Стенд для кавитационных испытанийнасосов

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистические

Реслублнк ((((823640 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.07.79 (21) 2791049/25-06 (51) M. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

F04 В 5100

Гееударстееииый комитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 621.671(088.8) Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15 ле делам изебретеиий и открытий

Дата опубликования описания 28.04.81

В. А. Асафов, В. Н. Ермашкевич и В. И. Сем фЦнкб

Ф

@,; s/(. ( (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Институт ядерной энергетики АН Белорусской (54) СТЕНД ДЛЯ КАВИТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИИ

:НАСОСОВ

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 N +y, .со сверхстехиометрическими добавками растворенной окиси азота NO. Наличие сверхстехиометрического состава химически реагирующей системы (N+„ 2NOg+ О g) +

+ NO может возникнуть как в процессе работы контура, так и вследствие добавки избытка NO в стехиометрическую смесь с целью, например, снижения температуры кипения, уменьшения скорости коррозии металла или других причин.

Параметры на входе насоса (Рв„ Tq„) взаимосвязаны. С изменением Тек изменяется также и Рв„в соответствии с изменением давления насыщенного пара Рв рабочей жидкости.

Ы

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 зо газом наддува, что в значительной степени влияет на вид кавитационной характеристики насоса и величину допустимого кавитационного запаса, т. е. снижает точность испытаний.

823640

Формула изобретения

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 I, подсоединенную к всасывающему 2 и напорному 3 трубопроводам испытываемого насоса 4 и с помощью перепускной магистрали 5 с запорным органом 6 — к дополнительной емкости 7, 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 уровня. 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 емкости 7, обеспечивающее требуемое превышение 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 температу 1

B начальный период работы производится стабилизация температуры Т „на заданном значении. При этом, вследствие расширения 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 рабо5

15 о

25 зо

4 чей жидкостью и жидкостью в дополнительной емкости практически отсутствует. Теплообменнии 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 Р х 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 широком диапазоне величин надкавитационного подпора, вплоть до работы насоса на жидкости, имеющей параметры насыщения.

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 повышения точности при проведении испытаний на низ коки пящих 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., «Машиностроение», 1976, с. 57 — 58, рис. 29.

2. Авторское свидетельство СССР № 672531, кл. F 04 В 51/00, 1977.,823640

Составитель Г. Богомольный

Редактор Н. Егорова Техред А. Бой кас Корректор Ю.Макаренко

Заказ 2047/43 Тираж 712 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4