CN205154670U - 一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，包括真空泵，与所述真空泵通过管道相连接的储液罐，以及与所述储液罐的上部相连接的水箱，所述储液罐的上部与所述水箱之间并联设置有两个模拟离心泵吸上的装置，所述储液罐的下部与所述水箱之间设置有模拟离心泵倒灌的装置，在三个装置并联后的所述管道上设置有流量计。本实用新型通过分别组成两个离心泵吸上试验回路模拟改变泵的必需汽蚀余量试验；通过调整储液罐的液面高度、液面压力、流体温度、吸上装置阻力损失中一个或多个因素，可改变泵的有效汽蚀余量；本实用新型全面涉及了影响泵的汽蚀因素，综合性强，实用度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及流体机械中的离心泵汽蚀实验技术领域，尤其涉及一种用于验证离心泵汽蚀现象、汽蚀因素等试验用综合实验装置。
背景技术
离心泵在运行中，是靠吸入管法兰处的绝对压力低于外界出口处大气压力而工作的，若吸入管法兰处的绝对压力等于或小于液体水所处温度下的饱和蒸汽压（即汽化压力）时，那么管内的水就会汽化生成大量的气泡，汽泡流到叶道内压力高处又发生凝结，汽泡的空间就形成了局部真空。因此，四周的水就会以极高的速度冲向这个局部真空，叶轮便遭到了强力的水力冲击，从而出现了叶轮被水敲击的现象。这种现象在叶轮金属表面持续发生时，金属表面会遭到严重的侵蚀破坏，这就是汽蚀现象，汽蚀是由于水的汽化而引起的一种对泵的破坏现象。汽蚀过程是不稳定的，离心泵发生汽蚀时会使水泵发生振动和产生噪声，同时汽泡还会堵塞叶轮槽道，致使扬程、流量降低，效率下降，严重时可使泵遭到损坏且使其断流。
离心泵的汽蚀现象是影响泵正常运行、对泵产生危害的常见原因，离心泵汽蚀试验的实验装置是通过实验的手段形成汽蚀现象，使人们深刻理解汽蚀原理的一种设备。影响离心泵汽蚀因素很多，泵选用不合理、安装不合理、吸入口压力过低、吸上装置的沿程阻力过大等都会发生汽蚀，目前，较少有实验装置能全面模拟造成离心泵汽蚀各因素。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，可同时实现模拟吸上及倒灌装置、可模拟多种汽蚀因素改变离心泵有效汽蚀余量及必需汽蚀余量，综合性强，实用度高。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，包括真空泵，与所述真空泵通过管道相连接的储液罐，以及与所述储液罐的上部相连接的水箱，所述储液罐的上部与所述水箱之间并联设置有两个模拟离心泵吸上的装置，所述储液罐的下部与所述水箱之间设置有模拟离心泵倒灌的装置，在三个装置并联后的所述管道上设置有流量计。
本实用新型的技术方案还包括，模拟离心泵吸上的装置包括泵Ⅰ，所述泵Ⅰ进口处设置有阀门Ⅰ，出口处设置有压力表Ⅰ。
本实用新型的技术方案还包括，模拟离心泵吸上的装置还包括泵Ⅱ，所述泵Ⅱ进口处设置有阀门Ⅱ，出口处设置有压力表Ⅱ。
本实用新型的技术方案还包括，所述储液罐连接模拟离心泵吸上的装置的管道上设置有阀门Ⅴ，所述阀门Ⅴ处并联设置一旁路管道，所述旁路管道上设置有阀门Ⅴ-Ⅰ。
本实用新型的技术方案还包括，模拟离心泵倒灌的装置包括泵Ⅲ，所述泵Ⅲ的进口处设置有阀门Ⅲ，出口处设置有压力表Ⅲ。
本实用新型的技术方案还包括，在所述水箱底部与所述储液罐相连的管道上设置有阀门Ⅳ，所述水箱上部的进水管道上设置有阀门Ⅵ。
本实用新型的技术方案还包括，所述储液罐顶部设置连通阀和真空表，所述储液罐内部设置有液位标尺和温度计，所述储液罐的底部还设有电加热管。
其中，泵Ⅰ和泵Ⅲ必须选用相同规格的两台泵，选用的泵Ⅱ，其扬程、效率和功率与泵Ⅰ基本相同，但是泵Ⅱ的必需汽蚀余量必须大于泵Ⅰ的必需汽蚀余量。
本实用新型的有益效果是，与现有技术相比，本实用新型通过分别组成两个离心泵吸上试验回路，启动相应的泵，可模拟改变泵的必需汽蚀余量试验；通过调整储液罐的液面高度、液面压力、流体温度、吸上装置阻力损失中一个或多个因素，可改变泵的有效汽蚀余量；本实用新型全面涉及了影响泵的汽蚀因素，综合性强，实用度高。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中，1、真空泵；2、储液罐；3、液位标尺；4、真空表；5、连通阀；6、阀门Ⅳ；7、水箱；8、流量计；9、阀门Ⅴ-Ⅰ；10、阀门Ⅴ；11、压力表Ⅰ；12、泵Ⅰ；13、阀门Ⅰ；14、压力表Ⅱ；15、泵Ⅱ；16、阀门Ⅱ；17、阀门Ⅲ；18、压力表Ⅲ；19、泵Ⅲ；20、放水阀；21、管道；22、旁路管道；23、阀门Ⅵ；24、电加热管；25、温度计；26、真空度调节阀；27、进水管道。
具体实施方式
为了能够清楚的说明本方案的技术特点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，如图所示，包括真空泵，与所述真空泵通过管道21相连接的储液罐2，以及与所述储液罐2的上部相连接的水箱7，所述储液罐2的上部与所述水箱7之间并联设置有两个模拟离心泵吸上的装置，所述储液罐2的下部与所述水箱7之间设置有模拟离心泵倒灌的装置，在三个装置并联后的所述管道21上设置有流量计8，流量计8用于测量整个管路中的液体流量。
模拟离心泵吸上的装置包括泵Ⅰ12，所述泵Ⅰ12进口处设置有阀门Ⅰ13，出口处设置有压力表Ⅰ11，压力表Ⅰ11用于测量泵Ⅰ12的出口压力。
模拟离心泵吸上的装置包括泵Ⅱ15，所述泵Ⅱ15进口处设置有阀门Ⅱ16，出口处设置有压力表Ⅱ14，压力表Ⅱ14用于测量泵Ⅱ15的出口压力。
连接模拟离心泵吸上的装置、模拟离心泵汽蚀余量的装置的管道21上设置有阀门Ⅴ10，所述阀门Ⅴ10处并联设置一旁路管道22，所述旁路管道22上设置有阀门Ⅴ-Ⅰ9。
模拟离心泵倒灌的装置包括泵Ⅲ19，所述泵Ⅲ19的进口处设置有阀门Ⅲ17，出口处设置有压力表Ⅲ18，压力表Ⅲ18用于测量泵Ⅲ19的出口压力。
在所述水箱7底部与所述储液罐2相连的管道21上设置有阀门Ⅳ6，所述水箱7上部的进水管道27上设置有阀门Ⅵ23。
所述储液罐2顶部设置连通阀5和真空表4，连通阀5作用是平衡储液罐2内的压力与大气压，真空表4则用于显示储液罐2中的真空度；所述储液罐2内部设置有液位标尺3和温度计25，液位计用于显示储液罐2中液位的高低，温度计25用于显示储液罐2中液体的温度，所述储液罐2的底部还设有电加热管24，电加热管24用于给储液罐2中的液体加热升温，从而改变液流体的饱和蒸汽压，储液罐2底部通过排水管道排水，排水管道上设置放水阀20。
其中，泵Ⅰ12和泵Ⅲ19必须选用相同规格的两台泵，选用的泵Ⅱ15，其扬程、效率和功率与泵Ⅰ12基本相同，但是泵Ⅱ15的必需汽蚀余量必须大于泵Ⅰ12的必需汽蚀余量。
工作原理：
打开阀门Ⅴ10、阀门Ⅰ13和阀门Ⅳ6，关闭其他阀门，启动泵Ⅰ12，启动离心泵吸上装置；打开阀门Ⅲ17、阀门Ⅳ6，关闭其他阀门，启动泵Ⅲ19，启动模拟离心泵倒灌装置；用于模拟同一台泵的允许吸上高度试验和倒灌试验。
打开阀门Ⅴ10、阀门Ⅰ13和阀门Ⅳ6，关闭其他阀门，启动泵Ⅰ12，启动离心泵吸上装置；打开阀门Ⅴ10、阀门Ⅱ16和阀门Ⅳ6，启动泵Ⅱ15，启动另一个离心泵吸上装置，以此模拟改变泵的必需汽蚀余量试验。
开启真空泵和真空度调节阀26，即可改变储液罐2的吸液液面压力，通过调节阀门Ⅵ23、阀门Ⅳ6和放水阀20，即可改变储液罐2中液位，从而改变泵的吸上高度。
通过打开阀门Ⅴ-Ⅰ9、阀门Ⅰ13和阀门Ⅳ6，关闭其他阀门，启动泵Ⅰ12，可使旁路管道22接入离心泵吸上装置，增加回路长度，达到增加吸上装置的阻力的目的。
通过组成的各试验回路，启动相应的泵后，离心泵无异常声音，且各泵的压力表读数稳定，流量计8读数稳定，则判断泵无汽蚀现象发生；若出现各泵压力表读数剧烈抖动，流量计8读数减小并接近为零，泵震动并有噪音发出，则判断泵发生汽蚀。
本实用新型通过组成不同的单泵回路，经过调节先使泵正常运行，然后通过改变有效汽蚀余量，必需汽蚀余量使泵发生汽蚀，验证离心泵的汽蚀理论及发生汽蚀的条件，了解影响泵汽蚀的因素，最后再通过调节，使泵恢复正常运行，模拟训练在汽蚀发生时如何解决泵汽蚀的方法和措施。
本实用新型可作为流体机械专业学生的教学设备及实训设备。
本实用新型未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域普通技术人员在本实用新型的实质范围内所作出的变化、改型、添加或更换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，包括真空泵，与所述真空泵通过管道相连接的储液罐，以及与所述储液罐的上部相连接的水箱，其特征在于，所述储液罐的上部与所述水箱之间并联设置有两个模拟离心泵吸上的装置，所述储液罐的下部与所述水箱之间设置有模拟离心泵倒灌的装置，在三个装置并联后的所述管道上设置有流量计。
2.如权利要求1所述的一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，其特征在于，模拟离心泵吸上的装置包括泵Ⅰ，所述泵Ⅰ进口处设置有阀门Ⅰ，出口处设置有压力表Ⅰ。
3.如权利要求1所述的一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，其特征在于，模拟离心泵吸上的装置还包括泵Ⅱ，所述泵Ⅱ进口处设置有阀门Ⅱ，出口处设置有压力表Ⅱ。
4.如权利要求2或3所述的一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，其特征在于，所述储液罐连接模拟离心泵吸上的装置的管道上设置有阀门Ⅴ，所述阀门Ⅴ处并联设置一旁路管道，所述旁路管道上设置有阀门Ⅴ-Ⅰ。
5.如权利要求1所述的一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，其特征在于，模拟离心泵倒灌的装置包括泵Ⅲ，所述泵Ⅲ的进口处设置有阀门Ⅲ，出口处设置有压力表Ⅲ。
6.如权利要求1所述的一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，其特征在于，在所述水箱底部与所述储液罐相连的管道上设置有阀门Ⅳ，所述水箱上部的进水管道上设置有阀门Ⅵ。
7.如权利要求6所述的一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，其特征在于，所述储液罐顶部设置连通阀和真空表，所述储液罐内部设置有液位标尺和温度计，所述储液罐的底部还设有电加热管。
8.如权利要求2或3或5所述的一种离心泵汽蚀试验用综合实验系统，其特征在于，泵Ⅰ和泵Ⅲ为相同规格的两台泵，泵Ⅱ的扬程、效率和功率与泵Ⅰ相同，但泵Ⅱ的必需汽蚀余量须大于泵Ⅰ的必需汽蚀余量。
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