JP2023172920A - Centrifugal pump impeller silt wear experiment device and experiment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水力機械の土砂摩耗の技術分野に属し、主に遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験装置及び実験方法に関する。 The present invention belongs to the technical field of earth and sand abrasion of hydraulic machinery, and mainly relates to an experimental apparatus and method for earth and sand abrasion of centrifugal pump impellers.
二重吸込遠心ポンプは、流量が大きく、揚程が高いという特徴を有し、黄河灌漑区域での揚水灌漑に広く応用されている。黄河の砂含有量が大きいため、二重吸込遠心ポンプにおけるオーバーフロー部品に深刻な摩耗が発生し、そのうち、遠心ポンプにおけるインペラーの摩耗が特に深刻であり、その結果、二重吸込遠心ポンプの出水流量が減少し、効率が低下し、耐用年数が短縮され、振動及び騒音が生じやすく、二重吸込遠心ポンプの安全且つ安定的な作動に深刻な危害を及ぼす。二重吸込遠心ポンプインペラーの土砂摩耗規則に関する研究は、二重吸込遠心ポンプの高効率、省エネルギー、安全且つ安定した作動を向上させる上で重要な意義を持っている。現在の研究では、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験にはマクロ定性研究が多く採用され、つまり、二重吸込遠心ポンプ全体の作動過程における土砂による羽根摩耗状況を研究することにより、土砂摩耗規則を探索しているが、土砂摩耗に対するマイクロ定量研究は少ない。その理由の１つは、高精度で適切な実験装置及び実験方法が欠けることである。 The double suction centrifugal pump has the characteristics of large flow rate and high head, and is widely applied in pumping irrigation in the Yellow River irrigation area. Due to the large sand content of the Yellow River, serious wear occurs on the overflow parts in double-suction centrifugal pumps, and among them, the wear of the impeller in centrifugal pumps is particularly serious, resulting in a reduction in the water output flow rate of double-suction centrifugal pumps. , the efficiency is reduced, the service life is shortened, and vibration and noise are likely to occur, which seriously harms the safe and stable operation of the double suction centrifugal pump. Research on the sediment wear regulation of dual suction centrifugal pump impellers has important significance in improving the high efficiency, energy saving, safe and stable operation of double suction centrifugal pumps. In the current research, macro-qualitative research is often adopted in the sediment wear experiment of centrifugal pump impeller, that is, the sediment wear rules are explored by studying the blade wear situation due to sediment during the entire operation process of the double-suction centrifugal pump. However, there are few micro-quantitative studies on soil wear. One of the reasons is the lack of highly accurate and appropriate experimental equipment and methods.
上記技術的課題に対して、本発明の目的は、土砂特性及び水流特性による遠心ポンプインペラーの摩耗に関するマイクロ定量研究を行い、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗特性、及び摩耗特性と土砂特性、水流特性との関係並びに内在的メカニズムを正確に反映することができる、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験装置及び実験方法を提供することである。 In order to solve the above technical problems, the purpose of the present invention is to conduct micro-quantitative research on the wear of centrifugal pump impellers due to sediment characteristics and water flow characteristics, and to investigate the sediment wear characteristics of centrifugal pump impellers, and the relationship between wear characteristics, sediment characteristics, and water flow characteristics. An object of the present invention is to provide a sediment abrasion experimental device and an experimental method for a centrifugal pump impeller, which can accurately reflect the relationship and intrinsic mechanism.
本発明で提供される技術的解決手段は、次のとおりである。
第１側面において、本発明は、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験装置を提供する。
主装置（７）、衝撃速度調整装置（１２）、衝撃角度調整装置（１５）及び温度制御装置（２０）を含み、
前記主装置は、循環水タンク（１）、遠心ポンプインペラー（２）、パッチ装置（３）、ミキサー（４）、ジェツトパイプ（５）及び循環水ポンプ（６）を含み、前記循環水タンク（１）の管路は、循環水ポンプ（６）に接続されてからジェツトパイプ（５）に接続され、前記遠心ポンプインペラー（２）は、衝撃角度調整装置（１５）によって循環水タンク（１）の内壁に接続されるとともに、ジェツトパイプ（５）の出口に対向し、前記衝撃角度調整装置（１５）は、軸方向の回転及び上下左右の移動によって遠心ポンプインペラー（２）とジェツトパイプ（５）との角度及び距離を調整し、前記パッチ装置（３）は、摩耗状況をテストするために、遠心ポンプインペラー（２）の摩耗しやすい位置に貼り合わせて固定され、
前記衝撃速度調整装置（１２）は、電磁流量計（９）、圧力計（１０）、周波数変換器（１１）及び水出口ゲートバルブ（８）を含み、周波数変換器（１１）及び水出口ゲートバルブ（８）によって循環水ポンプ（６）の流量及び揚程を調整して衝撃速度を制御し、前記電磁流量計（９）は、循環水ポンプ（６）とジェツトパイプ（５）との間に設けられ、前記圧力計（１０）は、循環水ポンプ（６）の給水管及び出水管に設けられ、
前記温度制御装置（２０）は、冷却水タンク（１６）、平板溢流堰（１７）、給水管路（１８）及び排水管路（１９）を含み、冷却水タンク（１６）には、平板溢流堰（１７）及び循環水タンク（１）が設けられる。
The technical solutions provided by the present invention are as follows.
In a first aspect, the present invention provides a sediment abrasion test device for a centrifugal pump impeller.
including a main device (7), an impact speed adjustment device (12), an impact angle adjustment device (15) and a temperature control device (20),
The main device includes a circulating water tank (1), a centrifugal pump impeller (2), a patch device (3), a mixer (4), a jet pipe (5), and a circulating water pump (6), and the circulating water tank ( The pipe line 1) is connected to a circulating water pump (6) and then to a jet pipe (5), and the centrifugal pump impeller (2) is connected to the circulating water tank (1) by an impact angle adjusting device (15). The impact angle adjustment device (15) is connected to the inner wall of the jet pipe (5) and faces the outlet of the jet pipe (5). ), and the patch device (3) is pasted and fixed at a position prone to wear on the centrifugal pump impeller (2) in order to test the wear situation;
The impact speed regulating device (12) includes an electromagnetic flowmeter (9), a pressure gauge (10), a frequency converter (11) and a water outlet gate valve (8), and the frequency converter (11) and the water outlet gate A valve (8) adjusts the flow rate and head of the circulating water pump (6) to control the impact speed, and the electromagnetic flow meter (9) is connected between the circulating water pump (6) and the jet pipe (5). The pressure gauge (10) is provided in a water supply pipe and a water outlet pipe of a circulating water pump (6),
The temperature control device (20) includes a cooling water tank (16), a flat overflow weir (17), a water supply pipe (18), and a drainage pipe (19). An overflow weir (17) and a circulating water tank (1) are provided.
さらに、前記循環水タンク（１）は、底部が逆円錐構造であり、循環水ポンプ（６）の給水端に接続され、頂部が開放して大気に連通し、水供給管路（２１）から内部に注水し、上部開口を介して土砂を内部に加え、逆円錐体の底端は、循環水ポンプ（６）の入口の前にある給水管路（２２）に接続され、放水バルブ（２３）が設けられる。 Furthermore, the circulating water tank (1) has an inverted conical bottom structure, is connected to the water supply end of the circulating water pump (6), is open at the top and communicates with the atmosphere, and is connected to the water supply pipe (21). Water is injected into the interior, and earth and sand are added inside through the upper opening, and the bottom end of the inverted cone is connected to the water supply pipe (22) in front of the inlet of the circulating water pump (6), and the water discharge valve (23 ) is provided.
さらに、前記パッチ装置（３）は、押さえ板（２４）、固定ボルト（２５）及びパッチ（２６）を含み、パッチ（２６）は、押さえ板（２４）及び固定ボルト（２５）によって摩耗しやすい位置に固定される。押さえ板（２４）及びパッチ（２６）は、屈曲性を有し、パッチ（２６）は、２つの押さえ板（２４）によって水ポンプインペラーの羽根の屈曲度に合わせ、パッチ（２６）の材料は摩耗しやすい。 Furthermore, the patch device (3) includes a holding plate (24), a fixing bolt (25), and a patch (26), and the patch (26) is easily worn out by the holding plate (24) and the fixing bolt (25). Fixed in position. The holding plate (24) and the patch (26) have flexibility, and the patch (26) is adapted to the bending degree of the water pump impeller blade by the two holding plates (24), and the material of the patch (26) is Easy to wear out.
さらに、前記ジェツトパイプ（５）の出口端は矩形開口である。 Furthermore, the outlet end of the jet pipe (5) is a rectangular opening.
さらに、前記衝撃角度調整装置（１５）は、固定軸（１３）及び調整固定装置（１４）を含み、前記遠心ポンプインペラー（２）は、固定軸（１３）に取り付けられ、さらに調整固定装置（１４）によって循環水タンク（１）の内壁に接続されている。 Furthermore, the impact angle adjusting device (15) includes a fixed shaft (13) and an adjusting fixing device (14), and the centrifugal pump impeller (2) is attached to the fixed shaft (13), and further includes an adjusting fixing device (14). 14) to the inner wall of the circulating water tank (1).
さらに、前記調整固定装置（１４）は、固定支持台（２９）、固定支持板（３０）、固定指針（３１）、左右調整ロッド（３２）、上下調整ロッド（３３）、固定軸回転ロッド（３４）、目盛板（３５）、固定軸固定ロッド（３６）及び可動ボックス（３７）を含み、
前記固定支持台（２９）は、循環水タンク（１）の内壁に固定され、固定支持板（３０）は、固定支持台（２９）の左右両端に固定され、左右調整ロッド（３２）は、固定支持板（３０）を挿通するようにそれに螺接され且つ可動ボックス（３７）の両端を挟持して固定し、固定指針（３１）は、７字状の構造であり、固定支持台（２９）に設けられ、固定指針（３１）の横方向針棒がジェツトパイプ（５）の中心と同一高さであり、上下調整ロッド（３３）は、可動ボックス（３７）の上下層を貫通するようにそれに螺接され、固定支持台（２９）に接続されずに接触し、
前記可動ボックス（３７）内に固定軸（１３）及び固定軸回転ロッド（３４）が横方向に設けられ、前記固定軸（１３）は、可動ボックス（３７）及び目盛板（３５）を貫通するとともに、目盛板（３５）に固定して接続され、固定軸（１３）と固定軸回転ロッド（３４）は歯車により噛み合い伝動され、固定軸（１３）に固定軸固定ロッド（３６）が設けられ、
前記目盛板（３５）は、円板であり、衝撃角度目盛が設けられ、前記目盛板（３５）は固定軸（１３）と同期して回転する。
Further, the adjustment and fixing device (14) includes a fixed support base (29), a fixed support plate (30), a fixed pointer (31), a left-right adjustment rod (32), a vertical adjustment rod (33), a fixed shaft rotation rod ( 34), including a scale plate (35), a fixed shaft fixed rod (36) and a movable box (37),
The fixed support base (29) is fixed to the inner wall of the circulating water tank (1), the fixed support plate (30) is fixed to both left and right ends of the fixed support base (29), and the left and right adjustment rods (32) are The fixed pointer (31) is screwed into the fixed support plate (30) so as to pass through it, and is fixed by sandwiching both ends of the movable box (37). ), the horizontal needle bar of the fixed pointer (31) is at the same height as the center of the jet pipe (5), and the vertical adjustment rod (33) is arranged so as to pass through the upper and lower layers of the movable box (37). is screwed onto the fixed support base (29) and is in contact without being connected to the fixed support base (29);
A fixed shaft (13) and a fixed shaft rotating rod (34) are provided laterally within the movable box (37), and the fixed shaft (13) passes through the movable box (37) and the scale plate (35). In addition, the fixed shaft (13) and the fixed shaft rotating rod (34) are meshed and transmitted by gears, and the fixed shaft (13) is provided with a fixed shaft fixing rod (36). ,
The scale plate (35) is a disc and is provided with an impact angle scale, and the scale plate (35) rotates in synchronization with the fixed shaft (13).
さらに、前記循環水ポンプ（６）の入口の前にある給水管路（２２）と出口の後ろにある出水管路（２７）にそれぞれ圧力計（１０）が設けられ、出水管路（２７）の頭部にジェツトパイプ（５）が接続され、ジェツトパイプ（５）の前にある出水管路（２７）に水出口ゲートバルブ（８）が設けられ、水出口ゲートバルブ（８）と水出口圧力計（１０）との間の長い出水管路（２７）に電磁流量計（９）が設けられ、周波数変換器（１１）は、循環水ポンプ（６）に接続されているモータ（２８）に接続される。 Further, a pressure gauge (10) is provided in each of the water supply pipe (22) in front of the inlet of the circulating water pump (6) and the water outlet pipe (27) in the back of the outlet. A jet pipe (5) is connected to the head of the jet pipe (5), and a water outlet gate valve (8) is provided in the water outlet pipe (27) in front of the jet pipe (5). An electromagnetic flow meter (9) is provided in a long water outlet pipe (27) between the pressure gauge (10) and a frequency converter (11) connected to a motor (28) connected to a circulating water pump (6). connected to.
さらに、前記平板溢流堰（１７）は、冷却水タンク（１６）を冷却溝（３８）とオーバーフロー溝（３９）に分け隔て、平板溢流堰（１７）の頂部は、冷却水タンク（１６）の頂部よりも低く、循環水タンクは、冷却溝（３８）内に設けられ、冷却水タンク（１６）には、２つの給水口付きの給水管路（１８）及び３つの出水口付きの排水管路（１９）が設けられ、給水口は、冷却水タンク（１６）の冷却溝（３８）の下部に設けられ、前記排水管路（１９）は、第１オーバーフロー溝排水管路（４２）、第２オーバーフロー溝排水管路（４３）及び冷却溝排水管路（４４）を含む。 Further, the flat plate overflow weir (17) divides the cooling water tank (16) into a cooling groove (38) and an overflow groove (39), and the top of the flat plate overflow weir (17) is connected to the cooling water tank (16). ), the circulating water tank is provided in the cooling groove (38), and the cooling water tank (16) has a water supply pipe (18) with two water inlets and a water supply pipe (18) with three water outlets. A drain pipe (19) is provided, a water supply port is provided at the lower part of the cooling groove (38) of the cooling water tank (16), and the drain pipe (19) is connected to the first overflow groove drain pipe (42). ), a second overflow groove drain line (43) and a cooling groove drain line (44).
さらに、前記平板溢流堰（１７）の頂部は、冷却水タンク（１６）の頂部よりも１０～１５ｃｍ低く、前記給水管路（１８）に２つの給水口が設けられ、給水口は、オーバーフロー溝側から離れた冷却水タンク（１６）の後壁の、冷却水タンクの底部から１０～１５ｃｍ離れた位置に設けられ、給水量を制御するための第１ゲートバルブ（４０）及び第２ゲートバルブ（４１）が設けられる。前記排水管路（１９）は第１オーバーフロー溝排水管路（４２）、第２オーバーフロー溝排水管路（４３）及び冷却溝排水管路（４４）を含み、第１オーバーフロー溝排水管路（４２）及び第２オーバーフロー溝排水管路（４３）は、オーバーフロー溝（３９）の底部に設けられ、排水量を制御するための第３ゲートバルブ（４５）及び第４ゲートバルブ（４６）が設けられ、冷却溝排水管路（４４）は、冷却溝（３８）の底部に設けられ、排水量を制御するための第５ゲートバルブ（４７）が設けられる。 Further, the top of the flat plate overflow weir (17) is 10 to 15 cm lower than the top of the cooling water tank (16), and the water supply pipe (18) is provided with two water inlets, and the water inlet is connected to the overflow. A first gate valve (40) and a second gate are provided on the rear wall of the cooling water tank (16) away from the groove side, at a position 10 to 15 cm away from the bottom of the cooling water tank, for controlling the amount of water supplied. A valve (41) is provided. The drain line (19) includes a first overflow groove drain line (42), a second overflow groove drain line (43) and a cooling groove drain line (44), and includes a first overflow groove drain line (42). ) and the second overflow groove drainage pipe (43) are provided at the bottom of the overflow groove (39), and are provided with a third gate valve (45) and a fourth gate valve (46) for controlling the amount of drainage, The cooling groove drainage pipe (44) is provided at the bottom of the cooling groove (38), and is provided with a fifth gate valve (47) for controlling the amount of water discharged.
第２側面において、本発明は、第１側面に記載の装置を使用して土砂摩耗実験を行う方法を提供する。前記方法は、以下のステップを含む。
（１）実験装置を洗浄する。
（２）衝撃角度を調整し、衝撃角度調整装置（１５）によってパッチ装置（３）を被検角度及び距離に位置させ、具体的には、固定軸回転ロッド（３４）、左右調整ロッド（３２）及び上下調整ロッド（３３）を調整することにより、固定指針（３１）を目盛板（３５）上の衝撃角度に対応させて、パッチ装置（３）を被検角度に位置させる。
（３）衝撃速度を調整し、周波数変換器（１１）及び水出口ゲートバルブ（８）を調整することにより、電磁流量計（９）及び圧力計（１０）を、実験の目標衝撃値にするステップと、
（４）温度制御装置（２０）をオンにし、循環水タンクの温度を制御するステップと、
（５）ミキサー（４）をオンにし、土砂の濃度が目標濃度になるように実験用土砂を添加するステップと、
（６）実験プロセスを記録し、電磁流量計（９）、圧力計（１０）の示度及び循環水ポンプ（６）の回転数を間欠的に記録し、各値が実験中に変化しないように保証するステップと、
（７）実験終了後、実験装置をオフにするステップと、
（８）パッチ（２６）を特徴づけ、パッチ（２６）を洗浄、乾燥及び冷却した後、パッチ（２６）を称量してそのマイクロ形態を観察するステップと、
（９）パッチ（２６）を再度取り付けて実験を行い、パッチ（２６）を同一位置に再度固定し、累計時間の摩耗実験を完了するまで、引き続き次の同じ時間の実験を行うステップと、を含む。
In a second aspect, the invention provides a method for carrying out a sediment abrasion experiment using the apparatus according to the first aspect. The method includes the following steps.
(1) Clean the experimental equipment.
(2) Adjust the impact angle and position the patch device (3) at the angle and distance to be tested using the impact angle adjustment device (15). ) and the vertical adjustment rod (33), the fixed pointer (31) is made to correspond to the impact angle on the scale plate (35), and the patch device (3) is positioned at the angle to be tested.
(3) Set the electromagnetic flowmeter (9) and pressure gauge (10) to the target shock value of the experiment by adjusting the shock velocity and adjusting the frequency converter (11) and water outlet gate valve (8). step and
(4) turning on the temperature control device (20) to control the temperature of the circulating water tank;
(5) turning on the mixer (4) and adding experimental sediment so that the concentration of sediment reaches the target concentration;
(6) Record the experimental process, intermittently record the readings of the electromagnetic flowmeter (9), pressure gauge (10), and rotation speed of the circulating water pump (6), and make sure that each value does not change during the experiment. steps to ensure that
(7) turning off the experimental equipment after the experiment is finished;
(8) characterizing the patch (26) and weighing the patch (26) to observe its micromorphology after washing, drying and cooling the patch (26);
(9) reinstalling the patch (26) and performing the experiment, re-securing the patch (26) in the same position, and continuing with subsequent experiments of the same time until the cumulative time wear experiment is completed; include.
さらに、前記ステップ（８）において、洗浄は超音波洗浄であり、温度は６０～６５℃であり、洗浄時間は１０～１５分間であり、その後、オーブンに入れて乾燥し、温度を６５～７０℃、乾燥時間を２～２．５時間に設定する。 Further, in the step (8), the cleaning is ultrasonic cleaning, the temperature is 60-65°C, the cleaning time is 10-15 minutes, and then the temperature is 65-70°C. ℃ and drying time for 2 to 2.5 hours.
さらに、前記ステップ（８）において、前記マイクロ形態は、電界放出走査電子顕微鏡によって観察される。 Furthermore, in step (8), the micromorphology is observed by field emission scanning electron microscopy.
本発明の有益な効果は以下のとおりである。
（１）本発明は、二重吸込遠心ポンプ全体作動実験の考え方から飛び出し、遠心ポンプインペラーの摩耗と土砂特性、水流特性との間の関係に関する実験を直接行い、土砂摩耗実験の周期を大幅に短縮し、実験にかかる費用を低減し、実験効率を高める。
The beneficial effects of the present invention are as follows.
(1) The present invention departs from the concept of the overall operation experiment of a double suction centrifugal pump, and directly conducts an experiment on the relationship between centrifugal pump impeller wear, sediment characteristics, and water flow characteristics, and significantly shortens the cycle of sediment wear experiments. shorten the time, reduce experiment costs, and increase experiment efficiency.
（２）本発明は、二重吸込遠心ポンプインペラーの摩耗が深刻な位置に摩耗しやすく、屈曲しやすいパッチを固定することを提案し、各実験動作を完了した後、パッチを取り外して称量し、走査電子顕微鏡下で観察し、摩耗損失重量と摩耗表面の形態特徴を直観的に反映し、土砂摩耗に対するマイクロ定量研究の機能を備え、実験装置及び実験方法の構想が巧みであり、実験結果が正確である。 (2) The present invention proposes to fix a patch that is easy to wear and easy to bend in the serious wear position of the double suction centrifugal pump impeller, and after completing each experimental operation, the patch can be removed and the It can be observed under a scanning electron microscope, it intuitively reflects the wear loss weight and the morphological characteristics of the worn surface, it has the function of micro-quantitative research on soil and sand wear, and the experimental equipment and experimental method are cleverly designed. The results are accurate.
（３）本発明は、衝撃速度調整装置及び衝撃角度調整装置によって衝撃速度及び衝撃角度を得ることができ、実験装置の操作が簡便である。 (3) In the present invention, the impact speed and impact angle can be obtained by the impact speed adjustment device and the impact angle adjustment device, and the operation of the experimental apparatus is simple.
（４）本発明は、異なる摩耗時間、異なる土砂粒径、異なる土砂濃度、異なる土砂形状、異なる衝撃角度、異なる衝撃速度で遠心ポンプインペラーの土砂摩耗のマイクロ定量実験を行うことができ、実験機能が強く、調整可能なパラメータが豊富である。 (4) The present invention can conduct micro-quantitative experiments of sediment wear of centrifugal pump impeller with different wear times, different sediment particle sizes, different sediment concentrations, different sediment shapes, different impact angles, and different impact speeds, and has experimental functions. is strong and has many adjustable parameters.
以下において、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術的解決手段を明確に、完全に説明し、説明される実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではなく、本発明における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を要することなく得られた全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属するものとする。 In the following, with reference to the drawings in the embodiments of the invention, the technical solutions in the embodiments of the invention will be clearly and completely explained, and the described embodiments are only a part of the embodiments of the invention. However, not all embodiments, but all other embodiments that can be obtained without creative efforts by those skilled in the art based on the embodiments of the present invention shall fall within the protection scope of the present invention. do.
図１～３を参照すると、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験装置は、主装置７、衝撃速度調整装置１２、衝撃角度調整装置１５及び温度制御装置２０を含む。 Referring to FIGS. 1 to 3, the centrifugal pump impeller earth and sand abrasion test device includes a main device 7, an impact speed adjustment device 12, an impact angle adjustment device 15, and a temperature control device 20.
前記主装置７は、循環水タンク１、遠心ポンプインペラー２、パッチ装置３、ミキサー４、ジェツトパイプ５及び循環水ポンプ６を含み、前記循環水タンク１の管路は、循環水ポンプ６に接続されてからジェツトパイプ５に接続され、前記遠心ポンプインペラー２は、衝撃角度調整装置１５によって循環水タンク１の内壁に接続されるとともに、ジェツトパイプ５の出口に対向し、前記衝撃角度調整装置１５は、軸方向の回転及び上下左右の移動によって遠心ポンプインペラー２とジェツトパイプ５との角度及び距離を調整し、前記パッチ装置３は、摩耗状況をテストするために、遠心ポンプインペラー２の摩耗しやすい位置に貼り合わせて固定される。 The main device 7 includes a circulating water tank 1, a centrifugal pump impeller 2, a patch device 3, a mixer 4, a jet pipe 5, and a circulating water pump 6, and the pipe line of the circulating water tank 1 is connected to the circulating water pump 6. The centrifugal pump impeller 2 is connected to the inner wall of the circulating water tank 1 by an impact angle adjustment device 15, and faces the outlet of the jet pipe 5, and is connected to the impact angle adjustment device 15. The patch device 3 adjusts the angle and distance between the centrifugal pump impeller 2 and the jet pipe 5 by rotating in the axial direction and moving vertically and horizontally. It is pasted and fixed in an easy position.
前記衝撃速度調整装置１２は、電磁流量計９、圧力計１０、周波数変換器１１及び水出口ゲートバルブ８を含み、周波数変換器１１及び水出口ゲートバルブ８によって循環水ポンプ６の流量及び揚程を調整して衝撃速度を制御し、前記電磁流量計９は、循環水ポンプ６とジェツトパイプ５との間に設けられ、前記圧力計１０は、循環水ポンプ６の給水管及び出水管に設けられる。 The impact speed adjusting device 12 includes an electromagnetic flow meter 9, a pressure gauge 10, a frequency converter 11, and a water outlet gate valve 8, and the frequency converter 11 and the water outlet gate valve 8 control the flow rate and head of the circulating water pump 6. The electromagnetic flow meter 9 is installed between the circulating water pump 6 and the jet pipe 5, and the pressure gauge 10 is installed on the water supply pipe and the water outlet pipe of the circulating water pump 6. .
前記温度制御装置２０は、冷却水タンク１６、平板溢流堰１７、給水管路１８及び排水管路１９を含み、冷却水タンク１６には、平板溢流堰１７及び循環水タンク１が設けられる。 The temperature control device 20 includes a cooling water tank 16, a flat plate overflow weir 17, a water supply pipe 18, and a drainage pipe 19, and the cooling water tank 16 is provided with a flat plate overflow weir 17 and a circulating water tank 1. .
好ましくは、前記循環水タンク１の底部は逆円錐構造であり、四角錐体は、長１．５ｍ、幅０．７ｍ、高０．３ｍであり、長方体は、長１．５ｍ、幅０．７ｍ、高１．１５ｍである。水供給管路２１から内部に注水し、上部開口を介して土砂を内部に加え、逆円錐体の底端は、循環水ポンプ６の入口の前にある給水管路２２に接続され、放水バルブ２３が設けられる。 Preferably, the bottom of the circulating water tank 1 has an inverted conical structure, and the square pyramid has a length of 1.5 m, a width of 0.7 m, and a height of 0.3 m, and the rectangular parallelepiped has a length of 1.5 m and a width of 0.3 m. It is 0.7m and 1.15m high. Water is injected into the interior from the water supply pipe 21, earth and sand is added inside through the upper opening, and the bottom end of the inverted cone is connected to the water supply pipe 22 in front of the inlet of the circulating water pump 6, and the water discharge valve 23 are provided.
好ましくは、前記パッチ装置３は、押さえ板２４、固定ボルト２５及びパッチ２６を含み、パッチ２６は、押さえ板２４及び固定ボルト２５によって摩耗しやすい位置に固定される。前記押さえ板２４及びパッチ２６は、屈曲性を有し、パッチ２６は、２つの押さえ板２４によって水ポンプインペラーの羽根の屈曲度に合わせ、押さえ板２４及び固定ボルト２５は、パッチ２６の両辺を押さえることにより、パッチ２６を遠心ポンプインペラー２の羽根の摩耗しやすい位置に固定し、押さえ板２４及び固定ボルト２５は、好ましくはステンレス鋼の材質であり、パッチ２６は、好ましくは純粋な赤銅の材質である。 Preferably, the patch device 3 includes a holding plate 24, a fixing bolt 25, and a patch 26, and the patch 26 is fixed by the holding plate 24 and the fixing bolt 25 at a position where it is likely to be worn. The holding plate 24 and the patch 26 have flexibility, and the patch 26 is adapted to the bending degree of the blade of the water pump impeller by the two holding plates 24, and the holding plate 24 and the fixing bolt 25 are arranged so that both sides of the patch 26 are bent. By pressing, the patch 26 is fixed in a position where the blades of the centrifugal pump impeller 2 are prone to wear.The pressing plate 24 and the fixing bolt 25 are preferably made of stainless steel, and the patch 26 is preferably made of pure red copper. It is the material.
好ましくは、前記ミキサー４は、循環水タンク１における後壁から０．５ｍ離れ、両側壁の中心から０．１ｍずれる位置に設けられる。 Preferably, the mixer 4 is provided at a position 0.5 m away from the rear wall of the circulating water tank 1 and 0.1 m away from the center of both side walls.
好ましくは、前記ジェツトパイプ５は、円形管路に矩形管路を接続して構成され、出口端は矩形開口である。円形管路は直径が５０ｍｍであり、矩形管路は長３０ｍｍ×幅１５ｍｍであり、ジェツトパイプ５の出口は、遠心ポンプインペラー２上のパッチ２６に正対する。 Preferably, the jet pipe 5 is constructed by connecting a rectangular pipe to a circular pipe, and the outlet end is a rectangular opening. The circular conduit has a diameter of 50 mm, the rectangular conduit has a length of 30 mm and a width of 15 mm, and the outlet of the jet pipe 5 directly faces the patch 26 on the centrifugal pump impeller 2.
好ましくは、前記循環水ポンプ６の入口の前にある給水管路２２と出口の後ろにある出水管路２７にそれぞれ圧力計１０が設けられ、出水管路２７の頭部にジェツトパイプ５が接続され、ジェツトパイプ５の前にある出水管路２７に水出口ゲートバルブ８が設けられ、水出口ゲートバルブ８と水出口圧力計１０との間の長い出水管路２７に電磁流量計９が設けられ、周波数変換器１１は、循環水ポンプ６に接続されているモータ２８に接続される。 Preferably, the water supply pipe 22 in front of the inlet of the circulating water pump 6 and the water outlet pipe 27 behind the outlet are each provided with a pressure gauge 10, and the jet pipe 5 is connected to the head of the water outlet pipe 27. A water outlet gate valve 8 is provided in the water outlet pipe 27 in front of the jet pipe 5, and an electromagnetic flowmeter 9 is provided in the long water outlet pipe 27 between the water outlet gate valve 8 and the water outlet pressure gauge 10. The frequency converter 11 is connected to a motor 28 which is connected to the circulating water pump 6.
前記衝撃角度調整装置１５は、固定軸１３及び調整固定装置１４を含み、前記遠心ポンプインペラー２は、固定軸１３に取り付けられ、さらに調整固定装置１４によって循環水タンク１の内壁に接続されている。 The impact angle adjusting device 15 includes a fixed shaft 13 and an adjusting fixing device 14, and the centrifugal pump impeller 2 is attached to the fixed shaft 13 and is further connected to the inner wall of the circulating water tank 1 by the adjusting fixing device 14. .
好ましくは、前記調整固定装置１４は、固定支持台２９、固定支持板３０、固定指針３１、左右調整ロッド３２、上下調整ロッド３３、固定軸回転ロッド３４、目盛板３５、固定軸固定ロッド３６及び可動ボックス３７を含む。
前記固定支持台２９は、循環水タンク１の内壁に固定され、固定支持板３０は、固定支持台２９の左右両端に固定され、左右調整ロッド３２は、固定支持板３０を挿通するようにそれに螺接され且つ可動ボックス３７の両端を挟持して固定し、固定指針３１は、７字状の構造であり、固定支持台２９に設けられ、固定指針３１の横方向針棒がジェツトパイプ５の中心と同一高さであり、上下調整ロッド３３は、可動ボックス３７の上下層を貫通するようにそれに螺接され、前記上下調整ロッド３３は、可動ボックス３７を支持し及び上下に調整するという役割を果たし、固定支持台２９に接続されずに接触する。
前記可動ボックス３７内に固定軸回転ロッド３４及び固定軸１３が横方向に設けられ、前記固定軸１３は、可動ボックス３７及び目盛板３５を貫通するとともに、目盛板３５に固定して接続され、前記固定軸１３は、可動ボックス３７を挿通し、固定軸回転ロッド３４と歯車により噛み合い伝動され、固定軸１３に固定軸固定ロッド３６が設けられる。
前記目盛板３５は、円板であり、衝撃角度目盛が設けられ、前記目盛板３５は固定軸１３と同期して回転する。
Preferably, the adjustment and fixing device 14 includes a fixed support base 29, a fixed support plate 30, a fixed pointer 31, a left and right adjustment rod 32, a vertical adjustment rod 33, a fixed axis rotation rod 34, a scale plate 35, a fixed axis fixing rod 36, and Includes a movable box 37.
The fixed support plate 29 is fixed to the inner wall of the circulating water tank 1, the fixed support plate 30 is fixed to both left and right ends of the fixed support plate 29, and the left and right adjustment rod 32 is inserted into the fixed support plate 30 and attached thereto. The fixed pointer 31 is screwed and fixed by holding both ends of the movable box 37. The fixed pointer 31 has a 7-shaped structure. The vertical adjustment rod 33 is at the same height as the center, and is screwed into the upper and lower layers of the movable box 37 so as to pass through it, and the vertical adjustment rod 33 has the role of supporting the movable box 37 and adjusting it up and down. and makes contact with the fixed support base 29 without being connected to it.
A fixed shaft rotation rod 34 and a fixed shaft 13 are provided laterally in the movable box 37, and the fixed shaft 13 passes through the movable box 37 and the scale plate 35 and is fixedly connected to the scale plate 35, The fixed shaft 13 is inserted through the movable box 37 and is engaged with and transmitted to the fixed shaft rotating rod 34 by gears, and the fixed shaft 13 is provided with a fixed shaft fixing rod 36 .
The scale plate 35 is a disc and is provided with an impact angle scale, and rotates in synchronization with the fixed shaft 13.
衝撃角度を調整する時、固定軸固定ロッド３６を緩め、固定軸回転ロッド３４を回転させ、歯車の伝動によって固定軸１３を駆動して回転させ、目盛板３５は固定軸１３につれて回転し、目盛板３５上の所望の衝撃角度の目盛線が固定指針３１の横方向針棒と平行になると、固定軸回転ロッド３４の回転を停止し、固定軸固定ロッド３６を締め付ける。上下調整ロッド３３を調整することにより、可動ボックス３７を上下に移動させるとともに、可動ボックス３７上の固定軸１３及び固定軸１３上の目盛板３５を上下に移動させるように駆動し、目盛板３５上の所望の衝撃角度の目盛線を固定指針３１の横方向針棒と重ね合わせる。そして左右調整ロッド３２を調整することにより、可動ボックス３７を左右に移動させるとともに、可動ボックス３７上の固定軸１３及び固定軸１３上の目盛板３５を左右に移動させるように駆動し、目盛板３５上の所望の衝撃角度の目盛線の開始点を固定指針３１の横方向針棒の頂点と重ね合わせ、衝撃距離を変化させずに衝撃角度を調整して変更するという効果を達成する。これにより、衝撃角度の調整を完了する。 When adjusting the impact angle, the fixed shaft fixing rod 36 is loosened, the fixed shaft rotating rod 34 is rotated, and the fixed shaft 13 is driven and rotated by gear transmission, and the scale plate 35 rotates with the fixed shaft 13, and the scale plate 35 rotates with the fixed shaft 13. When the scale line of the desired impact angle on the plate 35 becomes parallel to the horizontal needle bar of the fixed pointer 31, the rotation of the fixed shaft rotating rod 34 is stopped and the fixed shaft fixing rod 36 is tightened. By adjusting the vertical adjustment rod 33, the movable box 37 is moved up and down, and the fixed shaft 13 on the movable box 37 and the scale plate 35 on the fixed shaft 13 are driven to move up and down. The scale line of the desired impact angle above is superimposed on the horizontal needle bar of the fixed pointer 31. By adjusting the left and right adjustment rod 32, the movable box 37 is moved left and right, and the fixed shaft 13 on the movable box 37 and the scale plate 35 on the fixed shaft 13 are driven to move left and right, and the scale plate The starting point of the scale line of the desired impact angle on 35 is superimposed on the apex of the horizontal needle bar of the fixed pointer 31 to achieve the effect of adjusting and changing the impact angle without changing the impact distance. This completes the adjustment of the impact angle.
好ましくは、前記平板溢流堰１７は、冷却水タンク１６を冷却溝３８とオーバーフロー溝３９に分け隔て、平板溢流堰１７の頂部は、冷却水タンク１６の頂部よりも低く、循環水タンク１は、冷却溝３８内に設けられ、冷却水タンク１６には、２つの給水口付きの給水管路１８及び３つの出水口付きの排水管路１９が設けられ、給水口は、冷却水タンク１６の冷却溝３８の下部に設けられ、前記排水管路１９は、第１オーバーフロー溝排水管路４２、第２オーバーフロー溝排水管路４３及び冷却溝排水管路４４を含む。 Preferably, the flat plate overflow weir 17 divides the cooling water tank 16 into a cooling groove 38 and an overflow groove 39, and the top of the flat plate overflow weir 17 is lower than the top of the cooling water tank 16, and the top of the flat plate overflow weir 17 is lower than the top of the cooling water tank 16. is provided in the cooling groove 38, and the cooling water tank 16 is provided with a water supply pipe 18 with two water inlets and a drain pipe 19 with three water outlets. The drain pipe line 19 includes a first overflow groove drain line 42, a second overflow groove drain line 43, and a cooling groove drain line 44.
好ましくは、前記冷却水タンク１６は、循環水タンク１の外を取り囲み、冷却水タンク１６は、長１．８８ｍ、幅１．００ｍ、高１．３５ｍであり、給水管路１８を介して給水し、排水管路１９を介して排水する。前記平板溢流堰１７は、冷却水タンク１６を冷却溝３８とオーバーフロー溝３９に分け隔て、平板溢流堰１７は高１．２５ｍである。前記給水管路１８に２つの給水口が設けられ、給水口は、オーバーフロー溝側から離れた冷却水タンク１６の後壁の、冷却水タンクの底部から１２ｃｍ離れた位置に設けられ、給水量を制御するための第１ゲートバルブ４０及び第２ゲートバルブ４１が設けられる。前記排水管路１９は、第１オーバーフロー溝排水管路４２、第２オーバーフロー溝排水管路４３及び冷却溝排水管路４４を含み、第１オーバーフロー溝排水管路４２及び第２オーバーフロー溝排水管路４３は、オーバーフロー溝３９の底部に設けられ、排水量を制御するための第３ゲートバルブ４５及び第４ゲートバルブ４６が設けられ、冷却溝排水管路４４は、冷却溝３８の底部に設けられ、排水量を制御するための第５ゲートバルブ４７が設けられる。 Preferably, the cooling water tank 16 surrounds the circulating water tank 1, and has a length of 1.88 m, a width of 1.00 m, and a height of 1.35 m, and is supplied with water via a water supply pipe 18. Then, the water is drained through the drain pipe line 19. The flat plate overflow weir 17 divides the cooling water tank 16 into a cooling groove 38 and an overflow groove 39, and the flat plate overflow weir 17 has a height of 1.25 m. The water supply pipe 18 is provided with two water supply ports, and the water supply ports are provided at a position 12 cm away from the bottom of the cooling water tank on the rear wall of the cooling water tank 16 away from the overflow groove side, and the water supply ports are arranged at a position 12 cm away from the bottom of the cooling water tank. A first gate valve 40 and a second gate valve 41 are provided for control. The drain line 19 includes a first overflow groove drain line 42, a second overflow groove drain line 43, and a cooling groove drain line 44, and includes a first overflow groove drain line 42 and a second overflow groove drain line. 43 is provided at the bottom of the overflow groove 39, and is provided with a third gate valve 45 and a fourth gate valve 46 for controlling the amount of drainage, and the cooling groove drainage pipe line 44 is provided at the bottom of the cooling groove 38, A fifth gate valve 47 is provided to control the amount of water discharged.
遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験方法は次のステップＳ１～Ｓ１２を含む。
Ｓ１において、実験装置を洗浄し、水供給管路２１を開放して、実験水位になるまで清水を循環水タンク１内に注入し、循環水ポンプ６をオンにし、清水による循環水タンク１、循環水ポンプ６及び管路の洗浄を実現し、５分間後、循環水ポンプ６をオフにし、循環水タンク１の底端にある放水ゲート２３を開放し、洗浄水を完全に排出し、このように３回繰り返して実験装置の洗浄を完了する。
The sediment abrasion test method for a centrifugal pump impeller includes the following steps S1 to S12.
In S1, the experimental equipment is cleaned, the water supply pipe 21 is opened, fresh water is injected into the circulating water tank 1 until the experimental water level is reached, the circulating water pump 6 is turned on, and the circulating water tank 1 is filled with fresh water. The circulating water pump 6 and the pipes are cleaned, and after 5 minutes, the circulating water pump 6 is turned off, the water discharge gate 23 at the bottom of the circulating water tank 1 is opened, and the washing water is completely discharged. Repeat this three times to complete cleaning of the experimental equipment.
Ｓ２において、実験パッチ２６を取り付け、パッチ装置３にパッチ２６を取り付け、押さえ板２４及び固定ボルト２５を用いてパッチ２６を堅牢に固定する。 In S2, the experimental patch 26 is attached, the patch 26 is attached to the patch device 3, and the patch 26 is firmly fixed using the holding plate 24 and the fixing bolt 25.
Ｓ３において、衝撃角度を調整し、固定軸回転ロッド３４、左右調整ロッド３２及び上下調整ロッド３３を調整することにより、固定指針３１を目盛板３５上の衝撃角度に対応させ、固定軸固定ロッド３６を締め付け、衝撃角度を、実験の目標衝撃角度に調整することを完了する。 In S3, the fixed pointer 31 is made to correspond to the impact angle on the scale plate 35 by adjusting the impact angle and adjusting the fixed shaft rotation rod 34, the left and right adjustment rod 32, and the vertical adjustment rod 33, and the fixed shaft fixed rod 36 to complete the adjustment of the impact angle to the target impact angle of the experiment.
Ｓ４において、衝撃速度を調整し、水供給管路２１を開放して、実験水位になるまで清水を循環水タンク１に注入し、循環水ポンプ６をオンにし、周波数変換器１１及び水出口ゲートバルブ８を調整し、電磁流量計９及び圧力計１０に目標値を表示させ、実験の目標衝撃速度にする。 In S4, the impact speed is adjusted, the water supply pipe 21 is opened, fresh water is injected into the circulating water tank 1 until the experimental water level is reached, the circulating water pump 6 is turned on, and the frequency converter 11 and water outlet gate are injected. Adjust the valve 8 and display the target value on the electromagnetic flowmeter 9 and pressure gauge 10 to make the target impact velocity for the experiment.
Ｓ５において、温度制御装置２０をオンにし、外部給水を循環水タンク１の外層の冷却溝３８内に搬送することで、外部給水は、冷却溝３８の下端から進入し、循環水タンク１の外壁の周囲で循環水の熱を吸収してから、平板溢流堰１７の上端からオーバーフロー溝３９に溢れ、第１オーバーフロー溝排水管路４２及び第２オーバーフロー溝排水管路４３から排出される。 In S5, the temperature control device 20 is turned on and the external water supply is conveyed into the cooling groove 38 in the outer layer of the circulating water tank 1, so that the external water supply enters from the lower end of the cooling groove 38 and flows into the outer wall of the circulating water tank 1. After absorbing the heat of the circulating water around the plate overflow weir 17 , the circulating water overflows into the overflow groove 39 from the upper end of the flat plate overflow weir 17 and is discharged from the first overflow groove drain line 42 and the second overflow groove drain line 43 .
Ｓ６において、ミキサー４をオンにし、砂添加前の水を撹拌し、砂添加過程及び砂添加後の水流と土砂との十分な混合を実現する。 In S6, the mixer 4 is turned on to stir the water before addition of sand, and to realize sufficient mixing of the water flow and the earth and sand during the sand addition process and after the addition of sand.
Ｓ７において、実験用土砂を添加し、循環水タンク１の上部で実験用の目標土砂を、土砂の濃度が目標濃度になるように添加する。 In S7, experimental soil is added, and target soil for the experiment is added to the upper part of the circulating water tank 1 so that the concentration of the soil becomes the target concentration.
Ｓ８において、実験過程を記録し、１ｈおきに電磁流量計９、圧力計１０の示度及び循環水ポンプ６の回転数を記録し、各値が実験過程で変化しないように保証する。 In S8, the experimental process is recorded, and the readings of the electromagnetic flowmeter 9 and pressure gauge 10 and the rotation speed of the circulating water pump 6 are recorded every hour to ensure that each value does not change during the experimental process.
Ｓ９において、実験装置をオフにし、実験時間が要件を満たすと、循環水ポンプ６、ミキサー４、第１ゲートバルブ４０及び第２ゲートバルブ４１、第３ゲートバルブ４５及び第４ゲートバルブ４６を順にオフにする。 In S9, when the experimental equipment is turned off and the experimental time meets the requirements, the circulating water pump 6, mixer 4, first gate valve 40, second gate valve 41, third gate valve 45 and fourth gate valve 46 are turned on in order. Turn off.
Ｓ１０において、実験パッチ２６を処理し、パッチ２６を取り外し、超音波洗浄器に入れて洗浄し、温度を６０℃、洗浄時間を１０分間に設定し、その後、オーブンに入れて乾燥し、温度を６５℃、乾燥時間を２時間に設定し、乾燥が完了した後、冷却するまでパッチ２６を放置し、パッチ２６を称量して形態測定を行う。 At S10, the experimental patch 26 is processed, the patch 26 is removed and cleaned in an ultrasonic cleaner, the temperature is set to 60 °C and the cleaning time is 10 minutes, and then the patch is dried in an oven and the temperature is lowered. The drying time is set at 65° C. for 2 hours, and after drying is completed, the patch 26 is left until it cools down, and the patch 26 is weighed and its morphology is measured.
Ｓ１１において、パッチ２６を再度取り付けて実験を行い、称量及び観察が終了した後のパッチ２６を再度押さえ板２４及び固定ボルト２５によって同一位置に固定し、引き続き２番目の同じ時間の実験を行い、累計時間の摩耗実験を完了するまで続く。 In S11, the patch 26 is reattached and an experiment is performed, and after the measurement and observation are completed, the patch 26 is again fixed in the same position with the holding plate 24 and the fixing bolt 25, and then a second experiment is performed for the same time. , continues until the cumulative time wear experiment is completed.
Ｓ１２において、一連の実験が全て完了した後、Ｓ９を押して実験装置をオフにし、放水バルブ２３をオンにして循環水タンク１内の砂含有水を排出し、第５ゲートバルブ４７をオンにして冷却溝内の水を排出し、第３ゲートバルブ４５及び第４ゲートバルブ４６をオンにしてオーバーフロー溝内の水を排出する。 In S12, after all the series of experiments are completed, press S9 to turn off the experimental equipment, turn on the water discharge valve 23 to discharge the sand-containing water in the circulating water tank 1, and turn on the fifth gate valve 47. The water in the cooling groove is discharged, and the third gate valve 45 and the fourth gate valve 46 are turned on to discharge the water in the overflow groove.
以上は本発明の好ましい具体的な実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲はそれらに限定されない。当業者が本発明に開示されている技術範囲内に行った修正、同等な置換、及び改良等は、全て発明の保護範囲に含まれるものとする。 The above are only preferred specific embodiments of the present invention, and the protection scope of the present invention is not limited thereto. All modifications, equivalent substitutions, improvements, etc. made by those skilled in the art within the technical scope disclosed in the present invention shall be included in the protection scope of the invention.
（符号の説明）
循環水タンク１、遠心ポンプインペラー２、パッチ装置３、ミキサー４、ジェツトパイプ５、循環水ポンプ６、主装置７、水出口ゲートバルブ８、電磁流量計９、圧力計１０、周波数変換器１１、衝撃速度調整装置１２、固定軸１３、調整固定装置１４、衝撃角度調整装置１５、冷却水タンク１６、平板溢流堰１７、給水管路１８、排水管路１９、温度制御装置２０、水供給管路２１、給水管路２２、放水バルブ２３、押さえ板２４、固定ボルト２５、パッチ２６、出水管路２７、モータ２８、固定支持台２９、固定支持板３０、固定指針３１、左右調整ロッド３２、上下調整ロッド３３、固定軸回転ロッド３４、目盛板３５、固定軸固定ロッド３６、可動ボックス３７、冷却溝３８、オーバーフロー溝３９、第１ゲートバルブ４０、第２ゲートバルブ４１、第１オーバーフロー溝排水管路４２、第２オーバーフロー溝排水管路４３、冷却溝排水管路４４、第３ゲートバルブ４５、第４ゲートバルブ４６、第５ゲートバルブ４７。
(Explanation of symbols)
Circulating water tank 1, centrifugal pump impeller 2, patch device 3, mixer 4, jet pipe 5, circulating water pump 6, main device 7, water outlet gate valve 8, electromagnetic flow meter 9, pressure gauge 10, frequency converter 11, Impact speed adjustment device 12, fixed shaft 13, adjustment and fixation device 14, impact angle adjustment device 15, cooling water tank 16, flat plate overflow weir 17, water supply pipe 18, drainage pipe 19, temperature control device 20, water supply pipe channel 21, water supply pipe 22, water discharge valve 23, holding plate 24, fixing bolt 25, patch 26, water outlet pipe 27, motor 28, fixed support base 29, fixed support plate 30, fixed pointer 31, left and right adjustment rod 32, Vertical adjustment rod 33, fixed axis rotating rod 34, scale plate 35, fixed axis fixed rod 36, movable box 37, cooling groove 38, overflow groove 39, first gate valve 40, second gate valve 41, first overflow groove drainage Pipe line 42, second overflow groove drain line 43, cooling groove drain line 44, third gate valve 45, fourth gate valve 46, and fifth gate valve 47.
本発明は、水力機械の土砂摩耗の技術分野に属し、主に遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験装置及び実験方法に関する。 The present invention belongs to the technical field of earth and sand abrasion of hydraulic machinery, and mainly relates to an experimental apparatus and method for earth and sand abrasion of centrifugal pump impellers.
二重吸込遠心ポンプは、流量が大きく、揚程が高いという特徴を有し、黄河灌漑区域での揚水灌漑に広く応用されている。黄河の砂含有量が大きいため、二重吸込遠心ポンプにおけるオーバーフロー部品に深刻な摩耗が発生し、そのうち、遠心ポンプにおけるインペラーの摩耗が特に深刻であり、その結果、二重吸込遠心ポンプの出水流量が減少し、効率が低下し、耐用年数が短縮され、振動及び騒音が生じやすく、二重吸込遠心ポンプの安全且つ安定的な作動に深刻な危害を及ぼす。二重吸込遠心ポンプインペラーの土砂摩耗規則に関する研究は、二重吸込遠心ポンプの高効率、省エネルギー、安全且つ安定した作動を向上させる上で重要な意義を持っている。現在の研究では、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験にはマクロ定性研究が多く採用され、つまり、二重吸込遠心ポンプ全体の作動過程における土砂による羽根摩耗状況を研究することにより、土砂摩耗規則を探索しているが、土砂摩耗に対するマイクロ定量研究は少ない。その理由の１つは、高精度で適切な実験装置及び実験方法が欠けることである。 The double suction centrifugal pump has the characteristics of large flow rate and high head, and is widely applied in pumping irrigation in the Yellow River irrigation area. Due to the large sand content of the Yellow River, serious wear occurs on the overflow parts in double-suction centrifugal pumps, and among them, the wear of the impeller in centrifugal pumps is particularly serious, resulting in a reduction in the water output flow rate of double-suction centrifugal pumps. , the efficiency is reduced, the service life is shortened, and vibration and noise are likely to occur, which seriously harms the safe and stable operation of the double suction centrifugal pump. Research on the sediment wear regulation of dual suction centrifugal pump impellers has important significance in improving the high efficiency, energy saving, safe and stable operation of double suction centrifugal pumps. In the current research, macro-qualitative research is often adopted in the sediment wear experiment of centrifugal pump impeller, that is, the sediment wear rules are explored by studying the blade wear situation due to sediment during the entire operation process of the double-suction centrifugal pump. However, there are few micro-quantitative studies on soil wear. One of the reasons is the lack of highly accurate and appropriate experimental equipment and methods.
上記技術的課題に対して、本発明の目的は、土砂特性及び水流特性による遠心ポンプインペラーの摩耗に関するマイクロ定量研究を行い、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗特性、及び摩耗特性と土砂特性、水流特性との関係並びに内在的メカニズムを正確に反映することができる、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験装置及び実験方法を提供することである。 In order to solve the above technical problems, the purpose of the present invention is to conduct micro-quantitative research on the wear of centrifugal pump impellers due to sediment characteristics and water flow characteristics, and to investigate the sediment wear characteristics of centrifugal pump impellers, and the relationship between wear characteristics, sediment characteristics, and water flow characteristics. An object of the present invention is to provide a sediment abrasion experimental device and an experimental method for a centrifugal pump impeller, which can accurately reflect the relationship and intrinsic mechanism.
本発明で提供される技術的解決手段は、次のとおりである。
第１側面において、本発明は、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験装置を提供する。
主装置（７）、衝撃速度調整装置（１２）、衝撃角度調整装置（１５）及び温度制御装置（２０）を含み、
前記主装置は、循環水タンク（１）、遠心ポンプインペラー（２）、パッチ装置（３）、ミキサー（４）、ジェットパイプ（５）及び循環水ポンプ（６）を含み、前記循環水タンク（１）の管路は、循環水ポンプ（６）に接続されてからジェットパイプ（５）に接続され、前記遠心ポンプインペラー（２）は、衝撃角度調整装置（１５）によって循環水タンク（１）の内壁に接続されるとともに、ジェットパイプ（５）の出口に対向し、前記衝撃角度調整装置（１５）は、軸方向の回転及び上下左右の移動によって遠心ポンプインペラー（２）とジェットパイプ（５）との角度及び距離を調整し、前記パッチ装置（３）は、摩耗状況をテストするために、遠心ポンプインペラー（２）の摩耗しやすい位置に貼り合わせて固定され、
前記衝撃速度調整装置（１２）は、電磁流量計（９）、圧力計（１０）、周波数変換器（１１）及び水出口ゲートバルブ（８）を含み、周波数変換器（１１）及び水出口ゲートバルブ（８）によって循環水ポンプ（６）の流量及び揚程を調整して衝撃速度を制御し、前記電磁流量計（９）は、循環水ポンプ（６）とジェットパイプ（５）との間に設けられ、前記圧力計（１０）は、循環水ポンプ（６）の給水管及び出水管に設けられ、
前記温度制御装置（２０）は、冷却水タンク（１６）、平板溢流堰（１７）、給水管路（１８）及び排水管路（１９）を含み、冷却水タンク（１６）には、平板溢流堰（１７）及び循環水タンク（１）が設けられる。
The technical solutions provided by the present invention are as follows.
In a first aspect, the present invention provides a sediment abrasion test device for a centrifugal pump impeller.
including a main device (7), an impact speed adjustment device (12), an impact angle adjustment device (15) and a temperature control device (20),
The main device includes a circulating water tank (1), a centrifugal pump impeller (2), a patch device (3), a mixer (4), a jet pipe (5) and a circulating water pump (6), and the circulating water tank ( The pipe line 1) is connected to a circulating water pump (6) and then to a jet pipe (5), and the centrifugal pump impeller (2) is connected to the circulating water tank (1) by an impact angle adjustment device (15). The impact angle adjusting device (15) is connected to the inner wall of the jet pipe (5) and faces the outlet of the jet pipe (5). ), and the patch device (3) is pasted and fixed at a position prone to wear on the centrifugal pump impeller (2) in order to test the wear situation;
The impact speed regulating device (12) includes an electromagnetic flowmeter (9), a pressure gauge (10), a frequency converter (11) and a water outlet gate valve (8), and the frequency converter (11) and the water outlet gate A valve (8) adjusts the flow rate and head of the circulating water pump (6) to control the impact speed, and the electromagnetic flowmeter (9) is connected between the circulating water pump (6) and the jet pipe (5). The pressure gauge (10) is provided in a water supply pipe and a water outlet pipe of a circulating water pump (6),
The temperature control device (20) includes a cooling water tank (16), a flat overflow weir (17), a water supply pipe (18), and a drainage pipe (19). An overflow weir (17) and a circulating water tank (1) are provided.
さらに、前記循環水タンク（１）は、底部が逆円錐構造であり、循環水ポンプ（６）の給水端に接続され、頂部が開放して大気に連通し、水供給管路（２１）から内部に注水し、上部開口を介して土砂を内部に加え、逆円錐体の底端は、循環水ポンプ（６）の入口の前にある給水管路（２２）に接続され、放水バルブ（２３）が設けられる。 Furthermore, the circulating water tank (1) has an inverted conical bottom structure, is connected to the water supply end of the circulating water pump (6), is open at the top and communicates with the atmosphere, and is connected to the water supply pipe (21). Water is injected into the interior, and earth and sand are added inside through the upper opening, and the bottom end of the inverted cone is connected to the water supply pipe (22) in front of the inlet of the circulating water pump (6), and the water discharge valve (23 ) is provided.
さらに、前記パッチ装置（３）は、押さえ板（２４）、固定ボルト（２５）及びパッチ（２６）を含み、パッチ（２６）は、押さえ板（２４）及び固定ボルト（２５）によって摩耗しやすい位置に固定される。押さえ板（２４）及びパッチ（２６）は、屈曲性を有し、パッチ（２６）は、２つの押さえ板（２４）によって水ポンプインペラーの羽根の屈曲度に合わせ、パッチ（２６）の材料は摩耗しやすい。 Furthermore, the patch device (3) includes a holding plate (24), a fixing bolt (25), and a patch (26), and the patch (26) is easily worn out by the holding plate (24) and the fixing bolt (25). Fixed in position. The holding plate (24) and the patch (26) have flexibility, and the patch (26) is adapted to the bending degree of the water pump impeller blade by the two holding plates (24), and the material of the patch (26) is Easy to wear out.
さらに、前記ジェットパイプ（５）の出口端は矩形開口である。 Furthermore, the outlet end of the jet pipe (5) is a rectangular opening.
さらに、前記衝撃角度調整装置（１５）は、固定軸（１３）及び調整固定装置（１４）を含み、前記遠心ポンプインペラー（２）は、固定軸（１３）に取り付けられ、さらに調整固定装置（１４）によって循環水タンク（１）の内壁に接続されている。 Furthermore, the impact angle adjusting device (15) includes a fixed shaft (13) and an adjusting fixing device (14), and the centrifugal pump impeller (2) is attached to the fixed shaft (13), and further includes an adjusting fixing device (14). 14) to the inner wall of the circulating water tank (1).
さらに、前記調整固定装置（１４）は、固定支持台（２９）、固定支持板（３０）、固定指針（３１）、左右調整ロッド（３２）、上下調整ロッド（３３）、固定軸回転ロッド（３４）、目盛板（３５）、固定軸固定ロッド（３６）及び可動ボックス（３７）を含み、
前記固定支持台（２９）は、循環水タンク（１）の内壁に固定され、固定支持板（３０）は、固定支持台（２９）の左右両端に固定され、左右調整ロッド（３２）は、固定支持板（３０）を挿通するようにそれに螺接され且つ可動ボックス（３７）の両端を挟持して固定し、固定指針（３１）は、７字状の構造であり、固定支持台（２９）に設けられ、固定指針（３１）の横方向針棒がジェットパイプ（５）の中心と同一高さであり、上下調整ロッド（３３）は、可動ボックス（３７）の上下層を貫通するようにそれに螺接され、固定支持台（２９）に接続されずに接触し、
前記可動ボックス（３７）内に固定軸（１３）及び固定軸回転ロッド（３４）が横方向に設けられ、前記固定軸（１３）は、可動ボックス（３７）及び目盛板（３５）を貫通するとともに、目盛板（３５）に固定して接続され、固定軸（１３）と固定軸回転ロッド（３４）は歯車により噛み合い伝動され、固定軸（１３）に固定軸固定ロッド（３６）が設けられ、
前記目盛板（３５）は、円板であり、衝撃角度目盛が設けられ、前記目盛板（３５）は固定軸（１３）と同期して回転する。
Further, the adjustment and fixing device (14) includes a fixed support base (29), a fixed support plate (30), a fixed pointer (31), a left-right adjustment rod (32), a vertical adjustment rod (33), a fixed shaft rotation rod ( 34), including a scale plate (35), a fixed shaft fixed rod (36) and a movable box (37),
The fixed support base (29) is fixed to the inner wall of the circulating water tank (1), the fixed support plate (30) is fixed to both left and right ends of the fixed support base (29), and the left and right adjustment rods (32) are The fixed pointer (31) is screwed into the fixed support plate (30) so as to pass through it, and is fixed by sandwiching both ends of the movable box (37). ), the horizontal needle bar of the fixed pointer (31) is at the same height as the center of the jet pipe (5), and the vertical adjustment rod (33) is arranged so as to penetrate the upper and lower layers of the movable box (37). is threadedly connected to the fixed support base (29) without being connected to the fixed support base (29);
A fixed shaft (13) and a fixed shaft rotating rod (34) are provided laterally within the movable box (37), and the fixed shaft (13) passes through the movable box (37) and the scale plate (35). In addition, the fixed shaft (13) and the fixed shaft rotating rod (34) are meshed and transmitted by gears, and the fixed shaft (13) is provided with a fixed shaft fixing rod (36). ,
The scale plate (35) is a disc and is provided with an impact angle scale, and the scale plate (35) rotates in synchronization with the fixed shaft (13).
さらに、前記循環水ポンプ（６）の入口の前にある給水管路（２２）と出口の後ろにある出水管路（２７）にそれぞれ圧力計（１０）が設けられ、出水管路（２７）の頭部にジェットパイプ（５）が接続され、ジェットパイプ（５）の前にある出水管路（２７）に水出口ゲートバルブ（８）が設けられ、水出口ゲートバルブ（８）と水出口圧力計（１０）との間の長い出水管路（２７）に電磁流量計（９）が設けられ、周波数変換器（１１）は、循環水ポンプ（６）に接続されているモータ（２８）に接続される。 Further, a pressure gauge (10) is provided in each of the water supply pipe (22) in front of the inlet of the circulating water pump (6) and the water outlet pipe (27) in the back of the outlet. A jet pipe (5) is connected to the head of the jet pipe (5), a water outlet gate valve (8) is provided in the water outlet pipe (27) in front of the jet pipe (5), and the water outlet gate valve (8) and the water outlet An electromagnetic flow meter (9) is provided in a long water outlet pipe (27) between the pressure gauge (10) and a frequency converter (11) connected to a motor (28) connected to a circulating water pump (6). connected to.
さらに、前記平板溢流堰（１７）は、冷却水タンク（１６）を冷却溝（３８）とオーバーフロー溝（３９）に分け隔て、平板溢流堰（１７）の頂部は、冷却水タンク（１６）の頂部よりも低く、循環水タンクは、冷却溝（３８）内に設けられ、冷却水タンク（１６）には、２つの給水口付きの給水管路（１８）及び３つの出水口付きの排水管路（１９）が設けられ、給水口は、冷却水タンク（１６）の冷却溝（３８）の下部に設けられ、前記排水管路（１９）は、第１オーバーフロー溝排水管路（４２）、第２オーバーフロー溝排水管路（４３）及び冷却溝排水管路（４４）を含む。 Further, the flat plate overflow weir (17) divides the cooling water tank (16) into a cooling groove (38) and an overflow groove (39), and the top of the flat plate overflow weir (17) is connected to the cooling water tank (16). ), the circulating water tank is provided in the cooling groove (38), and the cooling water tank (16) has a water supply pipe (18) with two water inlets and a water supply pipe (18) with three water outlets. A drain pipe (19) is provided, a water supply port is provided at the lower part of the cooling groove (38) of the cooling water tank (16), and the drain pipe (19) is connected to the first overflow groove drain pipe (42). ), a second overflow groove drain line (43) and a cooling groove drain line (44).
さらに、前記平板溢流堰（１７）の頂部は、冷却水タンク（１６）の頂部よりも１０～１５ｃｍ低く、前記給水管路（１８）に２つの給水口が設けられ、給水口は、オーバーフロー溝側から離れた冷却水タンク（１６）の後壁の、冷却水タンクの底部から１０～１５ｃｍ離れた位置に設けられ、給水量を制御するための第１ゲートバルブ（４０）及び第２ゲートバルブ（４１）が設けられる。前記排水管路（１９）は第１オーバーフロー溝排水管路（４２）、第２オーバーフロー溝排水管路（４３）及び冷却溝排水管路（４４）を含み、第１オーバーフロー溝排水管路（４２）及び第２オーバーフロー溝排水管路（４３）は、オーバーフロー溝（３９）の底部に設けられ、排水量を制御するための第３ゲートバルブ（４５）及び第４ゲートバルブ（４６）が設けられ、冷却溝排水管路（４４）は、冷却溝（３８）の底部に設けられ、排水量を制御するための第５ゲートバルブ（４７）が設けられる。 Further, the top of the flat plate overflow weir (17) is 10 to 15 cm lower than the top of the cooling water tank (16), and the water supply pipe (18) is provided with two water inlets, and the water inlet is connected to the overflow. A first gate valve (40) and a second gate are provided on the rear wall of the cooling water tank (16) away from the groove side, at a position 10 to 15 cm away from the bottom of the cooling water tank, for controlling the amount of water supplied. A valve (41) is provided. The drain line (19) includes a first overflow groove drain line (42), a second overflow groove drain line (43) and a cooling groove drain line (44), and includes a first overflow groove drain line (42). ) and the second overflow groove drainage pipe (43) are provided at the bottom of the overflow groove (39), and are provided with a third gate valve (45) and a fourth gate valve (46) for controlling the amount of drainage, The cooling groove drainage pipe (44) is provided at the bottom of the cooling groove (38), and is provided with a fifth gate valve (47) for controlling the amount of water discharged.
第２側面において、本発明は、第１側面に記載の装置を使用して土砂摩耗実験を行う方法を提供する。前記方法は、以下のステップを含む。
（１）実験装置を洗浄する。
（２）衝撃角度を調整し、衝撃角度調整装置（１５）によってパッチ装置（３）を被検角度及び距離に位置させ、具体的には、固定軸回転ロッド（３４）、左右調整ロッド（３２）及び上下調整ロッド（３３）を調整することにより、固定指針（３１）を目盛板（３５）上の衝撃角度に対応させて、パッチ装置（３）を被検角度に位置させる。
（３）衝撃速度を調整し、周波数変換器（１１）及び水出口ゲートバルブ（８）を調整することにより、電磁流量計（９）及び圧力計（１０）を、実験の目標衝撃値にするステップと、
（４）温度制御装置（２０）をオンにし、循環水タンクの温度を制御するステップと、
（５）ミキサー（４）をオンにし、土砂の濃度が目標濃度になるように実験用土砂を添加するステップと、
（６）実験プロセスを記録し、電磁流量計（９）、圧力計（１０）の示度及び循環水ポンプ（６）の回転数を間欠的に記録し、各値が実験中に変化しないように保証するステップと、
（７）実験終了後、実験装置をオフにするステップと、
（８）パッチ（２６）を特徴づけ、パッチ（２６）を洗浄、乾燥及び冷却した後、パッチ（２６）を称量してそのマイクロ形態を観察するステップと、
（９）パッチ（２６）を再度取り付けて実験を行い、パッチ（２６）を同一位置に再度固定し、累計時間の摩耗実験を完了するまで、引き続き次の同じ時間の実験を行うステップと、を含む。
In a second aspect, the invention provides a method for carrying out a sediment abrasion experiment using the apparatus according to the first aspect. The method includes the following steps.
(1) Clean the experimental equipment.
(2) Adjust the impact angle and position the patch device (3) at the angle and distance to be tested using the impact angle adjustment device (15). ) and the vertical adjustment rod (33), the fixed pointer (31) is made to correspond to the impact angle on the scale plate (35), and the patch device (3) is positioned at the angle to be tested.
(3) Set the electromagnetic flowmeter (9) and pressure gauge (10) to the target shock value of the experiment by adjusting the shock velocity and adjusting the frequency converter (11) and water outlet gate valve (8). step and
(4) turning on the temperature control device (20) to control the temperature of the circulating water tank;
(5) turning on the mixer (4) and adding experimental sediment so that the concentration of sediment reaches the target concentration;
(6) Record the experimental process, intermittently record the readings of the electromagnetic flowmeter (9), pressure gauge (10), and rotation speed of the circulating water pump (6), and make sure that each value does not change during the experiment. steps to ensure that
(7) turning off the experimental equipment after the experiment is finished;
(8) characterizing the patch (26) and weighing the patch (26) to observe its micromorphology after washing, drying and cooling the patch (26);
(9) reinstalling the patch (26) and performing the experiment, re-securing the patch (26) in the same position, and continuing with subsequent experiments of the same time until the cumulative time wear experiment is completed; include.
さらに、前記ステップ（８）において、洗浄は超音波洗浄であり、温度は６０～６５℃であり、洗浄時間は１０～１５分間であり、その後、オーブンに入れて乾燥し、温度を６５～７０℃、乾燥時間を２～２．５時間に設定する。 Further, in the step (8), the cleaning is ultrasonic cleaning, the temperature is 60-65°C, the cleaning time is 10-15 minutes, and then the temperature is 65-70°C. ℃ and drying time for 2 to 2.5 hours.
さらに、前記ステップ（８）において、前記マイクロ形態は、電界放出走査電子顕微鏡によって観察される。 Furthermore, in step (8), the micromorphology is observed by field emission scanning electron microscopy.
本発明の有益な効果は以下のとおりである。
（１）本発明は、二重吸込遠心ポンプ全体作動実験の考え方から飛び出し、遠心ポンプインペラーの摩耗と土砂特性、水流特性との間の関係に関する実験を直接行い、土砂摩耗実験の周期を大幅に短縮し、実験にかかる費用を低減し、実験効率を高める。
The beneficial effects of the present invention are as follows.
(1) The present invention departs from the concept of the overall operation experiment of a double suction centrifugal pump, and directly conducts an experiment on the relationship between centrifugal pump impeller wear, sediment characteristics, and water flow characteristics, and significantly shortens the cycle of sediment wear experiments. shorten the time, reduce experiment costs, and increase experiment efficiency.
（２）本発明は、二重吸込遠心ポンプインペラーの摩耗が深刻な位置に摩耗しやすく、屈曲しやすいパッチを固定することを提案し、各実験動作を完了した後、パッチを取り外して称量し、走査電子顕微鏡下で観察し、摩耗損失重量と摩耗表面の形態特徴を直観的に反映し、土砂摩耗に対するマイクロ定量研究の機能を備え、実験装置及び実験方法の構想が巧みであり、実験結果が正確である。 (2) The present invention proposes to fix a patch that is easy to wear and easy to bend in the serious wear position of the double suction centrifugal pump impeller, and after completing each experimental operation, the patch can be removed and the It can be observed under a scanning electron microscope, it intuitively reflects the wear loss weight and the morphological characteristics of the worn surface, it has the function of micro-quantitative research on soil and sand wear, and the experimental equipment and experimental method are cleverly designed. The results are accurate.
（３）本発明は、衝撃速度調整装置及び衝撃角度調整装置によって衝撃速度及び衝撃角度を得ることができ、実験装置の操作が簡便である。 (3) In the present invention, the impact speed and impact angle can be obtained by the impact speed adjustment device and the impact angle adjustment device, and the operation of the experimental apparatus is simple.
（４）本発明は、異なる摩耗時間、異なる土砂粒径、異なる土砂濃度、異なる土砂形状、異なる衝撃角度、異なる衝撃速度で遠心ポンプインペラーの土砂摩耗のマイクロ定量実験を行うことができ、実験機能が強く、調整可能なパラメータが豊富である。 (4) The present invention can conduct micro-quantitative experiments of sediment wear of centrifugal pump impeller with different wear times, different sediment particle sizes, different sediment concentrations, different sediment shapes, different impact angles, and different impact speeds, and has experimental functions. is strong and has many adjustable parameters.
以下において、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術的解決手段を明確に、完全に説明し、説明される実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではなく、本発明における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を要することなく得られた全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属するものとする。 In the following, with reference to the drawings in the embodiments of the invention, the technical solutions in the embodiments of the invention will be clearly and completely explained, and the described embodiments are only a part of the embodiments of the invention. However, not all embodiments, but all other embodiments that can be obtained without creative efforts by those skilled in the art based on the embodiments of the present invention shall fall within the protection scope of the present invention. do.
図１～３を参照すると、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験装置は、主装置７、衝撃速度調整装置１２、衝撃角度調整装置１５及び温度制御装置２０を含む。 Referring to FIGS. 1 to 3, the centrifugal pump impeller earth and sand abrasion test device includes a main device 7, an impact speed adjustment device 12, an impact angle adjustment device 15, and a temperature control device 20.
前記主装置７は、循環水タンク１、遠心ポンプインペラー２、パッチ装置３、ミキサー４、ジェットパイプ５及び循環水ポンプ６を含み、前記循環水タンク１の管路は、循環水ポンプ６に接続されてからジェットパイプ５に接続され、前記遠心ポンプインペラー２は、衝撃角度調整装置１５によって循環水タンク１の内壁に接続されるとともに、ジェットパイプ５の出口に対向し、前記衝撃角度調整装置１５は、軸方向の回転及び上下左右の移動によって遠心ポンプインペラー２とジェットパイプ５との角度及び距離を調整し、前記パッチ装置３は、摩耗状況をテストするために、遠心ポンプインペラー２の摩耗しやすい位置に貼り合わせて固定される。 The main device 7 includes a circulating water tank 1, a centrifugal pump impeller 2, a patch device 3, a mixer 4, a jet pipe 5, and a circulating water pump 6, and a pipe line of the circulating water tank 1 is connected to the circulating water pump 6. The centrifugal pump impeller 2 is connected to the inner wall of the circulating water tank 1 by an impact angle adjustment device 15, and faces the outlet of the jet pipe 5, and is connected to the impact angle adjustment device 15. adjusts the angle and distance between the centrifugal pump impeller 2 and the jet pipe 5 by rotating in the axial direction and moving vertically and horizontally; It is pasted and fixed in an easy position.
前記衝撃速度調整装置１２は、電磁流量計９、圧力計１０、周波数変換器１１及び水出口ゲートバルブ８を含み、周波数変換器１１及び水出口ゲートバルブ８によって循環水ポンプ６の流量及び揚程を調整して衝撃速度を制御し、前記電磁流量計９は、循環水ポンプ６とジェットパイプ５との間に設けられ、前記圧力計１０は、循環水ポンプ６の給水管及び出水管に設けられる。 The impact speed adjusting device 12 includes an electromagnetic flow meter 9, a pressure gauge 10, a frequency converter 11, and a water outlet gate valve 8, and the frequency converter 11 and the water outlet gate valve 8 control the flow rate and head of the circulating water pump 6. The electromagnetic flow meter 9 is installed between the circulating water pump 6 and the jet pipe 5, and the pressure gauge 10 is installed in the water supply pipe and the water outlet pipe of the circulating water pump 6. .
前記温度制御装置２０は、冷却水タンク１６、平板溢流堰１７、給水管路１８及び排水管路１９を含み、冷却水タンク１６には、平板溢流堰１７及び循環水タンク１が設けられる。 The temperature control device 20 includes a cooling water tank 16, a flat plate overflow weir 17, a water supply pipe 18, and a drainage pipe 19, and the cooling water tank 16 is provided with a flat plate overflow weir 17 and a circulating water tank 1. .
好ましくは、前記循環水タンク１の底部は逆円錐構造であり、四角錐体は、長１．５ｍ、幅０．７ｍ、高０．３ｍであり、長方体は、長１．５ｍ、幅０．７ｍ、高１．１５ｍである。水供給管路２１から内部に注水し、上部開口を介して土砂を内部に加え、逆円錐体の底端は、循環水ポンプ６の入口の前にある給水管路２２に接続され、放水バルブ２３が設けられる。 Preferably, the bottom of the circulating water tank 1 has an inverted conical structure, and the square pyramid has a length of 1.5 m, a width of 0.7 m, and a height of 0.3 m, and the rectangular parallelepiped has a length of 1.5 m and a width of 0.3 m. It is 0.7m and 1.15m high. Water is injected into the interior from the water supply pipe 21, earth and sand is added inside through the upper opening, and the bottom end of the inverted cone is connected to the water supply pipe 22 in front of the inlet of the circulating water pump 6, and the water discharge valve 23 are provided.
好ましくは、前記パッチ装置３は、押さえ板２４、固定ボルト２５及びパッチ２６を含み、パッチ２６は、押さえ板２４及び固定ボルト２５によって摩耗しやすい位置に固定される。前記押さえ板２４及びパッチ２６は、屈曲性を有し、パッチ２６は、２つの押さえ板２４によって水ポンプインペラーの羽根の屈曲度に合わせ、押さえ板２４及び固定ボルト２５は、パッチ２６の両辺を押さえることにより、パッチ２６を遠心ポンプインペラー２の羽根の摩耗しやすい位置に固定し、押さえ板２４及び固定ボルト２５は、好ましくはステンレス鋼の材質であり、パッチ２６は、好ましくは純粋な赤銅の材質である。 Preferably, the patch device 3 includes a holding plate 24, a fixing bolt 25, and a patch 26, and the patch 26 is fixed by the holding plate 24 and the fixing bolt 25 at a position where it is likely to be worn. The holding plate 24 and the patch 26 have flexibility, and the patch 26 is adapted to the bending degree of the blade of the water pump impeller by the two holding plates 24, and the holding plate 24 and the fixing bolt 25 are arranged so that both sides of the patch 26 are bent. By pressing, the patch 26 is fixed in a position where the blades of the centrifugal pump impeller 2 are prone to wear.The pressing plate 24 and the fixing bolt 25 are preferably made of stainless steel, and the patch 26 is preferably made of pure red copper. It is the material.
好ましくは、前記ミキサー４は、循環水タンク１における後壁から０．５ｍ離れ、両側壁の中心から０．１ｍずれる位置に設けられる。 Preferably, the mixer 4 is provided at a position 0.5 m away from the rear wall of the circulating water tank 1 and 0.1 m away from the center of both side walls.
好ましくは、前記ジェットパイプ５は、円形管路に矩形管路を接続して構成され、出口端は矩形開口である。円形管路は直径が５０ｍｍであり、矩形管路は長３０ｍｍ×幅１５ｍｍであり、ジェットパイプ５の出口は、遠心ポンプインペラー２上のパッチ２６に正対する。 Preferably, the jet pipe 5 is constructed by connecting a rectangular pipe to a circular pipe, and the outlet end is a rectangular opening. The circular conduit has a diameter of 50 mm, the rectangular conduit has a length of 30 mm and a width of 15 mm, and the outlet of the jet pipe 5 directly faces the patch 26 on the centrifugal pump impeller 2.
好ましくは、前記循環水ポンプ６の入口の前にある給水管路２２と出口の後ろにある出水管路２７にそれぞれ圧力計１０が設けられ、出水管路２７の頭部にジェットパイプ５が接続され、ジェットパイプ５の前にある出水管路２７に水出口ゲートバルブ８が設けられ、水出口ゲートバルブ８と水出口圧力計１０との間の長い出水管路２７に電磁流量計９が設けられ、周波数変換器１１は、循環水ポンプ６に接続されているモータ２８に接続される。 Preferably, the water supply pipe 22 in front of the inlet of the circulating water pump 6 and the water outlet pipe 27 behind the outlet are each provided with a pressure gauge 10, and the jet pipe 5 is connected to the head of the water outlet pipe 27. A water outlet gate valve 8 is provided in the water outlet pipe 27 in front of the jet pipe 5, and an electromagnetic flowmeter 9 is provided in the long water outlet pipe 27 between the water outlet gate valve 8 and the water outlet pressure gauge 10. The frequency converter 11 is connected to a motor 28 which is connected to the circulating water pump 6.
前記衝撃角度調整装置１５は、固定軸１３及び調整固定装置１４を含み、前記遠心ポンプインペラー２は、固定軸１３に取り付けられ、さらに調整固定装置１４によって循環水タンク１の内壁に接続されている。 The impact angle adjusting device 15 includes a fixed shaft 13 and an adjusting fixing device 14, and the centrifugal pump impeller 2 is attached to the fixed shaft 13 and is further connected to the inner wall of the circulating water tank 1 by the adjusting fixing device 14. .
好ましくは、前記調整固定装置１４は、固定支持台２９、固定支持板３０、固定指針３１、左右調整ロッド３２、上下調整ロッド３３、固定軸回転ロッド３４、目盛板３５、固定軸固定ロッド３６及び可動ボックス３７を含む。前記固定支持台２９は、循環水タンク１の内壁に固定され、固定支持板３０は、固定支持台２９の左右両端に固定され、左右調整ロッド３２は、固定支持板３０を挿通するようにそれに螺接され且つ可動ボックス３７の両端を挟持して固定し、固定指針３１は、７字状の構造であり、固定支持台２９に設けられ、固定指針３１の横方向針棒がジェットパイプ５の中心と同一高さであり、上下調整ロッド３３は、可動ボックス３７の上下層を貫通するようにそれに螺接され、前記上下調整ロッド３３は、可動ボックス３７を支持し及び上下に調整するという役割を果たし、固定支持台２９に接続されずに接触する。前記可動ボックス３７内に固定軸回転ロッド３４及び固定軸１３が横方向に設けられ、前記固定軸１３は、可動ボックス３７及び目盛板３５を貫通するとともに、目盛板３５に固定して接続され、前記固定軸１３は、可動ボックス３７を挿通し、固定軸回転ロッド３４と歯車により噛み合い伝動され、固定軸１３に固定軸固定ロッド３６が設けられる。前記目盛板３５は、円板であり、衝撃角度目盛が設けられ、前記目盛板３５は固定軸１３と同期して回転する。 Preferably, the adjustment and fixing device 14 includes a fixed support base 29, a fixed support plate 30, a fixed pointer 31, a left and right adjustment rod 32, a vertical adjustment rod 33, a fixed axis rotation rod 34, a scale plate 35, a fixed axis fixing rod 36, and Includes a movable box 37. The fixed support plate 29 is fixed to the inner wall of the circulating water tank 1, the fixed support plate 30 is fixed to both left and right ends of the fixed support plate 29, and the left and right adjustment rod 32 is inserted into the fixed support plate 30 and attached thereto. The fixed pointer 31 is screwed and fixed by sandwiching both ends of the movable box 37, and has a 7-shaped structure. The vertical adjustment rod 33 is at the same height as the center, and is screwed into the upper and lower layers of the movable box 37 so as to pass through it, and the vertical adjustment rod 33 has the role of supporting the movable box 37 and adjusting it up and down. and makes contact with the fixed support base 29 without being connected to it. A fixed shaft rotation rod 34 and a fixed shaft 13 are provided laterally in the movable box 37, and the fixed shaft 13 passes through the movable box 37 and the scale plate 35 and is fixedly connected to the scale plate 35, The fixed shaft 13 is inserted through the movable box 37 and is engaged with and transmitted to the fixed shaft rotating rod 34 by gears, and the fixed shaft 13 is provided with a fixed shaft fixing rod 36 . The scale plate 35 is a disc and is provided with an impact angle scale, and rotates in synchronization with the fixed shaft 13.
衝撃角度を調整する時、固定軸固定ロッド３６を緩め、固定軸回転ロッド３４を回転させ、歯車の伝動によって固定軸１３を駆動して回転させ、目盛板３５は固定軸１３につれて回転し、目盛板３５上の所望の衝撃角度の目盛線が固定指針３１の横方向針棒と平行になると、固定軸回転ロッド３４の回転を停止し、固定軸固定ロッド３６を締め付ける。上下調整ロッド３３を調整することにより、可動ボックス３７を上下に移動させるとともに、可動ボックス３７上の固定軸１３及び固定軸１３上の目盛板３５を上下に移動させるように駆動し、目盛板３５上の所望の衝撃角度の目盛線を固定指針３１の横方向針棒と重ね合わせる。そして左右調整ロッド３２を調整することにより、可動ボックス３７を左右に移動させるとともに、可動ボックス３７上の固定軸１３及び固定軸１３上の目盛板３５を左右に移動させるように駆動し、目盛板３５上の所望の衝撃角度の目盛線の開始点を固定指針３１の横方向針棒の頂点と重ね合わせ、衝撃距離を変化させずに衝撃角度を調整して変更するという効果を達成する。これにより、衝撃角度の調整を完了する。 When adjusting the impact angle, the fixed shaft fixing rod 36 is loosened, the fixed shaft rotating rod 34 is rotated, and the fixed shaft 13 is driven and rotated by gear transmission, and the scale plate 35 rotates with the fixed shaft 13, and the scale plate 35 rotates with the fixed shaft 13. When the scale line of the desired impact angle on the plate 35 becomes parallel to the horizontal needle bar of the fixed pointer 31, the rotation of the fixed shaft rotating rod 34 is stopped and the fixed shaft fixing rod 36 is tightened. By adjusting the vertical adjustment rod 33, the movable box 37 is moved up and down, and the fixed shaft 13 on the movable box 37 and the scale plate 35 on the fixed shaft 13 are driven to move up and down. The scale line of the desired impact angle above is superimposed on the horizontal needle bar of the fixed pointer 31. By adjusting the left and right adjustment rod 32, the movable box 37 is moved left and right, and the fixed shaft 13 on the movable box 37 and the scale plate 35 on the fixed shaft 13 are driven to move left and right, and the scale plate The starting point of the scale line of the desired impact angle on 35 is superimposed on the apex of the horizontal needle bar of the fixed pointer 31 to achieve the effect of adjusting and changing the impact angle without changing the impact distance. This completes the adjustment of the impact angle.
好ましくは、前記平板溢流堰１７は、冷却水タンク１６を冷却溝３８とオーバーフロー溝３９に分け隔て、平板溢流堰１７の頂部は、冷却水タンク１６の頂部よりも低く、循環水タンク１は、冷却溝３８内に設けられ、冷却水タンク１６には、２つの給水口付きの給水管路１８及び３つの出水口付きの排水管路１９が設けられ、給水口は、冷却水タンク１６の冷却溝３８の下部に設けられ、前記排水管路１９は、第１オーバーフロー溝排水管路４２、第２オーバーフロー溝排水管路４３及び冷却溝排水管路４４を含む。 Preferably, the flat plate overflow weir 17 divides the cooling water tank 16 into a cooling groove 38 and an overflow groove 39, and the top of the flat plate overflow weir 17 is lower than the top of the cooling water tank 16, and the top of the flat plate overflow weir 17 is lower than the top of the cooling water tank 16. is provided in the cooling groove 38, and the cooling water tank 16 is provided with a water supply pipe 18 with two water inlets and a drain pipe 19 with three water outlets. The drain pipe line 19 includes a first overflow groove drain line 42, a second overflow groove drain line 43, and a cooling groove drain line 44.
好ましくは、前記冷却水タンク１６は、循環水タンク１の外を取り囲み、冷却水タンク１６は、長１．８８ｍ、幅１．００ｍ、高１．３５ｍであり、給水管路１８を介して給水し、排水管路１９を介して排水する。前記平板溢流堰１７は、冷却水タンク１６を冷却溝３８とオーバーフロー溝３９に分け隔て、平板溢流堰１７は高１．２５ｍである。前記給水管路１８に２つの給水口が設けられ、給水口は、オーバーフロー溝側から離れた冷却水タンク１６の後壁の、冷却水タンクの底部から１２ｃｍ離れた位置に設けられ、給水量を制御するための第１ゲートバルブ４０及び第２ゲートバルブ４１が設けられる。前記排水管路１９は、第１オーバーフロー溝排水管路４２、第２オーバーフロー溝排水管路４３及び冷却溝排水管路４４を含み、第１オーバーフロー溝排水管路４２及び第２オーバーフロー溝排水管路４３は、オーバーフロー溝３９の底部に設けられ、排水量を制御するための第３ゲートバルブ４５及び第４ゲートバルブ４６が設けられ、冷却溝排水管路４４は、冷却溝３８の底部に設けられ、排水量を制御するための第５ゲートバルブ４７が設けられる。 Preferably, the cooling water tank 16 surrounds the circulating water tank 1, and has a length of 1.88 m, a width of 1.00 m, and a height of 1.35 m, and is supplied with water via a water supply pipe 18. Then, the water is drained through the drain pipe line 19. The flat plate overflow weir 17 divides the cooling water tank 16 into a cooling groove 38 and an overflow groove 39, and the flat plate overflow weir 17 has a height of 1.25 m. The water supply pipe 18 is provided with two water supply ports, and the water supply ports are provided at a position 12 cm away from the bottom of the cooling water tank on the rear wall of the cooling water tank 16 away from the overflow groove side, and the water supply ports are arranged at a position 12 cm away from the bottom of the cooling water tank. A first gate valve 40 and a second gate valve 41 are provided for control. The drain line 19 includes a first overflow groove drain line 42, a second overflow groove drain line 43, and a cooling groove drain line 44, and includes a first overflow groove drain line 42 and a second overflow groove drain line. 43 is provided at the bottom of the overflow groove 39, and is provided with a third gate valve 45 and a fourth gate valve 46 for controlling the amount of drainage, and the cooling groove drainage pipe line 44 is provided at the bottom of the cooling groove 38, A fifth gate valve 47 is provided to control the amount of water discharged.
遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験方法は次のステップＳ１～Ｓ１２を含む。Ｓ１において、実験装置を洗浄し、水供給管路２１を開放して、実験水位になるまで清水を循環水タンク１内に注入し、循環水ポンプ６をオンにし、清水による循環水タンク１、循環水ポンプ６及び管路の洗浄を実現し、５分間後、循環水ポンプ６をオフにし、循環水タンク１の底端にある放水ゲート２３を開放し、洗浄水を完全に排出し、このように３回繰り返して実験装置の洗浄を完了する。 The sediment abrasion test method for a centrifugal pump impeller includes the following steps S1 to S12. In S1, the experimental equipment is cleaned, the water supply pipe 21 is opened, fresh water is injected into the circulating water tank 1 until the experimental water level is reached, the circulating water pump 6 is turned on, and the circulating water tank 1 is filled with fresh water. The circulating water pump 6 and the pipes are cleaned, and after 5 minutes, the circulating water pump 6 is turned off, the water discharge gate 23 at the bottom of the circulating water tank 1 is opened, and the washing water is completely discharged. Repeat this three times to complete cleaning of the experimental equipment.
Ｓ２において、実験パッチ２６を取り付け、パッチ装置３にパッチ２６を取り付け、押さえ板２４及び固定ボルト２５を用いてパッチ２６を堅牢に固定する。 In S2, the experimental patch 26 is attached, the patch 26 is attached to the patch device 3, and the patch 26 is firmly fixed using the holding plate 24 and the fixing bolt 25.
Ｓ３において、衝撃角度を調整し、固定軸回転ロッド３４、左右調整ロッド３２及び上下調整ロッド３３を調整することにより、固定指針３１を目盛板３５上の衝撃角度に対応させ、固定軸固定ロッド３６を締め付け、衝撃角度を、実験の目標衝撃角度に調整することを完了する。 In S3, the fixed pointer 31 is made to correspond to the impact angle on the scale plate 35 by adjusting the impact angle and adjusting the fixed shaft rotation rod 34, the left and right adjustment rod 32, and the vertical adjustment rod 33, and the fixed shaft fixed rod 36 to complete the adjustment of the impact angle to the target impact angle of the experiment.
Ｓ４において、衝撃速度を調整し、水供給管路２１を開放して、実験水位になるまで清水を循環水タンク１に注入し、循環水ポンプ６をオンにし、周波数変換器１１及び水出口ゲートバルブ８を調整し、電磁流量計９及び圧力計１０に目標値を表示させ、実験の目標衝撃速度にする。 In S4, the impact speed is adjusted, the water supply pipe 21 is opened, fresh water is injected into the circulating water tank 1 until the experimental water level is reached, the circulating water pump 6 is turned on, and the frequency converter 11 and water outlet gate are injected. Adjust the valve 8 and display the target value on the electromagnetic flowmeter 9 and pressure gauge 10 to make the target impact velocity for the experiment.
Ｓ５において、温度制御装置２０をオンにし、外部給水を循環水タンク１の外層の冷却溝３８内に搬送することで、外部給水は、冷却溝３８の下端から進入し、循環水タンク１の外壁の周囲で循環水の熱を吸収してから、平板溢流堰１７の上端からオーバーフロー溝３９に溢れ、第１オーバーフロー溝排水管路４２及び第２オーバーフロー溝排水管路４３から排出される。 In S5, the temperature control device 20 is turned on and the external water supply is conveyed into the cooling groove 38 in the outer layer of the circulating water tank 1, so that the external water supply enters from the lower end of the cooling groove 38 and flows into the outer wall of the circulating water tank 1. After absorbing the heat of the circulating water around the plate overflow weir 17 , the circulating water overflows into the overflow groove 39 from the upper end of the flat plate overflow weir 17 and is discharged from the first overflow groove drain line 42 and the second overflow groove drain line 43 .
Ｓ６において、ミキサー４をオンにし、砂添加前の水を撹拌し、砂添加過程及び砂添加後の水流と土砂との十分な混合を実現する。 In S6, the mixer 4 is turned on to stir the water before addition of sand, and to realize sufficient mixing of the water flow and the earth and sand during the sand addition process and after the addition of sand.
Ｓ７において、実験用土砂を添加し、循環水タンク１の上部で実験用の目標土砂を、土砂の濃度が目標濃度になるように添加する。 In S7, experimental soil is added, and target soil for the experiment is added to the upper part of the circulating water tank 1 so that the concentration of the soil becomes the target concentration.
Ｓ８において、実験過程を記録し、１ｈおきに電磁流量計９、圧力計１０の示度及び循環水ポンプ６の回転数を記録し、各値が実験過程で変化しないように保証する。 In S8, the experimental process is recorded, and the readings of the electromagnetic flowmeter 9 and pressure gauge 10 and the rotation speed of the circulating water pump 6 are recorded every hour to ensure that each value does not change during the experimental process.
Ｓ９において、実験装置をオフにし、実験時間が要件を満たすと、循環水ポンプ６、ミキサー４、第１ゲートバルブ４０及び第２ゲートバルブ４１、第３ゲートバルブ４５及び第４ゲートバルブ４６を順にオフにする。 In S9, when the experimental equipment is turned off and the experimental time meets the requirements, the circulating water pump 6, mixer 4, first gate valve 40, second gate valve 41, third gate valve 45 and fourth gate valve 46 are turned on in order. Turn off.
Ｓ１０において、実験パッチ２６を処理し、パッチ２６を取り外し、超音波洗浄器に入れて洗浄し、温度を６０℃、洗浄時間を１０分間に設定し、その後、オーブンに入れて乾燥し、温度を６５℃、乾燥時間を２時間に設定し、乾燥が完了した後、冷却するまでパッチ２６を放置し、パッチ２６を称量して形態測定を行う。 At S10, the experimental patch 26 is processed, the patch 26 is removed and cleaned in an ultrasonic cleaner, the temperature is set to 60 °C and the cleaning time is 10 minutes, and then the patch is dried in an oven and the temperature is lowered. The drying time is set at 65° C. for 2 hours, and after drying is completed, the patch 26 is left until it cools down, and the patch 26 is weighed and its morphology is measured.
Ｓ１１において、パッチ２６を再度取り付けて実験を行い、称量及び観察が終了した後のパッチ２６を再度押さえ板２４及び固定ボルト２５によって同一位置に固定し、引き続き２番目の同じ時間の実験を行い、累計時間の摩耗実験を完了するまで続く。 In S11, the patch 26 is reattached and an experiment is performed, and after the measurement and observation are completed, the patch 26 is again fixed in the same position with the holding plate 24 and the fixing bolt 25, and then a second experiment is performed for the same time. , continues until the cumulative time wear experiment is completed.
Ｓ１２において、一連の実験が全て完了した後、Ｓ９を押して実験装置をオフにし、放水バルブ２３をオンにして循環水タンク１内の砂含有水を排出し、第５ゲートバルブ４７をオンにして冷却溝内の水を排出し、第３ゲートバルブ４５及び第４ゲートバルブ４６をオンにしてオーバーフロー溝内の水を排出する。 In S12, after all the series of experiments are completed, press S9 to turn off the experimental equipment, turn on the water discharge valve 23 to discharge the sand-containing water in the circulating water tank 1, and turn on the fifth gate valve 47. The water in the cooling groove is discharged, and the third gate valve 45 and the fourth gate valve 46 are turned on to discharge the water in the overflow groove.
以上は本発明の好ましい具体的な実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲はそれらに限定されない。当業者が本発明に開示されている技術範囲内に行った修正、同等な置換、及び改良等は、全て発明の保護範囲に含まれるものとする。 The above are only preferred specific embodiments of the present invention, and the protection scope of the present invention is not limited thereto. All modifications, equivalent substitutions, improvements, etc. made by those skilled in the art within the technical scope disclosed in the present invention shall be included in the protection scope of the invention.
（符号の説明）
循環水タンク１、遠心ポンプインペラー２、パッチ装置３、ミキサー４、ジェットパイプ５、循環水ポンプ６、主装置７、水出口ゲートバルブ８、電磁流量計９、圧力計１０、周波数変換器１１、衝撃速度調整装置１２、固定軸１３、調整固定装置１４、衝撃角度調整装置１５、冷却水タンク１６、平板溢流堰１７、給水管路１８、排水管路１９、温度制御装置２０、水供給管路２１、給水管路２２、放水バルブ２３、押さえ板２４、固定ボルト２５、パッチ２６、出水管路２７、モータ２８、固定支持台２９、固定支持板３０、固定指針３１、左右調整ロッド３２、上下調整ロッド３３、固定軸回転ロッド３４、目盛板３５、固定軸固定ロッド３６、可動ボックス３７、冷却溝３８、オーバーフロー溝３９、第１ゲートバルブ４０、第２ゲートバルブ４１、第１オーバーフロー溝排水管路４２、第２オーバーフロー溝排水管路４３、冷却溝排水管路４４、第３ゲートバルブ４５、第４ゲートバルブ４６、第５ゲートバルブ４７。
(Explanation of symbols)
Circulating water tank 1, centrifugal pump impeller 2, patch device 3, mixer 4, jet pipe 5, circulating water pump 6, main device 7, water outlet gate valve 8, electromagnetic flow meter 9, pressure gauge 10, frequency converter 11, Impact speed adjustment device 12, fixed shaft 13, adjustment and fixation device 14, impact angle adjustment device 15, cooling water tank 16, flat plate overflow weir 17, water supply pipe 18, drainage pipe 19, temperature control device 20, water supply pipe channel 21, water supply pipe 22, water discharge valve 23, holding plate 24, fixing bolt 25, patch 26, water outlet pipe 27, motor 28, fixed support base 29, fixed support plate 30, fixed pointer 31, left and right adjustment rod 32, Vertical adjustment rod 33, fixed axis rotating rod 34, scale plate 35, fixed axis fixed rod 36, movable box 37, cooling groove 38, overflow groove 39, first gate valve 40, second gate valve 41, first overflow groove drainage Pipe line 42, second overflow groove drain line 43, cooling groove drain line 44, third gate valve 45, fourth gate valve 46, and fifth gate valve 47.
Claims (10)
前記主装置は、循環水タンク（１）、遠心ポンプインペラー（２）、パッチ装置（３）、ミキサー（４）、ジェツトパイプ（５）及び循環水ポンプ（６）を含み、前記循環水タンク（１）の管路は、循環水ポンプ（６）に接続されてからジェツトパイプ（５）に接続され、前記遠心ポンプインペラー（２）は、衝撃角度調整装置（１５）によって循環水タンク（１）の内壁に接続されるとともに、ジェツトパイプ（５）の出口に対向し、前記衝撃角度調整装置（１５）は、軸方向の回転及び上下左右の移動によって遠心ポンプインペラー（２）とジェツトパイプ（５）との角度及び距離を調整し、前記パッチ装置（３）は、摩耗状況をテストするために、遠心ポンプインペラー（２）の摩耗しやすい位置に貼り合わせて固定され、
前記衝撃速度調整装置（１２）は、電磁流量計（９）、圧力計（１０）、周波数変換器（１１）及び水出口ゲートバルブ（８）を含み、周波数変換器（１１）及び水出口ゲートバルブ（８）によって循環水ポンプ（６）の流量及び揚程を調整して衝撃速度を制御し、前記電磁流量計（９）は、循環水ポンプ（６）とジェツトパイプ（５）との間に設けられ、前記圧力計（１０）は、循環水ポンプ（６）の給水管及び出水管に設けられ、
前記温度制御装置（２０）は、冷却水タンク（１６）、平板溢流堰（１７）、給水管路（１８）及び排水管路（１９）を含み、冷却水タンク（１６）には、平板溢流堰（１７）及び循環水タンク（１）が設けられることを特徴とする、遠心ポンプインペラーの土砂摩耗実験装置。 including a main device (7), an impact speed adjustment device (12), an impact angle adjustment device (15) and a temperature control device (20),
The main device includes a circulating water tank (1), a centrifugal pump impeller (2), a patch device (3), a mixer (4), a jet pipe (5), and a circulating water pump (6), and the circulating water tank ( The pipe line 1) is connected to a circulating water pump (6) and then to a jet pipe (5), and the centrifugal pump impeller (2) is connected to the circulating water tank (1) by an impact angle adjusting device (15). The impact angle adjustment device (15) is connected to the inner wall of the jet pipe (5) and faces the outlet of the jet pipe (5). ), and the patch device (3) is pasted and fixed at a position prone to wear on the centrifugal pump impeller (2) in order to test the wear situation;
The impact speed regulating device (12) includes an electromagnetic flowmeter (9), a pressure gauge (10), a frequency converter (11) and a water outlet gate valve (8), and the frequency converter (11) and the water outlet gate A valve (8) adjusts the flow rate and head of the circulating water pump (6) to control the impact speed, and the electromagnetic flow meter (9) is connected between the circulating water pump (6) and the jet pipe (5). The pressure gauge (10) is provided in a water supply pipe and a water outlet pipe of a circulating water pump (6),
The temperature control device (20) includes a cooling water tank (16), a flat overflow weir (17), a water supply pipe (18), and a drainage pipe (19). A sediment abrasion experimental device for a centrifugal pump impeller, characterized in that an overflow weir (17) and a circulating water tank (1) are provided.
前記固定支持台（２９）は、循環水タンク（１）の内壁に固定され、固定支持板（３０）は、固定支持台（２９）の左右両端に固定され、左右調整ロッド（３２）は、固定支持板（３０）を挿通するようにそれに螺接され且つ可動ボックス（３７）の両端を挟持して固定し、固定指針（３１）は、７字状の構造であり、固定支持台（２９）に設けられ、固定指針（３１）の横方向針棒がジェツトパイプ（５）の中心と同一高さであり、上下調整ロッド（３３）は、可動ボックス（３７）の上下層を貫通するようにそれに螺接され、固定支持台（２９）に接続されずに接触し、
前記可動ボックス（３７）内に固定軸（１３）及び固定軸回転ロッド（３４）が横方向に設けられ、前記固定軸（１３）は、可動ボックス（３７）及び目盛板（３５）を貫通するとともに、目盛板（３５）に固定して接続され、固定軸（１３）と固定軸回転ロッド（３４）は歯車により噛み合い伝動され、固定軸（１３）に固定軸固定ロッド（３６）が設けられ、
前記目盛板（３５）は、円板であり、衝撃角度目盛が設けられ、前記目盛板（３５）は固定軸（１３）と同期して回転することを特徴とする、請求項５に記載の装置。 The adjustment and fixing device (14) includes a fixed support base (29), a fixed support plate (30), a fixed pointer (31), a left/right adjustment rod (32), a vertical adjustment rod (33), and a fixed shaft rotation rod (34). , including a scale plate (35), a fixed shaft fixed rod (36) and a movable box (37),
The fixed support base (29) is fixed to the inner wall of the circulating water tank (1), the fixed support plate (30) is fixed to both left and right ends of the fixed support base (29), and the left and right adjustment rods (32) are The fixed pointer (31) is screwed into the fixed support plate (30) so as to pass through it, and is fixed by sandwiching both ends of the movable box (37). ), the horizontal needle bar of the fixed pointer (31) is at the same height as the center of the jet pipe (5), and the vertical adjustment rod (33) is arranged so as to pass through the upper and lower layers of the movable box (37). is screwed onto the fixed support base (29) and is in contact without being connected to the fixed support base (29);
A fixed shaft (13) and a fixed shaft rotating rod (34) are provided laterally within the movable box (37), and the fixed shaft (13) passes through the movable box (37) and the scale plate (35). In addition, the fixed shaft (13) and the fixed shaft rotating rod (34) are meshed and transmitted by gears, and the fixed shaft (13) is provided with a fixed shaft fixing rod (36). ,
6. The scale plate (35) is a disc and is provided with an impact angle scale, and the scale plate (35) rotates in synchronization with the fixed shaft (13). Device.
（２）衝撃角度及び距離を調整し、衝撃角度調整装置（１５）によってパッチ装置（３）を被検角度及び距離に位置させるステップと、
（３）衝撃速度を調整し、周波数変換器（１１）及び水出口ゲートバルブ（８）を調整することにより、電磁流量計（９）及び圧力計（１０）を、実験の目標衝撃値にするステップと、
（４）温度制御装置（２０）をオンにし、循環水タンクの温度を制御するステップと、
（５）ミキサー（４）をオンにし、土砂の濃度が目標濃度になるように実験用土砂を添加するステップと、
（６）実験プロセスを記録し、電磁流量計（９）、圧力計（１０）の示度及び循環水ポンプ（６）の回転数を間欠的に記録し、各値が実験中に変化しないように保証するステップと、
（７）実験終了後、実験装置をオフにするステップと、
（８）パッチ（２６）を特徴づけ、パッチ（２６）を洗浄、乾燥及び冷却した後、パッチ（２６）を称量してそのマイクロ形態を観察するステップと、
（９）パッチ（２６）を再度取り付けて実験を行い、パッチ（２６）を同一位置に再度固定し、累計時間の摩耗実験を完了するまで、引き続き次の同じ時間の実験を行うステップと、を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置を使用して土砂摩耗実験を行う方法。 (1) cleaning the experimental equipment;
(2) adjusting the impact angle and distance and positioning the patch device (3) at the tested angle and distance by the impact angle adjustment device (15);
(3) Set the electromagnetic flowmeter (9) and pressure gauge (10) to the target shock value of the experiment by adjusting the shock velocity and adjusting the frequency converter (11) and water outlet gate valve (8). step and
(4) turning on the temperature control device (20) to control the temperature of the circulating water tank;
(5) turning on the mixer (4) and adding experimental sediment so that the concentration of sediment reaches the target concentration;
(6) Record the experimental process, intermittently record the readings of the electromagnetic flowmeter (9), pressure gauge (10), and rotation speed of the circulating water pump (6), and make sure that each value does not change during the experiment. steps to ensure that
(7) turning off the experimental equipment after the experiment is finished;
(8) characterizing the patch (26) and weighing the patch (26) to observe its micromorphology after washing, drying and cooling the patch (26);
(9) reinstalling the patch (26) and performing the experiment, re-securing the patch (26) in the same position, and continuing with subsequent experiments of the same time until the cumulative time wear experiment is completed; A method of carrying out a soil abrasion experiment using the apparatus according to any one of claims 1 to 7, comprising:
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