Стенд для динамических испытаний насосов

 

Изобретение предназначено для испытания гидравлических машин, в частности испытания оборудования (стенд) для динамических испытаний погружных центробежных многоступенчатых насосов с электроприводом. В стенде для испытания погружных электронасосов испытуемый погружной насосный агрегат с электродвигателем своей нижней частью (электродвигатель и приемная сетка погружного насоса) размещены внутри цилиндрического кожуха с глухим дном и герметизирующим устройством в верхней части кожуха, а насосная часть агрегата соединяется посредством гибкого шланга с напорным трубопроводом гидросистемы. Цилиндрический кожух, подвижно установлен в проушинах верхней площадки вертикальной рамы-стойки, обеспечивая возможность создания различных углов наклона испытуемого насосного агрегата. Позволяет значительно расширить функциональные возможности испытательного оборудования, особенно при проведении испытаний относительно влияния угла наклона погружного агрегата при эксплуатации в наклонно на-правленных скважинах вплоть до горизонтальных. 1 ил.

Изобретение относится к технике испытания гидромашин, а именно к стендам для испытания погружных центробежных электронасосов на жидкости (воде или масле).

Известен стенд для испытания погружных насосов, содержащий мерный бак, гидравлически связанный трубопроводами с расходной емкостью, имеющей внутри обсадную колонну, в которую уставлен испытуемый погружной насос (1).

Конструкция стенда позволяет обеспечить охлаждение погружного электродвигателя в процессе испытаний.

Недостатком известного стенда является невозможность проводить динамические и вибрационные испытания погружных насосов для различных углов наклона погружного насоса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стенд для динамических испытаний - погружных насосов, содержащий расходную емкость и мерный бак, гидравлически связанных посредством всасывающего и нагнетательного трубопроводов с испытуемым погружным насосным агрегатом (2).

Однако в известном стенде затруднена возможность вибрационных испытаний (за счет сложности установки вибродатчиков и их связи с виброаппаратурой), и невозможно моделировать наклонные положения погружного насоса для имитации наклонно напраленных и горизонтальных скважин.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и увеличение диапазона динамических испытаний, в частности проведение исследований влияния угла наклона погружного агрегата на энергетическую, гидравлическую и вибрационную характеристики погружных центробежных насосов с электроприводом.

Технический результат достигается тем, что в стенде для испытания погружных электронасосов испытуемый погружной насосный агрегат с электродвигателем своей нижней частью (электродвигатель и приемная стенка погружного насоса) размещены внутри цилиндрического кожуха с глухим дном, имеющим боковой патрубок, гидравлически связывающий внутреннюю полость кожуха со всасывающим трубопроводом посредством гибкого шланга. В верхней части кожуха снабжен устройством для герметизации с корпусом испытуемого насоса выше его приемной сетки.

Цилиндрический кожух, посредством радиально приваренных к верхней части полуосей, подвижно установлен в проушинах верхней площадки вертикальной рамы-стойки, обеспечивая возможность создания различных углов наклона испытуемого насосного агрегата.

На чертеже представлена схема стенда для испытания насосов.

Стенд для испытания насосов содержит емкость 1 с установленным над ней мерным баком 2 со сливным патрубком 3. Нагнетательный трубопровод 4 с гибким шлангом 5 и дросселем 6 соединен с испытуемым насосный агрегатом 7.

Всасывающий участок 8 трубопровода с задвижкой 9 посредством гибкого шланга 5 соединен с боковым патрубком 10, радиально приваренном к цилиндрическому кожуху 11. Цилиндрический кожух 11 посредством двух полуосей 12, размещенных в проушинах 13, подвижно установлен на вертикальной стойке-раме 14, обеспечивающей шарнирную подвеску кожуха с испытуемым насосным агрегатом, имеющим глухое дно 15.

Внутри кожуха 11 размещен погружной электродвигатель и нижняя часть погружного насосного агрегата 7, закрепленного герметично выше приемной сетки 17 насоса к верхней части кожуха 11.

Стенд для испытания насосов работает следующим образом.

Перед началом испытаний гидросистему стенда заполняют перекачиваемой жидкостью открытием задвижки 9.

Для испытания насоса в режиме пуска закрывается дроссель 6 на нагнетательном трубопроводе и запускается двигатель 16 испытуемого насосного агрегата, по манометру определяется максимальный напор, создаваемый насосом. Снятие энергетической, гидравлической и вибрационной характеристик насоса во время диапазона подач осуществляется дросселем 6. При открытии дросселя 6 жидкость из емкости 1 поступает в кожух 11, омывает электродвигатель 16 и через приемную сетку 17 подается насосным агрегатом 7 в нагнетательный трубопровод 4 и далее в мерный бак 2. Показания напора определяются по манометру, установленному для ускорения процесса измерения в напорном трубопроводе, а подача - по мерному баку и расходомеру. Снятие энергетической и гидравлической характеристики выполняется одновременно с измерением вибрации в характерных точках насосного агрегата 7, доступ к которому не затруднен.

Для проведения исследований по влиянию угла наклона агрегата на гидравлическую и вибрационную характеристики, кожух 11 с установленным в нем насосным агрегатом 7 устанавливается с необходимым углом наклона относительно стойки-рамы 14 и фиксируется стопорным устройством. Порядок и последовательность проведения испытаний аналогичны ранее рассмотренным.

В предлагаемом стенде возможно проводить испытания погружных насосов с электродвигателем на всех режимах работы с изменением угла наклона от вертикального до горизонтального положений.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что стенд для динамических испытаний отличается наличием цилиндрического кожуха, выполняющего роль скважины, имеющего в верхней части подвижное соединение с вертикальной стойкой-рамой, уплотнение для герметизации испытуемого агрегата с электродвигателем выше приемной сетки насоса, боковой отвод для присоединения к приемной линии посредством гибкого шланга.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Каплан А. С. Совершенствование ремонта и эксплуатации установок электроцентробежных насосов. Серия: Машины и нефтяное оборудование, М, ВНИИОЭНГ, выпуск 2(27), 1983 г., 41с. (рис.4).

2. SU 1071802 A, F 04 B 51/00, 1984 г.

Формула изобретения

Стенд для динамических испытаний погружных насосов, содержащий расходную емкость и мерный бак, гидравлически связанные посредством всасывающего и нагнетательного трубопроводов с испытуемым погружным насосным агрегатом, отличающийся тем, что испытуемый погружной насосный агрегат размещен в цилиндрическом кожухе с глухим дном, имеющим боковой патрубок, гидравлически связывающий внутреннюю полость кожуха с всасывавшим трубопроводом посредством гибкого шланга, в верхней части кожух снабжен устройством для герметизации с корпусом испытуемого насосного агрегата выше его приемной сетки, снаружи кожуха закреплены две радиальные полуоси, размещенные в проушинах верхней площадки вертикальной стойки-рамы, обеспечивающей шарнирную подвеску кожуха с испытуемым насосным агрегатом.

РИСУНКИ

Рисунок 1