Устройство для измерения кавитационного запаса насоса

Устройство для измерения кавитационного запаса насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O ll И С A Н И Е (>958700

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ABTOPCKOAAÓ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.11.80 (21) 3001546/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл,3

F 04 В 51/00

G01 М 15/00

Гасударственный квмнтет

СССР

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 15.09.82 (53) УДК 621.671 (088.8) ll0 делам изобретений и аткрмтий (72) Авторы изобретения

И. В. Щербатенко, В. П. Ханкин, A. С. Шапиро и Л.

Сапрыкина „„, Г (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КАВИТАЦИОННОГО ЗАПАСА НАСОСА

Изобретение относится к гидромашиностроению, более конкретно, к устройствам для измерения кавитационного запаса центробежных насосов.

Известно устройство для измерения кавитацион ного запаса насоса, содержащее установленный во входном патрубке последнего датчик давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости, выполненный в виде полого насадка, и измерительный прибор (1). о

Недостатком данного устройства является невысокая точность измерения. статической составляющей кавитационного запаса из-за тепловой инерционности массы жидкости внутри полого насадка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения кавитационного запаса насоса, содержащее установленный во входном патрубке последнего датчик давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости, выполненный в виде полого насадка и расположенной в нем поперечной перегородки с центральным окном, по одну сторону от которой в насадке выполнено окно для тангенциального подвода жидкости в его полость, а по другую — периферийное и центральное выходные отверстия, первое из которых посредством соединительной гидролинии сообщено с областью низкого давления, и измерительный прибор (2) .

Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и малая точность измерения, что обусловлено необходимостью поддерживать внутри насадка значительный объем паровой полости. Уменьшение этого объема недопустимо из-за возможности попадания капель жидкости в л инию, соединяющую паровую полость с манометром, что приводит к увеличению погрешности измерения давления насыщенных паров.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что к центральному выходному отверстию посредством трубопровода с запорным органом подключен источник газа высокого давления, а измерительный прибор выполнен в виде расходомера, установленного на соединительной гидролинии.

958700

На фиг. 1 схематично изображено устройство для измерения кавитационного запаса; на фиг, 2 — типичный тарировочный график устройства.

Устройство для измерения кавитационного запаса насоса содержит установленный во входном патрубке 1 последнего датчик 2 давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости, выполненный в виде полого насадка 3 и расположенной в нем.поперечной перегородки 4 с центральным окном 5, по одну сторону от которой в насадке 3 выполнено окно 6 для тангенциального подвода жидкости в его полость, а по другую— периферийное и центральное выходные отверстия соответственно 7 и 8, первое из которых посредством соединительной гидролинии 9 сообщено с областью низкого давления, и измерительный прибор 10. К центральному выходному отверстию 8 посредством трубопровода 11 с запорным органом 12 подключен источник газа высокого давления (не показан), а измерительный прибор 10 выполнен в виде расходомера, установленного на соединительной гидролинии 9. Устройство снабжено также манометрами 13 и 14 и термометром 15. Поперечная перегородка 4 делит датчик на внутренние полости 16 и 17.

Устройство работает следующим образом

Перекачиваемая жидкость из входного патрубка через окно 6 подводится в полость 16 датчика 2, интенсивно закручиваясь

Вследствие полученной закрутки частицы жидкости вращаются вокруг оси насадка 3.

По мере приближения к оси вращения скорость частиц растет, а давление падает до тех пор, пока не станет равным давлению насыщенных паров жидкости. На меньшем радиусе, где давление становится ниже упомянутой величины, происходит вскипание жидкости с образованием паровых пузырьков, которые под действием центробежных сил перемешаются к центральной оси насадка 3, образуя устойчивую безрасходную паровую полость, давление в которой равно давлению насыщенных паров перекачивае, мой жидкости при данной температуре. Жидкость, прошедшая через центральное окно 5 в полость 17 за перегородкой 4, отводится через периферийное отверстие 7 и соединительную гидролинию 9 в области низкого давления. Расход этой жидкости Яц измеряется измерительным прибором 10. Давление в полости 17 насадка 3 измеряется манометром 14, а давление Р „невозмущенной жидкости во входном патрубке 1 — манометром 13.

Соединительная гидролиния 9 выполняется с гидравлическим сопротивлением меньшим, чем у линии подвода. В этом случае движение жидкости в полости 16 насадка и истечение ее с вращением через центральное окно 5 в полость !7 за перегородкой 4, заполненную паровой фазой с давлением Р„ насыщенных паров, происходит так же, как в центробежных форсунках. В этом случае для конкретной конструкции насадка 3 расход Q через него не зависит от давления на выходе из насадка 3, а определяется только разностью давлений ЬР на входе в него Рв„и давления P„насыщенных паров в паровой полости!

= Рвх Рп (l )

Связь между упомянутой разностью давлений ЛР и расходом Я„через насадок определяется формулой (2) 20 (3) где C» — скорость невозмущенной жидкости на входе в насос.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить быстродействие датчика 2 за счет уменьшения объема (диаметра) паровой полости внутри полого насадка 3 и повысить точность измерения путем косвенного измерения разности между давлением на входе в насос и давлением насыщенных паров перекачиваемой жидкости. где К = — - — коэффициент пропорциональ

2у F ности; г

"с = 1 — площадь центрального окна 5; — коэффициент расхода насадка, определяемый по известным зависимостям; — плотность перекачиваемой жидкости при соответствующей температуре.

Величину коэффициента пропорциональности К можно определить расчетным путем по приведенной формуле, или экспериментально путем проливки датчика 2 на холодной деаэрированной воде с одновременной подачей в полость 17 насадка 3 газа высокого давления по трубопроводу 11. Изменяя давление газа в полости 7, определяют соответствующий расход холодной воды и строят тарировочный график (фиг. 2) и по нему определяют коэффициент пропорциональности К в формуле (2).

Поскольку при тарировке абсолютная величина давления в полости 17 может быть выбрана достаточно большой, ее измерение

40 с помощью манометра 14, несмотря на попадание капель жидкости в манометрическую линию, может быть произведено с высокой точностью.

После окончания тарировки датчика за45 пускают насос в работу и искомое значение кавитационного запаса ЬЬ определяют по формуле

958700

Формула изобретения,Ь

Фи,r

-Х гр л7, /a

//г цв(г

Редактор К. Волощук Техред А. Бойкас Корректор Н. Король

Заказ 6746/47 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д„4/5 Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения кавитационного запаса насоса, содержащее установленный во входном патрубке последнего датчик давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости, выполненный в виде полого насадка и расположенной в нем поперечной перегородки с центральным окном, по одну сторону .от которой в насадке выполнено окно для тангенциального подвода жидкости в его полость, а по другую — периферийное и центральное выходные отверстия, первое из которых посредством соединительной гидролинии сообщено с областью низкого давления, и измерительный прибор, отлачающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, к центральному выходному отверстию посредством трубопровода с запорным органом подключен источник газа высокого давления, а измерительный прибор выполнен в виде расходомера, установленного на соединительной гидролинии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чебаевский В. Ф. и др. Кавитационные характеристики высокооборотных шнекоцентробежных насосов. М., «Машиностроение», 1973, с. 47, рис. 1,23.

2. Авторское свидетельство СССР № 724962, кл. F 04 В 51/00, 1977.