RU2011011C1

RU2011011C1 - Stand for analysis of wear of flow section of centrifugal pump

Info

Publication number: RU2011011C1
Authority: RU
Inventors: Г.Н. Зайцев
Original assignee: Научно-производственное объединение "Гидротрубопровод"
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: testing technology. SUBSTANCE: model under test is provided with drive mechanism and tachometer. Heat exchanger, sump for preparation of pulp, damper and device for measuring consumption of pulp are connected with shut-off fittings and control instruments by means of pipe lines. Flow section of model is made of dielectric wear-resistant and easily deformed material and is provided with seats for simultaneously receiving the specimens made of different materials. Seats are located by lines of flow at equal distance from axis of rotation of pump. Wear- resistant rubber is used as material for flow section. Units and joints of stand are made of polyurethane. Drive mechanism is provided with V-belt drive with change set of pulleys of different diameters. EFFECT: enhanced reliability. 4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к гидродинамическим исследованиям центробежных насосов, предназначенных для перекачивания абразивных сред. The invention relates to hydrodynamic studies of centrifugal pumps designed for pumping abrasive media.

Известен стенд для исследования износа проточной части центробежного насоса, работающего на абразивной среде, включающий соединенные трубопроводами с запорной арматурой зумпф с перемешивающим устройством, модель насоса с приводом и контрольно-измерительную аппаратуру. A well-known stand for studying the wear of the flowing part of a centrifugal pump operating on an abrasive medium, including a sump with a mixing device connected by pipelines with shut-off valves, a pump model with a drive, and instrumentation.

Недостаток этого стенда заключается в том, что за одно испытание можно исследовать только элементы насоса, выполненные из одного материала. Для исследования нескольких материалов следует провести несколько испытаний, что снижает производительность работ и повышает трудоемкость. В процессе испытания абразивные частицы пульпы разрушаются в зависимости от вида материала модели насоса, поэтому результаты сравнительных исследований получают недостоверные. The disadvantage of this stand is that in one test it is possible to examine only pump elements made of one material. To study several materials, several tests should be carried out, which reduces the productivity of work and increases the complexity. During the test, the abrasive particles of the pulp are destroyed depending on the type of material of the pump model, so the results of comparative studies are unreliable.

Известен также стенд для исследования износа проточной части центробежного насоса, включающий снабженную приводным механизмом и тахометром исследуемую модель проточной части центробежного насоса, соединенные трубопроводами с запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами теплообменник, зумпф приготовления пульпы, успокоитель, устройство для замера расхода пульпы. There is also a stand for studying the wear of the flowing part of a centrifugal pump, which includes a test model of the flowing part of a centrifugal pump equipped with a drive mechanism and a tachometer, heat exchangers, a sump for preparing pulp, a damper, and a device for measuring the flow rate of pulp, connected to pipelines with valves and control instruments.

Недостатки этого стенда аналогичны недостаткам вышеуказанного стенда. Кроме того, стенд не позволяет достичь высокой достоверности результатов исследований износа деталей проточной части центробежного насоса, выполненных из различных материалов и различной геометрической формы для обеспечения равной износостойкости при заданных условиях эксплуатации. The disadvantages of this stand are similar to the disadvantages of the above stand. In addition, the stand does not allow to achieve high reliability of the results of studies of wear of parts of the flowing part of a centrifugal pump made of various materials and various geometric shapes to ensure equal wear resistance under specified operating conditions.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов исследований износа деталей проточной части центробежного насоса, выполненных из различных материалов и различной геометрической формы для обеспечения равной износостойкости деталей при заданных условиях эксплуатации. The purpose of the invention is to increase the reliability of the results of studies of wear of parts of the flowing part of a centrifugal pump made of various materials and various geometric shapes to ensure equal wear resistance of parts under specified operating conditions.

Достигается цель тем, что в стенде для исследования износа проточной части центробежного насоса, включающем снабженную приводным механизмом и тахометром исследуемую модель проточной части центробежного насоса, соединенные трубопроводами с запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами теплообменник, зумпф приготовления пульпы, успокоитель, устройство для замера расхода пульпы, проточная часть модели выполнена из диэлектрического износостойкого и легкодеформируемого материала и имеет гнезда для одновременной установки образцов различных материалов, расположенные по линиям тока на одинаковом расстоянии от оси вращения насоса. The goal is achieved by the fact that in the test bench for wear of the flowing part of the centrifugal pump, which includes the studied model of the flowing part of the centrifugal pump equipped with a drive mechanism and a tachometer, the heat exchanger, sump preparation pulp, a damper, a device for measuring the flow rate pulp, the flow part of the model is made of a dielectric wear-resistant and easily deformable material and has slots for simultaneous installation sam ples of different materials disposed along the lines of the current at the same distance from the pump axis of rotation.

Кроме того, стенд отличается тем, что в качестве материала проточной части модели центробежного насоса использована, например, износостойкая резина, узлы и соединения стенда выполнены из износостойкого материала, например, из полиуретана. In addition, the stand is characterized in that, for example, wear-resistant rubber is used as the material of the flow part of the centrifugal pump model, the nodes and joints of the stand are made of wear-resistant material, for example, polyurethane.

Отличается стенд также и тем, что приводной механизм снабжен клиноременной передачей со сменным набором шкивов разного диаметра. The stand also differs in that the drive mechanism is equipped with a V-belt drive with a replaceable set of pulleys of different diameters.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема стенда; на фиг. 2 - технологическая схема стенда; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - цилиндрический образец материала; на фиг. 5, 6 - прямоугольный образец материала в двух видах. In FIG. 1 shows a schematic diagram of a stand; in FIG. 2 - technological scheme of the stand; in FIG. 3 - node I in FIG. 2; in FIG. 4 - cylindrical material sample; in FIG. 5, 6 - a rectangular sample of material in two forms.

Стенд для исследования износа проточной части центробежного насоса включает в себя модель 1 динамического центробежного насоса с приводным механизмом, состоящим из электродвигателя 2, клиноременной передачи 3 со сменным набором шкивов, позволяющим получить диапазон скоростей (300-3000 об/мин) на валу 4, контролируемый датчиком 5 тахометра, например ЦАТ-2М. Давление на выходе из модели 1 через задвижку 6 контролируется манометром 7 и регулируется задвижкой 8. В теплообменнике 9 поддерживают заданный режим, через успокоитель 10 проходит поток, после которого он разветвляется через задвижку 11 в мерную емкость 12 и далее через задвижку 13, после взвешивания, в общую сеть или через задвижку 14 в сливную емкость 15. Или через задвижки 16 и 17 на вход модели 1 насоса для работы по закрытой схеме, или через задвижку 18 в зумпф 19 с мешалкой 20 для работы по открытой схеме, и далее через задвижку 21 на вход модели 1. Давление (разряжение) на входе контролируется манометром 22 через задвижку 23. Промыв модели 1 и внешних сетей производится через задвижку 24 водой от горячей сети. Модель 1 установлена на фундаментной плите 25 с направляющими стойками 26, по которым возможно вертикальное перемещение приводного механизма с опорным кронштейном 27, валом 4 и фиксированно закрепленным на нем рабочем колесом 28 открытого или закрытого типа гуммированнмым или полиуретановым. Корпус 29 модели 1 выполнен из трубы износостойкой, в которой закреплена плита 30 переднего фальшбронедиска 31 с отверстиями под образцы 32, расположенными по линиям тока на одинаковом расстоянии от оси вращения насоса. К плите 30 прикреплен внешний корпус 33 фальшвсаса 34 с отверстиями под образцы 32, расположенными по линиям тока. Внутренний отвод 35 легкодеформируемой рабочей камеры модели 1 также снабжен отверстиями под образцы 32 и может принимать и сохранять необходимую круглую или спиральную форму заданной геометрии. К несущей плите 36, закрепленной к кронштейну 27, прикреплен задний фальшбронедиск 37 с образцами 32, расположенными по линиям тока. На рабочем колесе 28 закреплены два типа образцов 32 и 38, соответственно, на задней стенке рабочего колеса и на его лопастях, которые зафиксированы дисками 39. Позицией 40 обозначено уплотнение, а позицией 41 - упоры. The bench for studying the wear of the flowing part of a centrifugal pump includes model 1 of a dynamic centrifugal pump with a drive mechanism consisting of an electric motor 2, V-belt drive 3 with a replaceable set of pulleys, which allows to obtain a speed range (300-3000 rpm) on shaft 4, controlled 5 tachometer sensor, for example TsAT-2M. The pressure at the outlet of model 1 through the valve 6 is controlled by a pressure gauge 7 and is regulated by the valve 8. The heat exchanger 9 maintains the specified mode, the flow passes through the damper 10, after which it branches through the valve 11 into a measuring tank 12 and then through the valve 13, after weighing, to the common network or through the valve 14 to the drain tank 15. Or through the valves 16 and 17 to the inlet of the pump model 1 for operation in a closed circuit, or through the valve 18 in the sump 19 with a mixer 20 for operation in an open circuit, and then through the valve 21 input model 1. Pressure The inlet (discharge) at the inlet is controlled by a pressure gauge 22 through the valve 23. The model 1 and external networks are flushed through the valve 24 with water from the hot network. Model 1 is mounted on a foundation plate 25 with guide racks 26, along which a vertical movement of the drive mechanism with a support bracket 27, a shaft 4 and an open or closed impeller 28 gummed or polyurethane fixed on it is possible. The housing 29 of model 1 is made of a wear-resistant pipe, in which a plate 30 of the front raised disc 31 is fixed with holes for samples 32 located along the current lines at the same distance from the axis of rotation of the pump. To the plate 30 is attached an outer casing 33 of false height 34 with holes for samples 32 located along the current lines. The internal outlet 35 of the easily deformable working chamber of model 1 is also provided with holes for samples 32 and can take and maintain the necessary round or spiral shape of a given geometry. To the carrier plate 36, fixed to the bracket 27, is attached a rear raised disk 37 with samples 32 located along the current lines. Two types of samples 32 and 38 are fixed on the impeller 28, respectively, on the rear wall of the impeller and on its blades, which are fixed by the disks 39. The seal is indicated by 40 and the stops by 41.

Исследования износа проточной части центробежного насоса производят следующим образом. Studies of wear of the flow of the centrifugal pump are as follows.

Кронштейн 27 находится в верхнем положении. Для проведения сравнительных испытаний образцы 32 и 38 из различных материалов устанавливают в соответствующие отверстия в характерных или предполагаемых местах износа в количестве, обеспечивающем достоверность испытаний. На кронштейн 27 через уплотнение 40 крепят плиту 36 и фальшбронедиск 37 с образцами 32. На колесе 28 устанавливают образцы 32 и 38, диски 39 и колесо 28 фиксируют на валу 4. На корпусе 33 закрепляют фальшвсас 34 с образцами 32 и фиксируют на плите 30, которая в сборе с фальшбронедиском 31 и образцами 32 устанавливается на стенд на упоры 41 корпуса 29. Устанавливают отвод 35 с образцами 32. Кронштейн 27 с фальшбронедиском 37 и колесом 28 в сборе опускают по направляющим стойкам 26 на корпус 29. Герметичность обеспечивается уплотнениями 40 и шпильками, связывающими плиту 25 с кронштейном 27. Модель 1 готова к работе. В зумпфе 19 приготавливают пульпу необходимого состава. Открывают задвижки 23, 24, 6, 8, 16 и 17, включают электродвигатель 2. Закрывают задвижки 16 и 24, открывают задвижки 14 и 21 до вытеснения пульпой всей воды из системы. Перекрывают задвижку 14 и открывают задвижку 16 или 18 в зависимости от режима работы. Расход фиксируют маневрированием задвижкой 16 или 18 с одновременным открытием задвижки 11 на время заполнения емкости 12. Обновление деградированной пульпы производится без останова системы сливом отработанной пульпы в емкость 15 и добавлением новой пульпы в зумпф 19. После проведения испытаний со временем, обеспечивающим корректность замеров износа образцов, пульпа удаляется, вытесняясь водой в порядке, обратном запуску. Система останавливается, вода сливается. Кронштейн 27 поднимают в верхнее положение, производят разборку стенда в обратно описанному ранее порядке, образцы 32 и 38 изымаются, обезжириваются, сушатся. Затем производят контрольный замер (взвешивание или измерение глубины лунок). По этим данным судят о величине изнашивания на единицу площади в заданном конкретном месте конкретного материала. (56) Яременко О. В. Испытания насосов. М. : Машиностроение, 1976, с. 53-54, 57-58, фиг. 24, 29. The bracket 27 is in the upper position. To conduct comparative tests, samples 32 and 38 of various materials are installed in the corresponding holes in characteristic or expected places of wear in an amount that ensures the reliability of the tests. On the bracket 27, through the seal 40, a plate 36 and a raised black disk 37 with samples 32 are mounted. Samples 32 and 38 are mounted on the wheel 28, the disks 39 and the wheel 28 are fixed on the shaft 4. On the case 33, the false valve 34 is fixed with the samples 32 and fixed on the plate 30, which is assembled with a raised black disc 31 and samples 32 is mounted on a stand on the stops 41 of the housing 29. Install a tap 35 with the samples 32. The bracket 27 with the raised black disc 37 and the wheel 28 assembly are lowered along the guide racks 26 onto the housing 29. The tightness is provided by seals 40 and studs connecting plate 25 bracket 27. Model 1 is ready for operation. In sump 19, the pulp of the required composition is prepared. The valves 23, 24, 6, 8, 16 and 17 are opened, the electric motor 2 is turned on. The valves 16 and 24 are closed, the valves 14 and 21 are opened until all water is displaced from the system by the pulp. The valve 14 is closed and the valve 16 or 18 is opened, depending on the operating mode. The flow rate is fixed by maneuvering the valve 16 or 18 with the simultaneous opening of the valve 11 while filling the tank 12. The degraded pulp is updated without stopping the system by draining the spent pulp into the tank 15 and adding a new pulp to the sump 19. After testing with time, ensuring the correct measurement of wear of the samples , the pulp is removed, being displaced by water in the reverse order of starting. The system stops, the water drains. The bracket 27 is raised to the upper position, the stand is disassembled in the reverse order previously described, samples 32 and 38 are removed, degreased, dried. Then make a control measurement (weighing or measuring the depth of the holes). According to these data, the amount of wear per unit area in a given specific place of a particular material is judged. (56) Yaremenko O.V. Tests of pumps. M.: Mechanical Engineering, 1976, p. 53-54, 57-58, FIG. 24, 29.

Claims

1. STAND FOR STUDYING WEAR OF THE FLOWING PART OF A CENTRIFUGAL PUMP, including a test model of the flowing part of a centrifugal pump equipped with a drive mechanism and a tachometer, connected by pipelines with shut-off valves and instrumentation, a heat exchanger, a pulp sump, a damper, a device for measuring flow rate that, in order to increase the reliability of the results of studies of wear of parts of the flowing part of a centrifugal pump made of various materials and azlichnoy geometric shape to ensure equal parts wear resistance under given operating conditions, flow of the model is made of a dielectric, wear resistant and readily deformable material and has a slot for the simultaneous installation of various samples of materials according to the current lines disposed at the same distance from the pump axis of rotation.

2. The stand according to claim 1, characterized in that, for example, wear-resistant rubber is used as the material of the flowing part of the centrifugal pump model.

3. The stand according to paragraphs 1 and 2, characterized in that the nodes and connections of the stand are made of wear-resistant material, such as polyurethane.

4. The stand on PP. 1 to 3, characterized in that the drive mechanism is equipped with a V-belt drive with a replaceable set of pulleys of different diameters.