Способ доводки лопастных насосов

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 04 В 51/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дую и жидкую фазы. 1 ил. (61) 1498949 (21) 4813355/29 (22) 11.04.90 (46) 15.05.92. Бюл,№18. (71) Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И,Баранова (72) В.И.Гуров, Г.С.Назаров, А,Л.Светлаков, А.B.Àíäðååâ и А.Л.Семенов (53) 621.671 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 1498949, кл. F 04 B 51/00, 1987. (54) СПОСОБ ДОВОДКИ ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ (57) Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано для повышения точности и упрощения технологического обслуживания, УсовершенствоваИзобретение относится к насосостроению, в частности к способам доводки насосов, и может быть использовано при разработке и производстве гидроагрегатов.

Известен способ доводки лопастных насосов по авт.св. ¹ 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 до„„312 „„1733694 А2 ние 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, тверпол н ител ь ной среды — вы соко кипящую 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.

1733694

20

30

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 обьема (насоса, сопла или турбины); 4 — трубопровод подачи низкокипящей жидкости во вспомогательную емкость 5.с поверхностью раздела фаз; 6 — 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 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 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 жидкости получают смесь жидких фаз низкокипящей и высококипящей сред (или смесь низкокипящей жидкости и твердую фазу высококипящей жидкости) и газовую фазу низкокипящей жидкости, так как температура высококипящей среды всегда выше температуры низкокипящей жидкости при том же давлении, При помощи дросселей 21 — 24 устанавливают необходимые расходы составляющих фаз потока смеси, проходящей через насос 8, обеспечивая соответствующую дозировку компонентов, Расход низкокипящей жидкости определяют при помощи расходомеров 10 и 11.

Расход высококипящей жидкости определяют при помощи рэсходомера 13. Количество газовой фазы низкокипящей жидкости, поступающей на вход в насос, определяют по известным уравнениям теплового баланса при смешении двух веществ с различными температурами за вычетом расхода газовой фазы низкокипящей жидкости, отводимой по трубопроводу 6, измеряемого расходомером 12. При помощи термопар 25 и 26 в потоке низкокипя щей жидкости и в смеси на 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 опытной установке, где в качестве низкокипящей жидкости использовался жидкий азот при t = -196 С, а в качестве высококипящей жидкости использовалась вода при t

= 5 С, которая при распыле над поверхностью раздела фэз пар-жидкость замерзала в виде мельчайших гранул льда, показали, что время работы исследуемого объекта на твердопарожидкостной смеси на стационарном ре>киме может быть существенно увеличено, например при постоянных

1733694

50

Редактор М. Бокарева Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О.Ципле

Заказ 1651 Тираж Подписное

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 соотношениях объемных концентраций л ьда pnbga — = 0,00172 и пара

Ольда см

Опара

@napa =. 0,54 до 5 — 10 мин, С см

Формула изобретения

Способ доводки лопастных насосов по авт.св. N 1498949, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения технологического обслуживания, перед подачей в насос часть низкокипя щей жидкости отбирают из основного потока, пропускают через емкость с образованием поверхности раздела жидкой и паровой фаз при

5 одновременном отводе части паровой фазы, а ввод высококипящей жидкости в низкокипящую жидкость осуществляют путем распыления первой над поверхностью раздела фаз последней, и возвращают в основ10 ной поток образовавшуюся смесь фаз низкокипящей и высококипящей жидкостей.