CN207830159U - 一种固液两相流水力性能与磨损试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固液两相流水力性能与磨损试验系统，属于泵体检测技术领域。该系统包括原料罐、管路系统和泵体，原料罐中为固料和液料的混合物且上下两端分别设置有进料口和出料口，管路系统包括连接进料口和泵体输出端的进料管以及连接出料口和泵体输入端的出料管，进料管和出料管分别设置有进料阀门和出料阀门，原料罐设置有用于液料输出的液料输出机构，液料输出机构的输入端位于原料罐上部的液料中，液料输出机构的输出端与泵体的输入端相连。液料输出机构的设置是利用了固液两相流的固料的自动沉降作用，取料可以有仅上层液料及固料和液料的混合物两种选择，取液料既可用于冲击出料口，防止堵塞，又可冲洗泵体，较少物料损失。

Description

一种固液两相流水力性能与磨损试验系统

技术领域

本实用新型属于泵体检测技术领域，具体涉及一种固液两相流水利水力性能和磨损试验系统。

背景技术

渣浆泵是输送固液两相流介质的关键性设备，由于其可以输送不同固体颗粒密度、粒径、体积浓度、硬度等两相流体，并且输送的固体颗粒半径范围大，固液混合流体流速较高、流量较大，所以广泛应用于采矿、冶金、煤炭、水利、电力、交通、造纸、环保等行业，所以渣浆泵的使用条件一般较为恶劣，零部件的破坏极为严重，泵的磨损问题尤其突出，因此目前渣浆泵试验中研究的主要内容为其耐磨性问题。

目前国内外尚未有完善的真实两相流耐久性试验台，对泵的过流部件的耐磨性进行长期可靠性测试。本实用新型即为固液两相流水力性能与磨损试验系统。在渣浆泵磨损试验中，两相流渣浆在原料罐中，但是渣浆具有自动沉降分层的作用，还需要提高渣浆循环的稳定性，使渣浆泵磨损试验数据更精确。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，设计了一种固液两相流水力性能与磨损试验系统，利用渣浆自动分层的原理，完成渣浆泵磨损试验的完整过程，简化设备和操作步骤，渣浆形成稳定的循环，提高试验数据的精确度。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术手段是：

一种固液两相流水力性能和磨损试验系统，包括原料罐、管路系统和泵体，原料罐中为固料和液料的混合物且上下两端分别设置有进料口和出料口，泵体位于原料罐下方，管路系统包括连接进料口和泵体输出端的进料管以及连接出料口和泵体输入端的出料管，进料管和出料管分别设置有进料阀门和出料阀门，关键点是，所述的原料罐设置有用于液料输出的液料输出机构，液料输出机构的输入端位于原料罐上部的液料中，液料输出机构的输出端与泵体的输入端相连。

所述的液料输出机构包括位于原料罐顶部且带有一级旋转套的支架、上端带有一级丝杠且穿过原料罐顶部的中间管架，中间管架侧壁上设置有进液孔，其下端为与进液孔相通的出液孔，所述中间管架下端外壁与原料罐的出料口内壁之间设置有密封结构。

所述的中间管架包括由上到下依次相连的穿过原料罐的支撑管、连接架以及空管，支撑管内部固定有二级旋转套，连接架上端固定有与二级旋转套相配合的二级丝杠，连接架为圆柱型的钢筋网架且与支撑管滑动配合，钢筋网架侧面的间隙即为进液孔，空管的下端即为出液孔。

所述的密封结构为设置于中间管架下端外圆周上的环形密封圈，环形密封圈为橡胶材质。

所述的环形密封圈外轮廓为与出料口接触密封的倒圆锥台形状。

所述的液料输出机构为设置于原料罐外部的液料管，液料管上端与原料罐上部液料所在位置相通连接，下端与泵体输入端相连，液料管设置有液料阀门。

所述的原料罐在靠近出料口的侧壁上设置有冲击管路，冲击管路延伸至原料罐内部且其输出端位于出料口上方。

所述的冲击管路输出端设置有开口向下的弯头，弯头的出口朝向出料口。

本实用新型的有益效果是：原料罐设置有用于液料输出的液料输出机构，液料输出机构的输入端位于原料罐上部的液料中，液料输出机构的输出端与泵体的输入端相连，液料输出机构的设置是利用了固液两相流的固料的自动沉降作用，取料可以有仅上层液料及固料和液料的混合物两种选择，取液料既可用于冲击出料口，防止堵塞，又可以用于冲洗泵体，较少物料损失。

附图说明

图1是具体实施例1的结构示意图；

图2是中间管架的结构示意图；

图3是具体实施例2的结构示意图。

图中，101、一级旋转套，102、一级丝杠，103、密封结构，104、支撑管，105、连接架，106、空管，107、二级旋转套，108、二级丝杠，201液料管，202、液料阀门，203、冲击管路，204、弯头，3、原料罐，4、进料口，401、进料管，402、进料阀门，5、出料口，501、出料管，502、出料阀门，6、泵体。

具体实施方式

本实用新型为一种固液两相流水力性能和磨损试验系统，包括原料罐3、管路系统和泵体6，原料罐3中为固料和液料的混合物且上下两端分别设置有进料口4和出料口5，泵体6位于原料罐3下方，管路系统包括连接进料口4和泵体6输出端的进料管401以及连接出料口5和泵体6输入端的出料管501，进料管401和出料管501分别设置有进料阀门402和出料阀门502，关键点在于，所述的原料罐3设置有用于液料输出的液料输出机构，液料输出机构的输入端位于原料罐3上部的液料中，液料输出机构的输出端与泵体6的输入端相连。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

具体实施例1，如图1所示，

液料输出机构包括位于原料罐3顶部且带有一级旋转套101的支架、上端带有一级丝杠102且穿过原料罐3顶部的中间管架，中间管架侧壁上设置有进液孔，其下端为与进液孔相通的出液孔，

如图2所示，中间管架包括由上到下依次相连的穿过原料罐3的支撑管104、连接架105以及空管106，支撑管104内部固定有二级旋转套107，连接架105上端固定有与二级旋转套107相配合的二级丝杠108，连接架105为圆柱型的钢筋网架且与支撑管104滑动配合，钢筋网架侧面的间隙即为进液孔，空管106的下端即为出液孔。二级旋转套107和二级丝杠108相配合控制连接架105及空管106的升降，连接架105的进液孔浸入原料罐内上端的液料中后，液料由进液孔进入经中间管架后由出液孔流出，出液孔位于出料口5的上方，液料借助自身重力作用对出料口5形成冲击，防止出料口5堵塞，同时在下端形成紊流，起到搅拌作用，使固料和液料混合均匀。

一级旋转套101和一级丝杠102控制中间管架的升降，连接架105与支撑管104的滑动配合结构延长了中间管架的长度，中间管架下端外壁与原料罐3的出料口5内壁之间设置有密封结构103。密封结构103为设置于中间管架下端外圆周上的环形密封圈，环形密封圈为橡胶材质，环形密封圈外轮廓为与出料口5接触密封的倒圆锥台形状。目的在于中间管架伸长状态，空管106的下端与出料口5连通，密封结构防止了底部渣料继续从出料口5流出，若一级丝杠102和二级丝杠108同时下降，此时出料口5只输出中间管架上端输入的液料，可用于泵体的清洗，泵体的输出端与进料口4连接，清洗液可直接回流至原料罐3中，减少了原料的损失，保持原料罐中物料浓度不变，提高试验数据的精确度。

泵体磨损试验的具体步骤如下：

泵体6输入端与原料罐3的出料口5连接，输出端与原料罐3的进料口4连接；

启动二级旋转套107，二级丝杠108下端推动连接架105，连接架105浸入混合物料的上层液料中，液料由进液孔进入，经空管106下落至出液孔，冲击出料口5，同时形成紊流；

二级丝杠108向上移动，开启出料口5，原料罐3中固液两相流混合物料流出进行渣浆泵的磨损试验，混合物料由泵体6输出端经管路后由进料口4回流至原料罐3内；

渣浆泵磨损试验结束后，启动一级旋转套101和二级旋转套107，空管106出液孔与出料口5连通，进液孔浸在液料中，液料经空管后由出料口5流出，用于清洗渣浆泵，同样的清洗液由进料口4回流至原料罐中。

该实施例具体方案适用于大型原料罐，且大型原料罐设置有扶梯，便于视察原料罐的整体状态和便于槽孔一级旋转套和二级旋转套。

具体实施例2，如图3所示：

液料输出机构为设置于原料罐3外部的液料管201，液料管201上端与原料罐3上部液料所在位置相通连接，下端与泵体6输入端相连，液料管201设置有液料阀门202。原料罐3在靠近出料口5的侧壁上设置有冲击管路203，冲击管路203延伸至原料罐3内部且其输出端位于出料口5上方。冲击管路203输出端设置有开口向下的弯头204，弯头204的出口朝向出料口5。弯头204具有导向作用，水流更集中，集中冲击出料口5，防止出料口5堵塞。

泵体磨损试验的具体步骤如下：

泵体输入端与液料管201及出料管501分别连接，输出端与进料管401及冲击管路分别连接；

关闭出料阀门502、进料阀门402，开启液料阀门202及冲击管路控制阀门，原料罐3中上层液料经液料管、泵体及冲击管路后到达出料口5，冲击出料口5；

关闭液料阀门202、冲击管路阀门，开启出料阀门502、进料阀门402进行泵体6的磨损试验，混合物从出料口5流出经进料管401回流至原料罐3中，混合物循环使用，其比例浓度保持不变，试验稳定，试验数据更准确；

磨损试验完成后，清洗泵体：关闭出料阀门502，启动液料阀门202，液料经液料管201、泵体6及进料管401回流至原料罐3。

具体实施例2适用于小型原料罐。

上述两种具体实施例都进行了冲击出料口5、泵体磨损试验、泵体清洗的三步操作步骤，且三个步骤都是借助原料罐中物料完成，形成一个循环整体，物料损失较少，无需反复的加料，可在原料罐3的上端固定端盖，防止水汽蒸发，保证混合物的组分比例不变，提高磨损试验数据的准确度。

Claims (8)

1.一种固液两相流水力性能与磨损试验系统，包括原料罐(3)、管路系统和泵体(6)，原料罐(3)中为固料和液料的混合物且上下两端分别设置有进料口(4)和出料口(5)，泵体(6)位于原料罐(3)下方，管路系统包括连接进料口(4)和泵体(6)输出端的进料管(401)以及连接出料口(5)和泵体(6)输入端的出料管(501)，进料管(401)和出料管(501)分别设置有进料阀门(402)和出料阀门(502)，其特征在于：所述的原料罐(3)设置有用于液料输出的液料输出机构，液料输出机构的输入端位于原料罐(3)上部的液料中，液料输出机构的输出端与泵体(6)的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种固液两相流水力性能与磨损试验系统，其特征在于：所述的液料输出机构包括位于原料罐(3)顶部且带有一级旋转套(101)的支架、上端带有一级丝杠(102)且穿过原料罐(3)顶部的中间管架，中间管架侧壁上设置有进液孔，其下端为与进液孔相通的出液孔，所述中间管架下端外壁与原料罐(3)的出料口(5)内壁之间设置有密封结构(103)。

3.根据权利要求2所述的一种固液两相流水力性能与磨损试验系统，其特征在于：所述的中间管架包括由上到下依次相连的穿过原料罐(3)的支撑管(104)、连接架(105)以及空管(106)，支撑管(104)内部固定有二级旋转套(107)，连接架(105)上端固定有与二级旋转套(107)相配合的二级丝杠(108)，连接架(105)为圆柱型的钢筋网架且与支撑管(104)滑动配合，钢筋网架侧面的间隙即为进液孔，空管(106)的下端即为出液孔。

4.根据权利要求2所述的一种固液两相流水力性能与磨损试验系统，其特征在于：所述的密封结构(103)为设置于中间管架下端外圆周上的环形密封圈，环形密封圈为橡胶材质。

5.根据权利要求4所述的一种固液两相流水力性能与磨损试验系统，其特征在于：所述的环形密封圈外轮廓为与出料口(5)接触密封的倒圆锥台形状。

6.根据权利要求1所述的一种固液两相流水力性能与磨损试验系统，其特征在于：所述的液料输出机构为设置于原料罐(3)外部的液料管(201)，液料管(201)上端与原料罐(3)上部液料所在位置相通连接，下端与泵体(6)输入端相连，液料管(201)设置有液料阀门(202)。

7.根据权利要求6所述的一种固液两相流水力性能与磨损试验系统，其特征在于：所述的原料罐(3)在靠近出料口(5)的侧壁上设置有冲击管路(203)，冲击管路(203)延伸至原料罐(3)内部且其输出端位于出料口(5)上方。

8.根据权利要求7所述的一种固液两相流水力性能与磨损试验系统，其特征在于：所述的冲击管路(203)输出端设置有开口向下的弯头(204)，弯头(204)的出口朝向出料口(5)。