CN207777215U - 一种固液两相流渣浆泵磨损试验台 - Google Patents
一种固液两相流渣浆泵磨损试验台 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种固液两相流渣浆泵磨损试验台，包括试验渣浆泵(6/4D‑AH)一台、循环渣浆泵(4/3C‑AH)一台，耐磨材质管路、调节泵进口管路的步进电机或者涡轮蜗杆机构、304不锈钢材质的混合罐、控制台(包括控制、数据采集系统，二次仪表及相关软件等)；本实用新型可以调节泵进口液体的浓度并计算出浓度的数值，管路及测量仪表采用耐磨材质，提高了试验台的精度，延长了试验台的使用寿命；该试验台适用于固液两相流动试验，研究渣浆泵输送固、液、气等多相流动特性及渣浆泵过流部件磨损规律。
Description
技术领域
固液两相流试验台是研究渣浆泵输送固、液、气等多相流流动特性，开发优秀多相流水力模型，研究渣浆泵过流部件磨损规律的重要平台。固液两相流试验台是开发渣浆泵的重要平台，是保证其研发质量必不可少的手段，为渣浆泵的结构、性能、可靠性及安全运行检验与鉴定提供试验场所。
背景技术
“在渣浆泵试验研究方面，目前常见的有快速磨损试验和粒子图像测速法。渣浆泵磨损试验台主要由电机、模型泵、阀门、管路、料浆桶、控制台等组成。此次快速磨损试验因受限于试验仪器精度问题，仅能保证模型泵的运行转速，并在清水试验条件下通过流量计调节好阀门，以控制泵运行流量。由于料浆桶并非闭式，故在试验过程中需要定时加水，保证介质中固相体积分数，故试验工况仅能尽量接近数值模拟工况，本次主要研究的是渣浆泵运行过程中叶轮的磨损规律，并不进行定量分析，故试验误差尚在接受范围内，但在今后的研究中，需要提高试验装置的精度”。参考文献《渣浆泵叶轮磨损的数值模拟及试验》(陶艺，袁寿其，张金凤，张帆，陶建平，农业工程学报DOI：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.21.009)存在的问题：1.上述试验受限于仪器精度问题，仅能保证模型泵的运行转速；2.由于料浆桶并非闭式，故在试验工程中需要定时加水，不能定量保证液体浓度。
综上所述，现有技术存在的问题是：传统固液两相流试验忽略了液体不同浓度对泵及测量仪器的影响，没有对液体浓度计算出具体数值，对测量仪器的精度没有严格要求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种固液两相流渣浆泵磨损试验台，以实现在不同浓度下测量渣浆泵磨损情况及使用寿命，使试验结果更细化，更具体。
为了解决以上技术问题，本实用新型基于压差法在线测量液体的浓度，一定范围内自由调整进入测量系统中液体的浓度，从而实现液体自动充分混合。采用的具体技术方案如下：
一种固液两相流渣浆泵磨损试验台，其特征在于包括：部件耐磨阀门(1)、耐磨电磁流量计或超声波流量计(2)、耐磨弯头(3)、压力测点(4)、通用底座(5)、变频电机-30KW(6)、转速转矩传感器(7)、试验渣浆泵(8)、差压变送器(9)、变频电机-4KW(10)、循环渣浆泵(11)、调节管(12)、步进电机或涡轮蜗杆装置(13)、操作平台(14)、混合罐(15)。
所述的试验渣浆泵(8)的进口管路与调节管(12)相连，固定在通用底座(5)上，出口流水通向混合罐(15)构成一循环系统。压差变送器(9)一处固定于试验渣浆泵(8)进口垂直管路上，另外一处固定于试验渣浆泵(8)进口水平管路上，靠近进口阀门(1)处的压力测点(4)固定一个电接点压力表，步进电机(13)与调节管(12)相连并固定于调节管(12)的正上方操作平台(14)处。循环渣浆泵(11)位于混合罐(15)正下方并固定在通用底座(5)上，循环渣浆泵(11)进口、出口管路垂直连接于混合罐(15)且进口管路连接在混合罐(15)最低处构成一循环系统。
本实用新型和现有技术共有部分在于试验系统由试验渣浆泵(8)、阀门(1)、管路、混合罐(15)(现有技术称为料浆桶)、控制台构成，测量渣浆泵过流部件的耐磨程度；本实用新型的创新在于通过电动控制操作台上面的步进电机(13)，使调节管(12)在混合罐(15)液面上下垂直移动一定范围的高度，高度不同，吸进试验渣浆泵(8)进口处的液体浓度不同，以此达到控制渣浆泵进口液体浓度的目的并计算出浓度数值。
利用压差法计算公式Z0+P0/ρg＝Z1+P1/ρg，由公式得ρ＝(P1-P0)/g(Z0-Z1)，再利用能量守恒方程Z0+P0/ρg+△h＝P3/ρg，得△h＝(P3-P0)/ρg-Z0，△h为液体密度ρ的修正值，ρ0＝ρ+△h，其中ρ-液体的浓度近似值(kg/m3)，ρ0-液体浓度精确值(kg/m3)，g-当地重力加速度(kgm/s2)，(P1-P0)-由差压计测量得出(kPa)，P3-水平进口管路靠近泵进口一侧的压力值(kPa)，由压力测点测出，(Z0-Z1)-垂直管道两处横截面处的高度差(m)，Z0-垂直进口管0点到水平进口管的垂直高度(m)，根据试验需要，在一定范围内，控制步进电机或涡轮蜗杆装置(13)，使调节管(12)升高或降低，以达到所需的液体浓度。
本实用新型具有有益效果：本实用新型在传统试验台的结构基础上，增加了混合罐(15)循环系统，使液体浓度充分均匀混合，利用压差在线法计算出液体浓度，根据调整液体在不同浓度的情况下，测量渣浆泵磨损情况及使用寿命，使试验结果更细化，更具体。
附图说明
图1为一种固液两相流渣浆泵磨损试验台示意图；
图中：1部件耐磨阀门、2耐磨电磁流量计或超声波流量计、3耐磨弯头、4压力测点、5通用底座、6变频电机-30KW、7转速转矩传感器、8试验渣浆泵、9差压变送器、10变频电机-4KW、11循环渣浆泵、12调节管、13步进电机或涡轮蜗杆装置、14操作平台、15混合罐。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例，对本实用新型的技术方案做进一步详细说明：
如图1所示，本实用新型装置包括耐磨阀门1、耐磨电磁流量计或超声波流量计2、耐磨弯头3、压力测点4、通用底座5、变频电机-30KW 6、转速转矩传感器7、试验渣浆泵8、差压变送器9、变频电机-4KW 10、循环渣浆泵11、调节管12、步进电机或涡轮蜗杆装置13、操作平台14、混合罐15。本实用新型的工作过程如下：
运行循环渣浆泵11，出口流水使混合罐15内的固体、液体充分混合，起动步进电机或涡轮蜗杆装置13，升高或降低调节管12，当液体充满试验渣浆泵8的进口内，运行试验渣浆泵8，调节到设计流量点后，利用压差法计算公式Z0+P0/ρg＝Z1+P1/ρg，由公式得ρ＝(P1-P0)/g(Z0-Z1)，再利用能量守恒方程Z0+P0/ρg+△h＝P3/ρg，△h＝(P3-P0)/ρg-Z0，△h为液体密度ρ的修正值，ρ0＝ρ+△h，其中ρ-液体的浓度近似值(kg/m3)，ρ0-液体浓度精确值(kg/m3)，g-当地重力加速度(kgm/s2)，(P1-P0)-由差压计测量得出(kPa)，P3-水平进口管路靠近泵进口一侧的压力值(kPa)，由压力测点测出，(Z0-Z1)-垂直管道两处横截面处的高度差(m)，Z0-垂直进口管0点到水平进口管的垂直高度(m)，在此浓度下，测量试验渣浆泵8的磨损程度并记录数据。
Claims (2)
1.一种固液两相流渣浆泵磨损试验台，其特征在于包括：部件耐磨阀门(1)、耐磨电磁流量计或超声波流量计(2)、耐磨弯头(3)、压力测点(4)、通用底座(5)、变频电机-30KW(6)、转速转矩传感器(7)、试验渣浆泵(8)、差压变送器(9)、变频电机-4KW(10)、循环渣浆泵(11)、调节管(12)、步进电机(13)、操作平台(14)、混合罐(15)。
2.根据权利要求1所述的一种固液两相流渣浆泵磨损试验台，其特征在于：所述的试验渣浆泵(8)的进口管路与调节管(12)相连，固定在通用底座(5)上，出口流水通向混合罐(15)构成一循环系统；
压差变送器(9)一处固定于试验渣浆泵(8)进口垂直管路上，另外一处固定于试验渣浆泵(8)进口水平管路上，靠近进口阀门(1)处的压力测点(4)固定一个电接点压力表，步进电机(13)与调节管(12)相连并固定于调节管(12)的正上方操作平台(14)处；循环渣浆泵(11)位于混合罐(15)正下方并固定在通用底座(5)上，循环渣浆泵(11)进口、出口管路垂直连接于混合罐(15)且进口管路连接在混合罐(15)最低处构成一循环系统。
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|---|---|---|---|
| CN201721382628.8U CN207777215U (zh) | 2017-10-25 | 2017-10-25 | 一种固液两相流渣浆泵磨损试验台 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201721382628.8U CN207777215U (zh) | 2017-10-25 | 2017-10-25 | 一种固液两相流渣浆泵磨损试验台 |
Publications (1)
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| CN (1) | CN207777215U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107605761A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-01-19 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | 一种固液两相流渣浆泵磨损试验台 |
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2017
- 2017-10-25 CN CN201721382628.8U patent/CN207777215U/zh active Active
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| CN107605761A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-01-19 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | 一种固液两相流渣浆泵磨损试验台 |
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