10, установленного со стороны испытательной камеры 3 и соединенного с секцией 8 охлаждения.

Длина охлаждающей секции 8 и длина дополнительного теплоизолированного трубопровода 10 выбраны таким образом, чтобы внутренний объем дополнительного теплоизолированного трубопровода 10 с находящейся в нем жидкостью составляет не менее объема жидкости, подаваемой в испытываемую емкость при наибольшем значении испытательного давления.

Для уменьшения теплового потока со стороны насоса 1 в охлаждающую секцию 8, в дополнительный теплоизолированный трубопровод 10, устанавливают элемент 11, например в форме шарика, с возможностью перемещения внутри трубопровода 10.

Стенд для гидравлических испытаний емкостей на циклическую долговечность при экстремальных температурах работает следующим образом.

Баллон 4 помещают в испытательную камеру 3 и заполняют рабочей жидкостью. Рабочая жидкость подается насосом 1 по трубопроводам 5 в испытываемый баллон 4, расположенный в испытательной камере 3 через дополнительный теплоизолированный трубопровод 10 и секцию охлаждения 8, расположенную в испытательной камере 3. Под действием давления, создаваемого насосом 1, баллон 4 расширяется и в него поступает охлажденная в секции 8 рабочая жидкость. Через заданный блоком управления 6 промежуток времени открывается клапан 7, давление в системе снижается и некоторый объем рабочей жидкости вытесняется в секцию охлаждения, а жидкость из нее поступает в теплоизолированный трубопровод 10. При повышении давления в следующем цикле испытаний жидкость из трубопровода 10 поступает в охлаждающую секцию 8, а жидкость из нее поступает в испытываемый баллон 4. Таким образом, охлаждаемая в секции охлаждения 8 жидкость в процессе циклических испытаний не выходит за пределы теплоизолированного контура, что обеспечивает стабильность температуры внутри испытываемого баллона и повышает коэффициент полезного действия стенда.

1. Стенд для гидравлических испытаний емкости на циклическую долговечность при отрицательных температурах, содержащий насос, трубопроводы, испытательную камеру для размещения испытываемой емкости, блок управления и секцию охлаждения испытываемой емкости, расположенную внутри испытательной камеры, отличающийся тем, что он снабжен элементом для теплоизоляции, выполненным в виде дополнительного теплоизолированного трубопровода, установленного со стороны испытательной камеры и соединенного с секцией охлаждения, при этом внутренний объем дополнительного теплоизолированного трубопровода с находящейся в нем жидкостью составляет не менее объема жидкости, подаваемой в испытываемую емкость при наибольшем значении испытательного давления.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что он снабжен элементом для уменьшения теплового потока со стороны насоса в секцию охлаждения, установленным с возможностью перемещения внутри дополнительного теплоизолированного трубопровода.

3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что он снабжен перегородкой, установленной в испытательной камере между охлаждающей секцией и испытываемой емкостью.

4. Стенд по п.1, отличающийся тем, что испытательная камера выполнена теплоизолированной с охлаждающим веществом, размещенным между испытываемой емкостью и испытательной камерой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения и касается способа моделирования работы двухступенчатого лопастного движителя за корпусом судна в ходе самоходных испытаний в опытовом бассейне.

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к устройствам, предназначенным для исследования аэродинамических характеристик летательных аппаратов (ЛА).

Изобретение относится к области экспериментальной техники и может быть использовано для опытного определения динамических характеристик пусковых устройств подводных аппаратов.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к экспериментальной гидромеханике судов и морских инженерных сооружений, работающих в ледовых условиях, касается методов и оборудования для проведения модельных испытаний в ледовом опытовом бассейне.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно - к экспериментальной гидромеханике судов и морских инженерных сооружений, работающих в ледовых условиях, касается методов и оборудования для проведения ледовых модельных исследований в ледовом опытовом бассейне.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при экспериментальной отработке заборных устройств, установленных в топливных баках ракет, для экспериментального определения гидравлических остатков незабора топлива в динамических условиях.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при экспериментальной отработке заборных устройств, установленных в топливных баках ракет, для экспериментального определения гидравлических остатков незабора топлива.

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно - к экспериментальной гидромеханике, и касается вопросов проведения экспериментальных исследований в опытовых бассейнах моделей быстроходных судов с воздушными кавернами на днище.

Изобретение относится к судостроению и касается проектирования экранопланов. При определении аэродинамических характеристик горизонтального оперения экраноплана с установленными на нем работающими маршевыми двигателями изготавливают геометрически подобную модель горизонтального оперения и двигателей силовой установки.

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для опытного определения динамических характеристик пусковых устройств подводных аппаратов.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к техническим средствам экспериментальной гидромеханики судна, в частности к устройствам для гидродинамических испытаний масштабных моделей надводных судов на открытом водоеме методом буксировки. Испытания проводятся при помощи буксировки буксировочным устройством испытуемой модели судна на открытом водоеме. Предложена конструкция устройства для буксировочных испытаний масштабных моделей надводных судов на открытом водоеме, которая обеспечивает необходимое количество степеней свободы движения модели, курсовую устойчивость буксируемой модели, исключает влияние присоединенных масс буксировочного устройства на динамические характеристики буксируемой модели. Технический результат заключается в повышении точности измерений динамических характеристик и упрощении конструкции буксировочного устройства. 1 ил.

Изобретение относится к способу испытаний гидроэлектрической турбины, позволяющему выполнять испытания турбины до ее окончательной установки на дне моря путем моделирования прохождения приливно-отливных течений воды через турбину. Способ испытания гидроэлектрической турбины 10, содержащей статор и ротор, расположенный с возможностью вращения внутри статора, содержит следующие этапы: закрепление турбины 10 на транспортном судне 18, транспортировка турбины 10 и судна 18 на открытое водное пространство, размещение турбины 10 таким образом, чтобы по меньшей мере ротор был погружен и перемещение транспортного судна 18 и турбины 10 по воде с тем, чтобы вызвать вращение ротора. Изобретение направлено на обеспечение возможности определения работоспособности турбины перед её установкой и закреплением на дне моря. 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается проведения экспериментальных исследований на моделях ледоколов и судов ледового плавания в ледовых опытовых бассейнах. Предложен способ проведения модельных испытаний судов в ледовом опытовом бассейне, включающий буксировку прикрепленной через динамометр к буксировочной тележке бассейна самоходной модели с работающими движителями в ледовых условиях, а затем на чистой воде в ледовом канале, оставшемся после прохождения буксируемой модели в ледяном поле, который предварительно очищают от битого льда. Буксировочная тележка бассейна обеспечивает движение модели с заданными скоростями, а частоту вращения движителей выбирают из условия равенства расчетной тяги и тяги движительного комплекса модели на заданной скорости движения. По результатам буксировочных самоходных испытаний модели в ледовых условиях и в условиях чистой воды в упомянутом ледовом канале определяют силу чистого ледового сопротивления модели RI, значение которой вычисляют в виде RI=FI+FW, где FI и FW - сила между моделью и буксировочной тележкой в ледовых условиях и в условиях чистой воды соответственно, причем при суммировании значения сил FI и FW берутся со своими знаками. Технический результат заключается в повышении достоверности и точности результатов модельных испытаний судов ледового плавания. 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к экспериментальной гидромеханике корабля. Предложен опытовый бассейн для испытаний моделей судов и морских инженерных сооружений преимущественно во льдах, включающий холодильную камеру с системой охлаждения и каналом, заполненным соленой водой, на поверхности которой образовано ледяное поле с торосами, а также установку сжатия подводной части торосов, содержащую размещенные по обоим бортам канала друг против друга погруженные в воду вертикально расположенные упорные плиты, оснащенные упругой мембраной, установленной на верхнем торце плиты, и гидропривод с подвижными штоками, соединенными с упорными плитами для их горизонтального перемещения. Высота упорных плит превышает толщину консолидированного слоя тороса по меньшей мере на 10%, а их ширина - по меньшей мере на 50% ширину подводной части тороса. Гидропривод связан с пультом управления, расположенным на борту опытового бассейна. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей опытового бассейна. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к способам и устройствам, используемым для расчета пропускной способности проектируемых гидравлических трактов транспортных и дозирующих систем в химической, нефтехимической, авиационной, текстильной, лакокрасочной и других отраслях промышленности, в частности узлов транспортирования клеевых составов в сборочных производствах с клеевыми соединениями. Суть заявляемого способа заключается в экспериментальном определении среднего значения (ξср) суммарного коэффициента потерь напора в тракте на местных сопротивлениях путем его проливки водопроводной водой при комнатной температуре. Проливка производится на модели тракта с проектными конструктивами местных сопротивлений и типоразмерами внутренних диаметров трубопроводов посредством многократного порционного дозирования воды в мерную тару с постоянным объемным расходом Qj при различных, ступенчато изменяемых от максимального до минимального значений и поддерживаемых во время каждой операции дозирования на постоянном уровне величинах действующего напора Hj. Расходы Qj определяются путем взвешивания отмеренных доз воды на электронных весах. Вычисление параметра ξср и перерасчет расходных характеристик тракта на параметры натурной жидкости, заданный диапазон изменения расхода и реальные длины трубопроводов производятся на ПК с помощью электронных таблиц программы Microsoft Exel по формулам уравнения Бернулли для установившегося течения несжимаемой жидкости. Устройство для определения среднего значения суммарного коэффициента потерь напора на местных сопротивлениях содержит расходную емкость с водопроводной водой, расходный резервуар с барботажной и уровнемерной трубками, с запорными вентилями для подачи сжатого воздуха и пополнения жидкостью с подключенным к его нижней части испытуемым трактом с запорным устройством на его выходе, мерную тару, систему перекачки воды из расходной емкости в расходный резервуар и пневмоэлектронный блок управления. Система пополнения расходного резервуара содержит струйный эжектор с запорными вентилями на линии пневмопитания и линии вакуума; запорное устройство выполнено в виде шарового крана с двухсторонним пневмоприводом. Блок управления состоит из пневматического регулятора давления и электропневматического временного устройства, которое содержит электронный таймер для задания и отсчета времени дозирования, электропневмопреобразователь и логический пневмоэлемент НЕ, выход которого подключен к положительному входу пневмопривода шарового крана, а вход - к отрицательному входу пневмопривода и к выходу электропневмопреобразователя. Регулятор давления содержит пятимембранный элемент сравнения заданного и фактического значений давления на выходе барботажной трубки - датчика полного давления в расходном резервуаре, пневмореле-коммутатор выходного сигнала пятимембранного элемента сравнения со входами усилителей мощности, выходы которых через сборный коллектор подключены к запорному вентилю подачи сжатого воздуха в расходный резервуар. Пульт управления регулятора давления содержит тумблер контроля заданной или фактической величины полного давления по шкале образцового манометра, тумблер включения подачи давления в расходный резервуар и задатчик полного давления. Техническим результат - повышение точности и достоверности определения расчетной расходной характеристики гидравлического тракта при работе на жидких продуктах различной вязкости и возможность ее прогнозирования при варьировании заданного диапазона изменения расхода и длины образующих тракт участков трубопроводов, а также возможность оперативного определения среднего (для заданного диапазона изменения расхода) значения суммарного коэффициента потерь действующего в тракте напора на местных сопротивлениях. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для тестирования как серийных, так и опытных гидрозащит погружных электродвигателей. Способ сравнительных стендовых испытаний гидрозащит на отказоустойчивость включает заполнение испытываемой гидрозащиты маслом и проверку ее торцевых уплотнений на герметичность при обтекании охлаждающей пластовой жидкостью. Испытания проводят в нестационарных условиях, заключающихся в повторяющихся запусках и остановках гидрозащит, вызывающих максимальные колебания температуры и давления масла, приводящие к утечкам через торцевое уплотнение. При каждом запуске масло нагревают до максимально допустимой для материала гидрозащиты температуры, а при остановке охлаждают до температуры пластовой жидкости. Об отказоустойчивости судят по количеству жидкости, вытекшей из гидрозащиты и попавшей в нее извне. Изобретение направлено на сокращение времени испытаний и объективное прогнозирование безотказности работы гидрозащиты во время эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх