RU121531U1

RU121531U1 - PUMP TEST STAND

Info

Publication number: RU121531U1
Application number: RU2012119733/28U
Authority: RU
Inventors: Василий Григорьевич Гавриленко; Олег Федорович Лясин; Виталий Александрович Никитенко; Николай Николаевич Одинцов; Виктор Михайлович Середа
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2012-10-27
Also published as: UA75182U

Abstract

Стенд для испытания насосов, содержащий замкнутый главный гидравлический контур с установленными в нем испытываемым насосом, расходомерным устройством, трубопроводной арматурой и вспомогательный контур охлаждения рабочей жидкости, отличающийся тем, что в главном гидравлическом контуре перед испытываемым насосом размещены последовательно соединенные между собой основной и кавитационный баки, причем основной бак соединен с вспомогательным контуром охлаждения рабочей жидкости и выходом испытываемого насоса, при этом суммарный объем основного и кавитационного баков больше 0,9 от общего объема жидкости в главном гидравлическом контуре без учета жидкости, находящейся в баках. A pump test bench containing a closed main hydraulic circuit with a tested pump, a flow meter, pipeline fittings and an auxiliary cooling circuit of a working fluid, characterized in that in the main hydraulic circuit in front of the test pump, there are sequentially connected main and cavitation tanks, moreover, the main tank is connected to the auxiliary cooling circuit of the working fluid and the outlet of the pump under test, while the total volume of the main and cavitation tanks is greater than 0.9 of the total volume of liquid in the main hydraulic circuit, excluding the liquid in the tanks.

Description

Полезная модель относится к гидромашиностроению, а именно к гидравлическим испытательным стендам, и может быть использована для проведения испытаний центробежных насосов с целью получения их характеристик.The utility model relates to hydraulic engineering, namely to hydraulic test benches, and can be used to test centrifugal pumps in order to obtain their characteristics.

Известен гидравлический стенд для испытания насосов (агрегатов), содержащий замкнутый циркуляционный гидравлический контур с расходомерным устройством и трубопроводной арматурой для регулирования расхода насоса через контур и систему отвода воды из контура для ее охлаждения и подачи охлажденной воды в контур. В контуре использованы трубопроводы с внутренним диаметром Ду 600. [Валюхов С.Г., Веселов В.Н. Создание ФГУП «Турбонасос» гидростенда для испытаний насосов и агрегатов производительностью до 10000 м³/час и напорами до 630 м. В книге: Разработка, производство и эксплуатация турбо-, электронасосных агрегатов и систем на их основе: Труды VI Международной научно-технической конференции «СИНТ′11. - Воронеж: Научная книга, 2011. - С.33-41.] Этот стенд для испытания насосов принят за прототип.A known hydraulic stand for testing pumps (units), containing a closed circulation hydraulic circuit with a flow meter device and pipe fittings for regulating the flow of the pump through the circuit and the system for removing water from the circuit for cooling and supplying chilled water to the circuit. Pipes with an internal diameter of DN 600 were used in the circuit. [Valyukhov SG, Veselov VN Creation of the FSUE “Turbonasos” hydrostatic test bench for pumps and units with a capacity of up to 10,000 m ³ / h and pressures up to 630 m. In the book: Development, production and operation of turbo, electric pump units and systems based on them: Proceedings of the VI International Scientific and Technical Conference “SINT′11. - Voronezh: Scientific book, 2011. - P.33-41.] This stand for testing pumps is adopted as a prototype.

Недостатком рассматриваемого стенда является то, что он фактически состоит из трубы одного диаметра, что существенно ограничивает его возможности в проведении испытаний насосов различных типоразмеров. Контур имеет «жесткую» характеристику из-за малого собственного объема относительно подачи испытываемого насоса, вследствие чего пульсации, появляющиеся на напорной линии, не сглаживаются и передаются на вход насоса, снижая точность замеров давлений на входе и выходе насоса, и, соответственно, снижая в целом достоверность получаемых в результате испытаний характеристик насоса.The disadvantage of this stand is that it actually consists of a pipe of the same diameter, which significantly limits its ability to test pumps of various sizes. The circuit has a “hard” characteristic due to the small intrinsic volume relative to the pump being tested, as a result of which the pulsations appearing on the pressure line are not smoothed and transmitted to the pump inlet, reducing the accuracy of pressure measurements at the pump inlet and outlet, and, accordingly, reducing In general, the reliability of the pump characteristics obtained as a result of testing.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение точности проведения испытаний за счет снижения уровня пульсаций и вибраций в гидравлическом контуре стенда при одновременном расширении возможностей стенда проводить испытания насосов различных типоразмеров.The task to which the claimed utility model is aimed is to increase the accuracy of testing by reducing the level of ripples and vibrations in the hydraulic circuit of the stand while expanding the capabilities of the stand to test pumps of various sizes.

Технический результат достигается тем, что в стенде для испытания насосов, содержащем замкнутый главный гидравлический контур с установленными в нем испытываемым насосом, расходомерным устройством, трубопроводной арматурой и вспомогательный контур охлаждения рабочей жидкости, в главном гидравлическом контуре перед испытываемым насосом размещены последовательно соединенные между собой основной и кавитационный баки, причем основной бак соединен с вспомогательным контуром охлаждения рабочей жидкости и выходом испытываемого насоса, суммарный объем основного и кавитационного баков больше, чем 0,9 от общего объема жидкости в главном гидравлическом контуре без учета жидкости, находящейся в баках.The technical result is achieved by the fact that in the test bench for pumps containing a closed main hydraulic circuit with a test pump, flowmeter, pipe fittings and auxiliary working fluid cooling circuit installed in it, in the main hydraulic circuit in front of the test pump, the main and cavitation tanks, the main tank being connected to the auxiliary cooling circuit of the working fluid and the outlet of the pump under test, the total volume of the main and cavitation tanks is greater than 0.9 of the total liquid volume in the main hydraulic circuit, excluding the liquid in the tanks.

Введение в схему стенда последовательно соединенных между собой основного и кавитационного баков с суммарным объемом, составляющим более 0,9 общего объема жидкости в замкнутом главном гидравлическом контуре стенда без учета жидкости, находящейся в баках, увеличивает его собственный объем относительно подачи испытываемого насоса и позволяет устранить «жесткую» характеристику контура, позволяет с большой точностью поддерживать температуру воды в контуре, стабильность параметров стенда при испытаниях и измерении параметров насосов и, что не менее важно, проводить испытания при отключенной системе отвода-подвода воды в контур «на разогреве» в допустимых пределах 5-40°C контурной жидкости. Основной бак, служащий накопителем жидкости, необходимой для поддержания постоянства давления и температуры жидкости при определении характеристик насосов во время проведения их испытаний, соединен с вспомогательным контуром охлаждения рабочей жидкости и выходом испытываемого насоса, а кавитационный бак, служащий успокоителем-сепаратором, соединен с входом испытываемого насоса. Кавитационный бак препятствует попаданию воздуха во всасывающую линию, образуя более стабильный и освобожденный от воздуха, равноскоростной поток жидкости в насос, что позволяет с высокой достоверностью получать напорные и энергетические характеристики, в особенности кавитационные характеристики испытываемого насоса.The introduction of the main and cavitation tanks in series with each other with a total volume of more than 0.9 total liquid volume in a closed main hydraulic circuit of the stand without taking into account the liquid in the tanks, increases its own volume relative to the feed of the pump under test, and eliminates " the rigid "characteristic of the circuit, which allows with great accuracy to maintain the temperature of the water in the circuit, the stability of the parameters of the stand when testing and measuring the parameters of pumps it is equally important to carry out tests at the drainage system is turned off, supply to the circuit "on heating" in the permissible range 5-40 ° C contouring fluid. The main tank, which serves as the accumulator of the fluid necessary to maintain the pressure and temperature of the fluid when determining the characteristics of the pumps during their tests, is connected to the auxiliary cooling circuit of the working fluid and the outlet of the pump being tested, and the cavitation tank, which serves as a calming separator, is connected to the input of the test pump. The cavitation tank prevents air from entering the suction line, forming a more stable and freed from air, equal-speed fluid flow into the pump, which allows to obtain pressure and energy characteristics, in particular cavitation characteristics of the pump under test, with high reliability.

Величина минимального суммарного объема баков - 0,9 от общего объема жидкости в главном гидравлическом контуре без учета жидкости, находящейся в баках, определена расчетным способом из условия обеспечения относительной компактности стенда и в соответствии с общепринятым рекомендуемым условием о том, что собственный объем жидкости в главном контуре стенда для испытания насосов должен быть не менее двухминутного расхода испытываемого насоса. Для образования свободной поверхности рабочей жидкости - воздушной подушки - в баках, которая способствует гашению пульсаций потока, появляющихся в напорной линии, и обеспечению равноскоростного потока на входе в насос, требуется объем, больший, чем расчетный объем размещаемой в баках жидкости, поэтому величина суммарного объема баков должна быть больше расчетной величины.The minimum total volume of tanks is 0.9 of the total liquid volume in the main hydraulic circuit, excluding the liquid in the tanks, determined by calculation from the condition of ensuring the relative compactness of the stand and in accordance with the generally accepted recommended condition that the own liquid volume in the main The circuit of the pump test bench must have at least a two-minute flow rate for the pump under test. For the formation of the free surface of the working fluid — the air cushion — in the tanks, which helps to suppress the flow pulsations that appear in the pressure line and ensure an equal-speed flow at the pump inlet, a volume larger than the calculated volume of the liquid placed in the tanks is required, therefore, the total volume tanks should be greater than the calculated value.

Полезная модель поясняется графически, где на фиг. изображена схема стенда для испытания насосов.The utility model is illustrated graphically, where in FIG. shows a diagram of a bench for testing pumps.

Стенд содержит замкнутый главный циркуляционный гидравлический контур 1, в разрыв которого установлен испытываемый насос (агрегат) 2. Во входном участке контура 1 перед насосом 2 размещены последовательно соединенные между собой основной бак 3 и кавитационный бак 4 с установленной между ними запорной арматурой 5. Оба бака 3, 4 выполнены с объемом, превышающем требуемый объем размещаемой в них жидкости, то есть с возможностью образования свободной поверхности жидкости в них. Суммарный объем баков 3, 4 составляет более, чем 0,9 общего объема жидкости в замкнутом главном гидравлическом контуре 1 без учета жидкости, находящейся в баках 3, 4.The stand contains a closed main circulating hydraulic circuit 1, into the gap of which the pump under test is installed (unit) 2. In the inlet section of circuit 1, in front of pump 2, the main tank 3 and the cavitation tank 4 are connected in series with each other and the shutoff valve 5. The tanks are installed between them. 3, 4 are made with a volume exceeding the required volume of the liquid placed in them, that is, with the possibility of the formation of a free surface of the liquid in them. The total volume of tanks 3, 4 is more than 0.9 of the total volume of liquid in a closed main hydraulic circuit 1 without taking into account the liquid in tanks 3, 4.

Входной патрубок насоса 2 посредством проставки соединен с кавитационным баком 4. Напорный патрубок насоса 2 соединен с напорным участком замкнутого главного циркуляционного контура 1, в конце которого расположена регулирующая арматура 6, с помощью которой происходит срабатывание напора насоса 2 и регулирование его подачи. Расходомерное устройство 7 установлено перед входом в основной бак 3 и служит для измерения подачи. Основной бак 3 также соединен с вспомогательным контуром охлаждения рабочей жидкости 8, содержащим систему охлаждения рабочей жидкости 9 с установленными перед ней регулирующей арматурой 10 и расходомерным устройством 11.The inlet pipe of the pump 2 is connected to the cavitation tank 4 by means of a spacer. The pressure pipe of the pump 2 is connected to the pressure section of the closed main circulation circuit 1, at the end of which there is a control valve 6, by means of which the pressure of the pump 2 is activated and its flow is regulated. The flow meter device 7 is installed before entering the main tank 3 and is used to measure the flow. The main tank 3 is also connected to the auxiliary cooling circuit of the working fluid 8, comprising a cooling system for the working fluid 9 with control valves 10 installed in front of it and a flowmeter device 11.

Стенд работает следующим образом:The stand works as follows:

Подготовленный к испытаниям насос 2 устанавливается в разрыв главного гидравлического контура 1 стенда и жестко соединяется фланцевыми соединениями с входным и напорным участками контура. Гидравлический контур заполняется рабочей жидкостью. При включении испытываемого насоса (агрегата) 2 жидкость из кавитационного бака 4, перемещаясь по трубопроводам поступает на вход насоса 2. Перекачиваемой жидкости сообщается потенциальная энергия давления, и поток с давлением, большим на величину развиваемого насосом напора, поступает в напорный участок контура 1 к регулирующей арматуре 6. На регулирующей арматуре 6 происходит преобразование энергии давления в кинетическую и далее в тепловую.Prepared for testing, pump 2 is installed in the gap of the main hydraulic circuit 1 of the bench and is rigidly connected by flange connections to the inlet and pressure sections of the circuit. The hydraulic circuit is filled with hydraulic fluid. When the pump (unit) 2 under test is switched on, the liquid from the cavitation tank 4, moving through the pipelines, enters the pump inlet 2. The potential energy of the pressure is communicated to the pumped liquid, and a stream with a pressure greater than the pressure developed by the pump pressure enters the pressure section of circuit 1 to the control armature 6. On control armature 6, pressure energy is converted to kinetic and then to thermal.

Одновременно с помощью регулирующей арматуры 6 устанавливается заданный режим испытаний насоса 2 по подаче. Далее поток с уже с пониженным на величину напора насоса давлением направляется через расходомерное устройство 7 в основной бак 3. С помощью расходомерного устройства 7 производится измерение подачи испытываемого насоса 2. Проходя через основной бак 3, со свободной поверхностью воды в нем, поток успокаивается, гасятся пульсации и далее через запорную арматуру 5 поступает в кавитационный бак 4. Бак 4 предназначен для дальнейшего успокаивания потока, выравнивания поля скоростей потока, освобождения от воздуха на входе в насос 2.At the same time, with the help of control valves 6, the specified test mode of the pump 2 for flow is established. Further, the flow with pressure already reduced by the pressure of the pump head is directed through the flow meter 7 to the main tank 3. Using the flow meter 7, the flow of the test pump 2 is measured. Passing through the main tank 3, with a free surface of water in it, the flow calms down, quench ripple and then through the shutoff valve 5 enters the cavitation tank 4. Tank 4 is designed to further calm the flow, equalize the field of flow rates, release air from the inlet to the pump 2.

Поскольку электрическая энергия, потребляемая насосом, в конечном счете преобразуется в тепловую энергию, то для стабилизации температуры потока в главном контуре предусмотрен отбор части контурной жидкости через регулирующую арматуру 10 и расходомерное устройство 11 для ее охлаждения. Охлажденная в системе охлаждения 9 второстепенного циркуляционного контура 8 жидкость поступает обратно в основной бак 3.Since the electric energy consumed by the pump is ultimately converted to thermal energy, in order to stabilize the flow temperature in the main circuit, a portion of the circuit fluid is taken through control valves 10 and a flow meter 11 for cooling it. Cooled in the cooling system 9 of the secondary circulation circuit 8, the liquid flows back into the main tank 3.

Измерения контролируемых параметров испытываемого агрегата, достаточные для построения сдаточных характеристик, производятся устройствами измерения, которые входят в состав стенда.Measurements of the controlled parameters of the tested unit, sufficient to build the acceptance characteristics, are made by measuring devices that are part of the stand.

Предлагаемая полезная модель позволяет, по сравнению с прототипом, проводить испытания насосов с номинальной подачей более 7500 м³/ч и таким образом увеличить количество типоразмеров насосов, испытываемых на стенде.The proposed utility model allows, in comparison with the prototype, to test pumps with a nominal flow of more than 7500 m ³ / h and thus increase the number of pump sizes tested at the bench.

Claims

A pump test stand comprising a closed main hydraulic circuit with a test pump, flowmeter, pipe fittings and auxiliary fluid cooling circuit installed in it, characterized in that the main and cavitation tanks are connected in series to each other in the main hydraulic circuit in front of the test pump, moreover, the main tank is connected to the auxiliary cooling circuit of the working fluid and the output of the test pump, while the total volume main and cavitation tanks more than 0.9 of the total volume of fluid in the main hydraulic circuit, excluding fluid in the tanks.