CN110131181A - 一种测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，可以包括：测试泵，所述测试泵的进液口通过进料管道连通有储液罐，所述储液罐顶部通过出料管道与所述测试泵的出液口连通；所述进料管道上安装有进口阀，所述出料管道上安装有出口阀；所述进料管道和出料管道上分别开设有测压孔，所述测压孔连接有压力传感器；所述进料管道上安装有排污阀，所述出料管道上安装有排气阀；所述储液罐内用于放置清水和颗粒物；出料管道上安装有流量计。本发明提供的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，使用者可完整的观察柔性长颗粒在离心泵内发生缠绕、阻塞的整个过程。

Description

一种测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置

技术领域

本发明涉及离心泵输送长颗粒测试技术领域，特别是涉及一种测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置。

背景技术

目前，许多工业流程，比如制浆造纸、制药、生物质利用、污水处理等，涉及大量的含长颗粒的离心泵输送业务。在实际运行中，离心泵一旦发生阻塞和缠绕，对机组将带来严重危害。因此需要实验装置对这一现象进行观察和测试，从而提前避免阻塞离心泵；现有的实验装置大多针对清水介质的流场拍摄，对颗粒拍摄采用高速摄影，且大多针对球颗粒的测试，测试不全面，对于长颗粒的输送无法准确测试，所以目前急需一种针对柔性长颗粒的阻塞和磨损的实验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，使用者可完整的观察柔性长颗粒在离心泵内发生缠绕、阻塞的整个过程。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，包括测试泵，所述测试泵的进液口通过进料管道连通有储液罐，所述储液罐顶部通过出料管道与所述测试泵的出液口连通；所述进料管道上安装有进口阀，所述出料管道上安装有出口阀；所述进料管道和出料管道上分别开设有测压孔，所述测压孔连接有压力传感器；所述进料管道上安装有排污阀，所述出料管道上安装有排气阀；所述储液罐内用于放置清水和颗粒物；出料管道上安装有流量计。

可选的，所述储液罐与所述测试泵之间设置有支架，所述出料管道设置于所述支架上。

可选的，所述测试泵设置于机座上，所述机座上安装有依次连接的轴编码器、电机和转矩传感器，所述转矩传感器与所述测试泵连接；所述电机连接有变频器。

可选的，所述测试泵与所述进料管道之间安装有半螺旋形吸水室。

可选的，所述测试泵包括蜗壳，所述蜗壳内装配有叶轮，所述叶轮外侧安装有侧板，所述侧板与所述叶轮之间开设有间隙，所述侧板与所述蜗壳连接处设置有橡胶密封圈；所述蜗壳和叶轮的材质为透明有机玻璃。

可选的，还包括闪频仪，所述闪频仪发射的闪频光源用于照射所述蜗壳和叶轮。

可选的，所述侧板与所述叶轮之间的间隙大小能够调节，间隙大小在0.1～1mm之间。

可选的，所述侧板的材质为不锈钢；所述进料管道和出料管道的材质为不锈钢。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置可完整的观察柔性长颗粒在离心泵内发生缠绕、阻塞的整个过程。测试泵采用了侧板与叶轮间隙可调的技术。实验中通过不同厚度的密封圈调节间隙量来控制(提前或滞后)阻塞的发生，在发生阻塞后通过变频器降速关机，从而避免装置的破坏。在对不同形状和尺寸的颗粒的实验中，可通过观察间隙内颗粒缠绕的情况，调整侧板保证不被卡死。蜗壳和叶轮采用透明有机玻璃，通过闪频光源等方法，可观察实验中柔性长颗粒的运动、分布、缠绕及磨损情况。发生阻塞后，便于停机拆卸，拆卸过程先移开侧板，再取出叶轮，再结合查看各部件的外观，分析判断各部件的磨损情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置结构示意图；

图2为本发明提供的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置的侧视图；

图3为本发明提供的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置的测试泵结构装配图；

图4为本发明提供的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置的测试泵结构部件图；

其中，1为测试泵、2为进料管道、3为储液罐、4为出料管道、5为进口阀、6为出口阀、7为测压孔、8为排污阀、9为排气阀、10为流量计、11为支架、12为机座、13为轴编码器、14为电机、15为转矩传感器、16为半螺旋形吸水室、17为蜗壳、18为叶轮、19为侧板、20为闪频仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，使用者可完整的观察柔性长颗粒在离心泵内发生缠绕、阻塞的整个过程。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，如图1-图4所示，包括测试泵1，测试泵1主要用于输送长颗粒和水的混合液，测试泵1的进液口通过进料管道2连通有储液罐3，储液罐3顶部通过出料管道4与测试泵1的出液口连通；进料管道2上安装有进口阀5，出料管道4上安装有出口阀6；进口阀5和出口阀6用于开启或关闭管道。每次实验结束，关闭测试泵1后，需通过关闭出口阀6防止储液罐3水倒灌入测试泵1，每次开始实验前，打开进口阀5和出口阀6使管道畅通，出口阀6还可以调节流量。进料管道2和出料管道4用于混合液的循环，进料管道2和出料管道4上分别开设有测压孔7，测压孔7连接有压力传感器；进料管道2上安装有排污阀8，出料管道4上安装有排气阀9，排气阀9用于排空测试泵1中夹带的空气；排污阀8用于将颗粒残余物及其他沉淀的杂质从管道中清理出去；储液罐1内用于放置清水和长颗粒；出料管道4上安装有流量计10，流量计10用于测量流量。

储液罐3与测试泵1之间设置有支架11，支架11用于支撑不锈钢管道；出料管道4设置于支架11上。储液罐3用于储存清水和长颗粒，进行长颗粒实验时，从储液罐3的顶端开口释放长颗粒，使其与清水混合均匀。测试泵1设置于机座12上，机座12上安装有依次连接的轴编码器13、电机14和转矩传感器15，转矩传感器15与测试泵1连接；电机14连接有变频器。测试泵1与进料管道2之间安装有半螺旋形吸水室16，半螺旋形吸水室16用于连接管道和测试泵1吸入口，本发明的管道刚好与泵吸入口成90度错开，因此采用半螺旋形吸水室16将管道和测试泵1吸入口连接起来。

测试泵1包括蜗壳17，蜗壳17内装配有叶轮18，叶轮18是旋转部件，主要用于输送长颗粒混合液，叶轮18外侧安装有侧板19，侧板19是静止部件，用于密封蜗壳17，安装时在侧板19和蜗壳17间采用橡胶密封圈压紧侧板19，使蜗壳17内腔密封。同时，在侧板19与叶轮18之间提供一个间隙，通常间隙大小在0.1～1mm之间。间隙不宜过大，否则会导致泵输送能力的急剧下降。侧板19与叶轮18是一对配合件，叶轮18采用有机玻璃制作，侧板19采用不锈钢制作，两者发生摩擦时也不会卡死，但需要调整位置避免直接摩擦，侧板19与蜗壳17连接处设置有橡胶密封圈；蜗壳17和叶轮18的材质为透明有机玻璃。蜗壳17是静止部件，主要用于收集叶轮18排出的混合液的作用。测试泵1的侧板19与叶轮18的间隙可调。可采用不同厚度的密封圈调节间隙大小。间隙越大则长颗粒越容易通过，间隙越小则长颗粒越容易堵塞。在实验中通过调节间隙量来控制(提前或滞后)阻塞的发生。对于不同形状和尺寸的颗粒，可通过观察间隙内缠绕的情况，调整侧板保证不被卡死。蜗壳和叶轮采用透明有机玻璃，通过闪频光源等方法，观察实验中柔性长颗粒的运动、分布、缠绕及磨损情况。发生阻塞后，应立即停机拆卸清理。拆卸过程先移开侧板19，再取出叶轮18，再结合查看各部件的外观，分析判断各部件的磨损情况。

本发明还包括闪频仪20，闪频仪20发射的闪频光源用于照射蜗壳17和叶轮18。侧板19与叶轮18之间的间隙大小能够调节，间隙大小在0.1～1mm之间。侧板19的材质为不锈钢；进料管道2和出料管道4的材质为不锈钢。转矩传感器15用于测量轴的转矩；电机14用于带动测试泵1旋转工作；变频器用于调节电机14的转速；轴编码器13用于发送同步信号；机座12用于固定电机14、转矩传感器15、半螺旋形吸水室16等部件；测压孔7用于连接压力传感器；颗粒物即实验用的长颗粒；闪频仪20光源用于同步叶轮18，观察叶轮18和蜗壳17处的长颗粒的运动及分布。

本发明提供的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置工作时，首先向储液罐3注入清水，达到3/4容积时停止，从顶部罐口释放长颗粒，静待半小时左右混合均匀。开启进口阀5准备实验；开启变频器，此时电机14开始带动测试泵1的叶轮18旋转，测试泵1开始输送含长颗粒的混合液；开启进料管道2和出料管道4处的压力传感器，测量进出口的压力；调节出口阀6，同时观察流量计10，从流量计10读数获得当前的测试泵1的输送流量；逐步增加颗粒的释放量，通过闪频仪20光源观察测试泵1内颗粒的运动和分布；观察转矩传感器15的读数，正常情况下转矩会略有升高；随着颗粒浓度的不断增加，叶轮18会逐步进入阻塞状态，此时，不仅在观察叶轮18内的颗粒运动和分布状态变化的同时，也要不断的监测转矩读数的变化。一旦转矩读数迅速升高，表明叶轮18通道被颗粒完全阻塞，需立即调节变频器迅速降低转速。关机进行清理。测试泵1采用了侧板19与叶轮18间隙可调的技术。实验中通过不同厚度的密封圈调节间隙量来控制(提前或滞后)阻塞的发生。在对不同形状和尺寸的颗粒的实验中，可通过观察间隙内颗粒缠绕的情况，调整侧板19保证不被卡死。蜗壳17和叶轮18采用透明有机玻璃，通过闪频光源等方法，可观察实验中柔性长颗粒的运动、分布、缠绕及磨损情况。发生阻塞后，立即停机拆卸，拆卸过程先移开侧板19，再取出叶轮18，再结合查看各部件的外观，分析判断各部件的磨损情况。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，其特征在于：包括测试泵，所述测试泵的进液口通过进料管道连通有储液罐，所述储液罐顶部通过出料管道与所述测试泵的出液口连通；所述进料管道上安装有进口阀，所述出料管道上安装有出口阀；所述进料管道和出料管道上分别开设有测压孔，所述测压孔连接有压力传感器；所述进料管道上安装有排污阀，所述出料管道上安装有排气阀；所述储液罐内用于放置清水和颗粒物；出料管道上安装有流量计。

2.根据权利要求1所述的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，其特征在于：所述储液罐与所述测试泵之间设置有支架，所述出料管道设置于所述支架上。

3.根据权利要求1所述的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，其特征在于：所述测试泵设置于机座上，所述机座上安装有依次连接的轴编码器、电机和转矩传感器，所述转矩传感器与所述测试泵连接；所述电机连接有变频器。

4.根据权利要求3所述的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，其特征在于：所述测试泵与所述进料管道之间安装有半螺旋形吸水室。

5.根据权利要求1所述的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，其特征在于：所述测试泵包括蜗壳，所述蜗壳内装配有叶轮，所述叶轮外侧安装有侧板，所述侧板与所述叶轮之间开设有间隙，所述侧板与所述蜗壳连接处设置有橡胶密封圈；所述蜗壳和叶轮的材质为透明有机玻璃。

6.根据权利要求5所述的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，其特征在于：还包括闪频仪，所述闪频仪发射的闪频光源用于照射所述蜗壳和叶轮。

7.根据权利要求5所述的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，其特征在于：所述侧板与所述叶轮之间的间隙大小能够调节，间隙大小在0.1～1mm之间。

8.根据权利要求5所述的测试离心泵输送柔性长颗粒阻塞和磨损的实验装置，其特征在于：所述侧板的材质为不锈钢；所述进料管道和出料管道的材质为不锈钢。