CN206648907U - 一种用于测量固液两相磨损的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及流体机械工程技术领域。目的是提供一种可用于测试固液两相磨损的试验装置，该装置应能在多种条件下进行被测样品板的磨损情况测量，并具有试验时间短、测试效率高的特点。技术方案是：一种用于测量固液两相磨损的试验装置，其特征在于该装置包括：用于收集带颗粒液体的液体收集罐、可绕竖直轴线转动地设置在液体收集罐内且设置有若干个样品架的旋转圆盘、设置在旋转圆盘上方以用于对样品喷射带颗粒液体的喷嘴圆盘、通过管道为喷嘴圆盘提供带颗粒液体且由第二电机驱动的泵以及对液体收集罐输出的带颗粒液体进行处理后再输送给泵的悬浮罐。
Description
技术领域
本实用新型涉及流体机械工程技术领域，具体涉及一种测量固液两相磨损与影响磨损的因素的试验台。
背景技术
当流体设备中流动介质为液固混合物时，由于夹带在液体流中的固体颗粒的存在，会对过流部件有很严重的磨损侵蚀，例如在管道，泵，水轮机，热交换器等，这会导致设备性能低下、可靠性降低和操作寿命缩减，对设备的使用产生严重的影响。因此，固液两相磨损的测定和量化在工业设备设计和维护中是非常重要的。
目前，磨损试验一般是通过以下方式进行。这种方式一般是直接用流体机械设备进行试验，经过长时间的运转，将最后磨损试验得到的样本进行分析。但是，采用这种方法存在以下不足：①试验时间长，比较浪费时间；②每次试验过后观察磨损情况，比较难以实现，只能将磨损部位切块处理，然后放在扫描电镜下观察。这样每次试验都要更换新的设备，浪费资源；③一般可进行试验的自变量因素过于单一。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种可用于测试固液两相磨损的试验装置，该装置应能在多种条件下进行被测样品板的磨损情况测量，并具有试验时间短、测试效率高的特点。
本实用新型提供的技术方案是：
一种用于测量固液两相磨损的试验装置，其特征在于该装置包括：用于收集带颗粒液体的液体收集罐、可绕竖直轴线转动地设置在液体收集罐内且设置有若干个样品架的旋转圆盘、设置在旋转圆盘上方以用于对样品喷射带颗粒液体的喷嘴圆盘、通过管道为喷嘴圆盘提供带颗粒液体且由第二电机驱动的泵以及对液体收集罐输出的带颗粒液体进行处理后再输送给泵的悬浮罐。
所述喷嘴圆盘的轴线竖直布置，喷嘴圆盘的上表面通过法兰连通所述的管道，喷嘴圆盘的圆周方向均布有若干喷液口。
所述旋转圆盘固定在一竖直布置的转轴上，第一电机通过变速箱驱动所述的转轴。
所述的悬浮罐配置有搅拌器。
所述管道上配置有电磁流量计以及阀门。
所述旋转圆盘上制作有若干条径向布置且用于固定样品架的调节槽。
本实用新型的使用原理是：被测样品可固定在样品架上并且跟随着旋转圆盘以设定的转速旋转，带颗粒液体从喷嘴圆盘的喷液口以调定的速度喷出对样品进行喷射，洒落的液体从液体收集罐再流入悬浮罐，然后被泵抽出再通过管道输往旋转圆盘；经过设定时间的运转后，即可测量样品的磨损情况。
本实用新型的有益效果是：由于旋转圆盘的转速、带颗粒液体的流速均可根据需要调节确定，因而能够在不同颗粒浓度、不同颗粒粒径、不同流速、不同冲击角、不同冲击距离、不同旋转速度等多种条件下被测样品板的磨损情况；并且由于旋转圆盘上设置了若干个样品架，因而可同时进行若干个样品的磨损测试，从而显著节省了测试时间，大幅度提高了测试效率。
附图说明
图1是本实用新型的总体布局示意图。
图2是图1中喷嘴圆盘的主视结构示意图。
图3是本实用新型中旋转圆盘的立体结构示意图。
图中有：电机1、转轴2、变速箱3、转轴4、悬浮罐5、入口阀门6、离心泵7、电机8、出口阀门9、电磁流量计10、管道11、搅拌器12、液体收集罐13、旋转圆盘14、喷嘴圆盘15、法兰16、样品架17。
具体实施方式
以下结合附图所示的实施例进一步说明。
附图所示的可用于测试固液两相磨损的试验装置中，容器状的液体收集罐13顶部敞口用于收集带颗粒液体；旋转圆盘14由一竖直布置的转轴4支撑、可绕竖直轴线转动地设置在液体收集罐内，旋转圆盘的上表面设置有若干个用于夹持固定样品的样品架17；转轴则由变速箱3带动，第一电机1通过电机轴2为变速箱提供动力；喷嘴圆盘15设置在旋转圆盘的上方，用于对样品架上固定的样品喷射带颗粒液体；喷嘴圆盘的轴线(作为推荐，该轴线与转轴4轴线重合)竖直布置，喷嘴圆盘的上表面通过法兰连通管道11，喷嘴圆盘的圆周方向均布有若干喷液口15-1；由第二电机8驱动的泵7通过所述的管道为喷嘴圆盘提供带颗粒液体；悬浮罐5接收液体收集罐输出的带颗粒液体，进行处理后再由泵输入管道。
进一步的，所述的悬浮罐配置有搅拌器12，可使输出液体的颗粒浓度保持均匀。
所述管道上配置有电磁流量计10、入口阀门6以及出口阀门9；以在测试时进行调控。
再进一步的，所述旋转圆盘上制作有若干条径向布置用于固定样品架的调节槽；固定螺栓18可嵌入调节槽中对样品架进行固定，从而可根据需要对样品架上的样品至喷液口的距离进行调定(图1、图3中的样品架与喷液口保持不同的距离)。
本试验装置可测量固体颗粒的浓度和粒径、样品材料、冲击角、冲击距离、流速、旋转速度等多种因素对磨损的影响，在进行试验时，采取控制变量法。
除了一般试验台装置都能做的因素，如颗粒的浓度、颗粒的粒径、流速之外，本试验装置还可研究样品材料、冲击角、冲击距离、旋转速度等多种因素对磨损的影响，在进行试验时，采取控制变量法。
1)研究不同材料的磨损性差异。可控制颗粒浓度、颗粒粒径、流速、冲击角、冲击距离、旋转速度都不变的情况下，将固定在旋转圆盘上的四个被测样品板，分别使用不同的被测材料进行试验，一组实验可得到四个样品，缩短了四倍的试验时间。
2)研究冲击角度对磨损的影响。可控制颗粒浓度、颗粒粒径、流速、冲击距离、旋转速度、样品材料都不变的情况下，将固定在旋转圆盘上的四个被测样品与喷嘴的距离调整成不同，一组实验可得到四个样品，缩短了四倍的试验时间，提高了试验效率。
3)研究冲击距离对磨损的影响。可控制颗粒浓度、颗粒粒径、流速、冲击角度、旋转速度、样品材料都不变的情况下，将固定在旋转圆盘上的四个被测样品与喷嘴的角度调整成不同，一组实验可得到四个样品，缩短了四倍的试验时间，提高了试验效率。
4)研究旋转速度对磨损的影响。可控制颗粒粒径、颗粒浓度、流速、冲击角、冲击距离、样品材料都相同的情况下，利用变速箱调节不同的旋转速度进行试验，即可得出旋转速度与磨损之间的关系。
Claims (6)
1.一种用于测量固液两相磨损的试验装置，其特征在于该装置包括：用于收集带颗粒液体的液体收集罐(13)、可绕竖直轴线转动地设置在液体收集罐内且设置有若干个样品架(17)的旋转圆盘(14)、设置在旋转圆盘上方以用于对样品喷射带颗粒液体的喷嘴圆盘(15)、通过管道(11)为喷嘴圆盘提供带颗粒液体且由第二电机(8)驱动的泵(7)以及对液体收集罐输出的带颗粒液体进行处理后再输送给泵的悬浮罐(5)。
2.根据权利要求1所述的用于测量固液两相磨损的试验装置，其特征在于：所述喷嘴圆盘的轴线竖直布置，喷嘴圆盘的上表面通过法兰(16)连通所述的管道，喷嘴圆盘的圆周方向均布有若干喷液口。
3.根据权利要求1所述的用于测量固液两相磨损的试验装置，其特征在于：所述旋转圆盘固定在一竖直布置的转轴(4)上，第一电机(1)通过变速箱(3)驱动所述的转轴。
4.根据权利要求1所述的用于测量固液两相磨损的试验装置，其特征在于：所述的悬浮罐配置有搅拌器(12)。
5.根据权利要求1所述的用于测量固液两相磨损的试验装置，其特征在于：所述管道上配置有电磁流量计(10)以及阀门。
6.根据权利要求1所述的用于测量固液两相磨损的试验装置，其特征在于：所述旋转圆盘上制作有若干条径向布置且用于固定样品架的调节槽。
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Cited By (3)
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| CN114018201A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-08 | 河海大学 | 一种测量冲击式水轮机缺口磨损的实验装置及方法 |
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