RU2164667C2 - Plant for stand study of flow characteristics of hydraulic resistances - Google Patents
Plant for stand study of flow characteristics of hydraulic resistances Download PDFInfo
- Publication number
- RU2164667C2 RU2164667C2 RU99113272A RU99113272A RU2164667C2 RU 2164667 C2 RU2164667 C2 RU 2164667C2 RU 99113272 A RU99113272 A RU 99113272A RU 99113272 A RU99113272 A RU 99113272A RU 2164667 C2 RU2164667 C2 RU 2164667C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- flow
- tank
- heat exchanger
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для определения расходных характеристик различных сужающих устройств, шайб, сопел, дросселей, жиклеров и т.д. The invention relates to the field of measurement technology and can be used to determine the flow characteristics of various narrowing devices, washers, nozzles, throttles, nozzles, etc.
Известна установка для определения расходных характеристик измерительных сопел пневматических измерительных систем (а.с. N 295970 от 12.11.71 г., G 01 F 1/34), содержащая стабилизатор давления, манометр, заслонку, приспособление для микроперемещения, заслонки относительно торца исследуемого сопла, измерительный прибор со стержнем для отсчета перемещения заслонки, приспособление для установки беззазорного положения заслонки относительно торца сопла, состоящее из втулки, закрепляемой на сопле и несущей три электрических контакта, и светосигнального табло, сильфон, изолирующий зазор между торцом сопла и заслонкой от атмосферы, расходомер, выполненный в виде газового счетчика с электрическими контактами и электрического блока и секундомера. A known installation for determining the flow rate characteristics of the measuring nozzles of pneumatic measuring systems (AS N 295970 from 12.11.71, G 01 F 1/34), containing a pressure stabilizer, pressure gauge, shutter, a device for micromotion, shutters relative to the end of the studied nozzle , a measuring device with a rod for counting the movement of the shutter, a device for setting the clearance-free position of the shutter relative to the end of the nozzle, consisting of a sleeve fixed to the nozzle and carrying three electrical contacts, and a light signal o scoreboard, bellows, isolating the gap between the end of the nozzle and the damper from the atmosphere, a flow meter made in the form of a gas meter with electrical contacts and an electrical unit and stopwatch.
Недостатком этой установки является то, что при испытаниях не регистрируется температура газа, проходящего через сопло и, следовательно, не учитывается влияние температуры на плотность и вязкость газа, что ограничивает область применения полученных результатов. The disadvantage of this setup is that during the tests the temperature of the gas passing through the nozzle is not recorded and, therefore, the effect of temperature on the density and viscosity of the gas is not taken into account, which limits the scope of the results obtained.
Наиболее близкой, принятой за прототип, является установка для регулирования и контроля карбюраторов (а. с. N 2038505 от 27.06.95 г., F 02 M 19/01), которая содержит устройство задания режимов контроля с приемным фланцем для монтажа карбюраторов и выходным окном, измеритель вакуума или давления за карбюратором, устройство подачи в карбюратор испытательной жидкости, измеритель расхода испытательной жидкости, отделитель испытательной жидкости от воздуха из смеси, приготовленной карбюратором, а также источник вакуума. The closest adopted for the prototype is the installation for regulating and controlling carburetors (a.s. N 2038505 from 06.27.95, F 02 M 19/01), which contains a device for setting control modes with a receiving flange for mounting carburetors and an output a window, a vacuum or pressure meter behind the carburetor, a device for supplying test liquid to the carburetor, a meter for measuring the flow of the test liquid, a separator of the test liquid from the air from the mixture prepared by the carburetor, and also a vacuum source.
Однако в такой установке также отсутствует возможность наблюдения за температурными режимами испытательной жидкости, что не позволяет более широко использовать полученные расходные характеристики с достаточной точностью и эффективностью. However, in such a setup there is also no possibility of observing the temperature conditions of the test fluid, which does not allow more widely used flow characteristics with sufficient accuracy and efficiency.
Основной технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности и точности измерения и обеспечение возможности исследования расходных характеристик различных гидравлических сопротивлений с использованием разных испытательных жидкостей и при различных температурах. The main technical objective of the present invention is to increase the efficiency and accuracy of measurement and to enable the study of the flow characteristics of various hydraulic resistances using different test fluids and at different temperatures.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для стендовых исследований расходных характеристик гидравлических сопротивлений, состоящая из расходного бака, вентилей и рабочей магистрали, соединенной с расходным баком и включающей последовательно установленные измеритель расхода и измеритель давления на испытываемом элементе, согласно нашему изобретению дополнительно снабжена сливным баком с измерителем давления, на расходном баке установлены измеритель давления и уровнемер, расходный и сливной баки, снабженные рубашками термостатирования, соединены между собой переливной жидкостной магистралью и двумя газовыми магистралями, каждая из которых включает в себя электромагнитный клапан, кроме того, в рабочую магистраль включены два теплообменника, из которых первичный теплообменник последовательно через фильтр соединен с измерителем расхода, вторичным теплообменником и с испытываемым элементом, снабженным измерителем перепада давления и на входе и выходе измерителями температуры, при этом теплообменники, фильтр, измерители расхода, измерители температуры и трубопроводы на участке от первичного теплообменника до испытываемого элемента снабжены тепловой изоляцией. The specified technical result is achieved by the fact that the installation for bench research of the flow characteristics of hydraulic resistance, consisting of a supply tank, valves and a working line connected to a supply tank and including series-mounted flow meter and pressure meter on the test element, according to our invention is additionally equipped with a drain tank with a pressure gauge, a pressure gauge and level gauge, supply and drain tanks, equipped with thermostatic control units, interconnected by an overflow liquid line and two gas lines, each of which includes an electromagnetic valve, in addition, two heat exchangers are included in the working line, of which the primary heat exchanger is connected in series through a filter to a flow meter, a secondary heat exchanger and to the test an element equipped with a differential pressure meter and inlet and outlet temperature meters, with heat exchangers, a filter, flow meters, meters temperatures and pipelines in the area from the primary heat exchanger to the test element are provided with thermal insulation.
Введение в рабочую магистраль установки двух теплообменников позволяет регулировать температуру испытательной жидкости, поступающей в испытываемый элемент, в широком диапазоне. Использование двух теплообменников позволяет повысить эффективность теплопередачи от теплоносителя к испытательной жидкости. Циркуляция теплоносителя через теплообменники и регулировка его температуры обеспечиваются с помощью вспомогательных систем стенда. Измерители температуры регистрируют температуру на входе в испытываемый элемент и на выходе из него. Рабочая магистраль установки включает в себя фильтр, поскольку некоторые из испытываемых элементов имеют собственные фильтрующие элементы, и чтобы предотвратить их засорение необходимо обеспечить требуемую чистоту испытательной жидкости. Кроме того, в рабочую магистраль включены измерители давления на входе в испытываемый элемент и в обоих баках, а также измеритель перепада давления на испытываемом элементе и измеритель расхода испытательной жидкости. Оба теплообменника, фильтр, измеритель расхода, измерители температуры и трубопроводы рабочей магистрали на участке от первичного теплообменника до испытываемого элемента имеют тепловую изоляцию, что позволяет значительно снизить влияние окружающего воздуха на температуру испытательной жидкости, поступающей в испытываемый элемент. Расходный и сливной баки конструктивно выполнены с рубашкой термостатирования, которая позволяет, при работе с летучими соединениями (например, с аммиаком), путем прокачки через нее теплоносителя, создавать давление в баках с помощью насыщенного пара, без использования каких-либо других газов. В этом случае регулировка температуры теплоносителя и его циркуляция через рубашки баков обеспечиваются с помощью вспомогательных стендовых систем. Движение испытательной жидкости через испытываемый элемент осуществляется за счет разности давления в баках, создаваемой либо нейтральным газом, либо насыщенными парами испытательной жидкости (в зависимости от вида испытательной жидкости). На расходном баке установлен уровнемер, который имеет шкалу и позволяет визуально наблюдать за уровнем жидкости в расходном баке, а также осуществлять измерение расхода жидкости объемным методом. Постоянный перепад давления на испытываемом элементе поддерживается либо электромагнитными клапанами, которые управляют подачей газа в расходный бак и сбросом газа из сливного бака, либо постоянными температурами теплоносителя в рубашках баков, что обеспечивает постоянную величину давлений внутри баков. Управление электромагнитными клапанами осуществляется с помощью ЭВМ, которая открывает клапан на расходном баке по сигналу от измерителя давления перед испытываемым элементом, а также клапан на сливном баке по сигналу от измерителя давления на сливном баке. Промежуток времени, в течение которого электромагнитный клапан остается открытым, задается оператором. The introduction of two heat exchangers into the working line allows you to control the temperature of the test fluid entering the test element in a wide range. The use of two heat exchangers allows to increase the efficiency of heat transfer from the coolant to the test fluid. The circulation of the heat carrier through heat exchangers and the adjustment of its temperature are provided with the help of auxiliary systems of the bench. Temperature meters record the temperature at the inlet to and from the test element. The working line of the installation includes a filter, since some of the test elements have their own filter elements, and to prevent clogging, it is necessary to ensure the required purity of the test fluid. In addition, pressure gauges at the entrance to the test element and in both tanks, as well as a differential pressure meter on the tested element and a flow meter for the test fluid, are included in the working line. Both heat exchangers, a filter, a flow meter, temperature meters and pipelines of the working line in the section from the primary heat exchanger to the test element have thermal insulation, which can significantly reduce the effect of ambient air on the temperature of the test fluid entering the test element. The supply and drain tanks are structurally made with a thermostatic jacket, which allows, when working with volatile compounds (for example, ammonia), by pumping coolant through it, to create pressure in the tanks using saturated steam, without using any other gases. In this case, the temperature control of the coolant and its circulation through the jacket of the tanks are provided using auxiliary bench systems. The movement of the test fluid through the test element is due to the pressure difference in the tanks created either by a neutral gas or by saturated vapor of the test fluid (depending on the type of test fluid). A level gauge is installed on the supply tank, which has a scale and allows you to visually monitor the liquid level in the supply tank, as well as measure the flow rate of the volumetric method. A constant pressure drop across the test element is supported either by electromagnetic valves that control the gas supply to the supply tank and gas discharge from the drain tank, or by the constant coolant temperatures in the tank shirts, which ensures a constant pressure inside the tanks. The solenoid valves are controlled by a computer that opens the valve on the supply tank by a signal from the pressure gauge in front of the test element, as well as the valve on the drain tank by the signal from the pressure gauge on the drain tank. The length of time that the solenoid valve remains open is set by the operator.
На чертеже приведена принципиальная пневмогидравлическая схема установки для стендовых исследований расходных характеристик гидравлических сопротивлений. The drawing shows a basic pneumohydraulic diagram of the installation for bench studies of the flow characteristics of hydraulic resistances.
Установка включает в себя расходный бак 1 с установленным на нем измерителем давления 2, уровнемером 3 и вентилем 4 и сливной бак 5 с установленным на нем измерителем давления 6. Баки сообщены между собой четырьмя магистралями: рабочей 7, переливной 8, а также магистралями подачи 9 и сброса 10 газа. Рабочая магистраль 7 включает в себя последовательно установленные вентиль 11, первичный теплообменник 12, фильтр 13, измеритель расхода 14, вторичный теплообменник 15, а также испытываемый элемент 16, на входе которого установлены измерители давления 17 и температуры 18, на выходе - измеритель температуры 19. На испытываемом элементе также установлен датчик перепада давления 20. Переливная магистраль 8 включает в себя вентиль 21. Магистраль 9 для подачи газа в баки включает в себя электромагнитный клапан 22 и вентиль 23. Магистраль 10 для сброса газа включает в себя электромагнитный клапан 24 и вентиль 25. Расходный и сливной баки снабжены рубашками термостатирования 26. The installation includes a supply tank 1 with a pressure meter 2 installed on it, a level gauge 3 and a valve 4, and a drain tank 5 with a pressure meter installed on it 6. The tanks are interconnected by four lines: a working 7, overflow 8, and also supply pipes 9 and dumping 10 gas. The working line 7 includes a series-installed valve 11, a primary heat exchanger 12, a filter 13, a flow meter 14, a secondary heat exchanger 15, as well as a test element 16, at the inlet of which pressure meters 17 and temperature 18 are installed, and at the outlet there is a temperature meter 19. The differential pressure sensor 20 is also installed on the test element. The overflow line 8 includes a valve 21. The line 9 for supplying gas to the tanks includes an electromagnetic valve 22 and a valve 23. A line 10 for discharging gas chaet a solenoid valve 24 and the valve 25. Consumables and drain tanks equipped with thermostating jackets 26.
Установка работает следующим образом. В исходном состоянии в расходном баке 1 - испытательная жидкость, сливной бак 5 - пустой. Все вентили и электромагнитные клапаны закрыты. Перед началом испытаний в баках требуется создать необходимый перепад давлений. В зависимости от вида испытательной жидкости, перепад обеспечивается либо нейтральным газом, который поступает в баки под давлением от газовой системы стенда путем открытия вентиля 23 и электромагнитного клапана 22, либо включается вспомогательная система (на чертеже не показана), обеспечивающая циркуляцию теплоносителя через рубашки 26 обоих баков 1,5 и его нагрев до температуры, при которой в баках будет создано необходимое давление насыщенных паров. При открытии вентилей 4 и 11 испытательная жидкость движется из расходного бака 1 через первичный теплообменник 12, фильтр 13, измеритель расхода 14, вторичный теплообменник 15, испытываемый элемент 16 и сливается в бак 5. При этом заданный перепад давлений поддерживается либо электромагнитным клапаном 22, который подает газ в расходный бак 1, а также электромагнитным клапаном 24, который сбрасывает избыток газа из сливного бака 5, либо с помощью теплоносителя, имеющего постоянную температуру, который циркулирует в рубашках 26, обеспечивая тем самым постоянное давление насыщенных паров в баках 1 и 5. Показания датчиков 2, 14, 17, 18, 20, 19, 6 регистрируются с помощью ЭВМ, которая также управляет электромагнитным клапаном 22 в соответствии с показаниями измерителя давления 17 и электромагнитным клапаном 24 в соответствии с показаниями измерителя давления 6. Если в процессе испытаний возникает необходимость измерить расход, который не входит в диапазон измерений измерителя расхода 14, используют уровнемер 3 для измерения расхода объемным методом, для чего закрывают вентиль 4 и с помощью секундомера измеряют время падения столба жидкости в уровнемере 3. После того как расходный бак опустеет, его заполняют вновь, для чего в сливном баке 5 создают давление выше, чем в расходном баке 1. Затем при закрытых вентилях 25, 11, 23 и электромагнитных клапанах 22 и 24 открывают вентили 4 и 21 и по уровнемеру 3 отслеживают поступление рабочей жидкости в расходный бак 1. Installation works as follows. In the initial state, in the supply tank 1 is a test fluid, the drain tank 5 is empty. All valves and solenoid valves are closed. Before starting the tests in the tanks, it is necessary to create the necessary pressure difference. Depending on the type of test fluid, the differential is provided either by neutral gas, which enters the pressure tanks from the gas system of the bench by opening the valve 23 and the solenoid valve 22, or the auxiliary system (not shown) is turned on, which circulates the coolant through the shirts 26 of both 1.5 tanks and its heating to a temperature at which the necessary saturated vapor pressure will be created in the tanks. When valves 4 and 11 are opened, the test fluid moves from the supply tank 1 through the primary heat exchanger 12, the filter 13, the flow meter 14, the secondary heat exchanger 15, the test element 16 and is discharged into the tank 5. In this case, the specified pressure drop is maintained either by an electromagnetic valve 22, which delivers gas to the supply tank 1, as well as an electromagnetic valve 24, which discharges the excess gas from the drain tank 5, or using a coolant having a constant temperature, which circulates in the shirts 26, thereby ensuring constant pressure of saturated vapors in tanks 1 and 5. The readings of sensors 2, 14, 17, 18, 20, 19, 6 are recorded using a computer, which also controls the solenoid valve 22 in accordance with the readings of the pressure meter 17 and the solenoid valve 24 in accordance with pressure meter 6. If during the test it becomes necessary to measure the flow rate, which is not included in the measuring range of the flow meter 14, use the level gauge 3 to measure the flow volumetric method, for which the valve 4 is closed and using a stopwatch measure the time the liquid column falls in the level gauge 3. After the supply tank is empty, it is filled again, for which pressure is higher in the drain tank 5 than in the supply tank 1. Then, with the valves 25, 11, 23 closed and the electromagnetic valves 22 and 24 open the valves 4 and 21 and the level gauge 3 monitor the flow of working fluid into the supply tank 1.
Установка по приведенному выше описанию была использована для исследования расходных характеристик дросселей, которые выполняют функцию регуляторов расхода жидкости в аммиачной двухфазной системе терморегулирования. С помощью этой установки был проведен ряд экспериментов и определены точное количество шайб в дроссельной сборке и диаметр отверстий в шайбах, необходимые для обеспечения требуемого расхода. Испытания проводились как на модельном (дистиллированная вода), так и на натурном (аммиак жидкий чистый) теплоносителе, в результате чего был получен коэффициент пересчета расхода по воде в расход по аммиаку. Испытания на воде проводились при температуре воды на входе в дроссель +20±5oC, испытания на аммиаке - при температурах +20, 0, -10 и -20oC. Также был проведен эксперимент, в процессе которого при постоянном перепаде давления на дросселе понижалась температура аммиака, протекающего через дроссель. В результате получена зависимость расхода аммиака через дроссель от температуры аммиака.The installation according to the above description was used to study the flow characteristics of the chokes, which perform the function of fluid flow regulators in an ammonia two-phase thermal control system. Using this installation, a series of experiments was carried out and the exact number of washers in the throttle assembly and the diameter of the holes in the washers necessary to ensure the required flow rate were determined. The tests were carried out both on model (distilled water) and on-site (pure pure liquid ammonia) coolant, as a result of which a conversion factor of water flow to ammonia flow was obtained. Tests on water were carried out at a water temperature at the inlet of the throttle + 20 ± 5 o C, tests on ammonia - at temperatures of +20, 0, -10 and -20 o C. An experiment was also conducted during which, with a constant pressure drop to the temperature of ammonia flowing through the inductor was reduced by the throttle. As a result, the dependence of the flow rate of ammonia through the choke on the temperature of ammonia is obtained.
Таким образом, установка позволила исследовать расходные характеристики гидравлических сопротивлений в зависимости от вида рабочей жидкости и ее температуры с большей эффективностью и точностью. Thus, the installation made it possible to study the flow characteristics of hydraulic resistances depending on the type of working fluid and its temperature with greater efficiency and accuracy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99113272A RU2164667C2 (en) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | Plant for stand study of flow characteristics of hydraulic resistances |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99113272A RU2164667C2 (en) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | Plant for stand study of flow characteristics of hydraulic resistances |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2164667C2 true RU2164667C2 (en) | 2001-03-27 |
| RU99113272A RU99113272A (en) | 2001-04-20 |
Family
ID=20221586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99113272A RU2164667C2 (en) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | Plant for stand study of flow characteristics of hydraulic resistances |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2164667C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102506964A (en) * | 2011-10-26 | 2012-06-20 | 中国计量学院 | Liquid reservoir automatic calibration device and calibration method |
| RU2680987C1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-03-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method for determining the estimated flow characteristics of a hydraulic circuit during a turbulent flow mode |
-
1999
- 1999-06-17 RU RU99113272A patent/RU2164667C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102506964A (en) * | 2011-10-26 | 2012-06-20 | 中国计量学院 | Liquid reservoir automatic calibration device and calibration method |
| CN102506964B (en) * | 2011-10-26 | 2013-07-17 | 中国计量学院 | Liquid reservoir automatic calibration device and calibration method |
| RU2680987C1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-03-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method for determining the estimated flow characteristics of a hydraulic circuit during a turbulent flow mode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4044605A (en) | Apparatus for measuring fouling on the inside of a heat-exchanger tube | |
| US5615733A (en) | On-line monitoring system of a simulated heat-exchanger | |
| US4688418A (en) | Method and apparatus for determining mass flow rate and quality in a steam line | |
| CA1256572A (en) | Process and device for the determination of the thermal resistance of contaminated heat exchange elements of thermodynamic apparatuses; in particular of power station condensers | |
| Collins et al. | Experimental study of two-phase propane expanded through the Ranque-Hilsch tube | |
| US3265301A (en) | Absolute humidity control and indication apparatus | |
| US4932788A (en) | Monitoring of the quality of a flowing vapor | |
| RU2164667C2 (en) | Plant for stand study of flow characteristics of hydraulic resistances | |
| KR20220084278A (en) | Flow measurement system | |
| US3024642A (en) | Viscosimeter | |
| US4350285A (en) | Viscosity regulating apparatus and method | |
| KR20160097443A (en) | Two-phase Fluid Sensor | |
| JPS649576B2 (en) | ||
| US3220254A (en) | Two-phase fluid flowmeter | |
| RU2313081C2 (en) | Device to provide automatic natural gas hydrate formation point control | |
| US5663491A (en) | Method for steam quality measurement | |
| US2851016A (en) | Automatic boiler condition measurement and control | |
| McComas et al. | Laminar pressure drop associated with the continuum entrance region and for slip flow in a circular tube | |
| CN201514327U (en) | Hydraulic power working condition experiment and analytical device | |
| CN220525305U (en) | Drain valve performance test system | |
| SU1168804A1 (en) | Installation for calibrating,calibration testing and testing high-temperature liquid flowmeters | |
| US2315527A (en) | Control system | |
| Moura et al. | Measurement of two-phase mass flow rate and quality using venturi and void fraction meters | |
| RU111709U1 (en) | HEATING LEAK DETECTION SYSTEM IN NPP ROOMS | |
| RU2745941C1 (en) | Well operation monitoring unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090618 |