Стенд для испытания газодинамических уплотнений роторов нагнетателей природного газа

Полезная модель позволяет проводить испытания газодинамических уплотнений любой длительности в автоматическом режиме. В испытательную камеру (1) монтируют два испытуемых торцовых газодинамических уплотнения, испытательную головку монтируют на призмах (3), закрепленных на плите (4). Вращение вала установки осуществляют с помощью эл. двигателя переменного тока (5), измерение крутящего момента осуществляют с помощью измерителя крутящего момента (9) электрического типа. Замер температуры внутри испытательной камеры осуществляют термопарой (10) и регистрируют компьютером. Подвод газа нужного давления к испытательной установке, подготовка его, отвод и замер утечек, проходящих через уплотнения, осуществляют с помощью стойки контроля (11), на которой размещена вся газовая арматура и датчики. Газ высокого давления в испытательную камеру подают открытием крана (12), величину давления газа поддерживают регулятором расхода (15), измеряют датчиком давления (16) и регистрируют компьютером. Утечки через первые ступени торцовых газодинамических уплотнений измеряют электронными расходомерами (18), величины давления газа измеряют датчиками давления (19) и регистрируют компьютером. Утечки через вторые ступени торцовых газодинамических уплотнений измеряют электронными расходомерами (20) и регистрируют компьютером.

Полезная модель относится к стендовому оборудованию, а именно к стендам для длительных испытаний газодинамических уплотнений роторов нагнетателей природного газа.

Известен стенд для испытания торцовых уплотнений [1], состоящий из электродвигателя, мультипликатора, испытательной головки, куда устанавливается испытуемое уплотнение, системы питания и контроля утечек. Недостатком этого стенда является то, что можно испытывать только одно уплотнение, и не в автоматическом режиме.

Известен стенд для испытания торцовых газодинамических уплотнений [2], содержащий рабочую часть, состоящую из корпуса с размещенными в нем испытуемыми уплотнениями, подшипниковую головку, систему питания и контроля утечек, узел осевого нагружения вала, взаимодействующий с торцем наружного кольца заднего шарикоподшипника, передний шарикоподшипник, установленный в поворотную относительно оси вала опору, при этом рабочая часть состоит из двух испытательных корпусов уплотнений, установленных последовательно друг за другом, в которых распложены два испытуемых двухступенчатых уплотнения различного типоразмера.

Недостатком данного стенда является то, что испытания проводятся оператором с изменением режимов работы стенда и записью результатов измерения параметров вручную, а время испытаний ограниченно рабочей температурой газодинамических уплотнений.

Технический результат, достигаемый предлагаемой конструкцией стенда - возможность проводить испытания газодинамических уплотнений любой длительности в автоматическом режиме по заданной программе с замером всех параметров, характеризующих работу уплотнения - частоты вращения, давления подачи и утечек газа через каждую ступень, температуры и крутящего момента, с сохранением результатов испытаний в памяти компьютера.

Поставленная задача решается тем, что стенд для испытаний газодинамических уплотнений роторов нагнетателей природного газа содержит испытательную камеру с уплотнениями, регулируемый привод, систему подачи газа и контроля утечек газа через уплотнения, размещенные на стойке контроля, при этом он дополнительно снабжен датчиками частоты вращения, давления, крутящего момента, температуры, регулятором давления, компьютером и водяной системой охлаждения, а испытания проводят в автоматизированном режиме с уровнем давления и частотой вращения, задаваемыми циклограммой через компьютер, который связан с датчиками частоты вращения, давления, крутящего момента, температуры, регулятором давления и системой охлаждения, с замером всех параметров, характеризующих работу уплотнения, и записью результатов в компьютер.

Автоматизированное управление всего цикла испытаний осуществляют по заданной циклограмме испытаний, при этом регулируют частоту вращения ротора и давление подаваемого газа, а также поддерживают заданную температуру. Длительность испытаний на каждом режиме может задаваться при помощи компьютера. Программное обеспечение имеет открытую архитектуру, что выражается в возможности изменять циклограммы испытаний по усмотрению испытателей.

Обеспечен автоматизированный контроль статических и динамических параметров испытываемых газодинамических уплотнений во время испытаний с сохранением экспериментальных данных.

Модульная конструкция стенда обеспечивает быстрый и удобный монтаж и демонтаж газодинамических уплотнений. В стенде предусмотрена система охлаждения водой с замкнутым циклом для проведения длительных испытаний.

Компоновка стенда приведена на фиг.1. В испытательную камеру 1 монтируют оппозитно два испытуемых газодинамических уплотнения, роторную часть уплотнений устанавливают через вал в подшипниковые головки 2, которые крепят к корпусу испытательной камеры. Подшипниковые головки монтируют на призмах 3, закрепленных на плите 4.

Вращение вала установки осуществляют с помощью асинхронного электродвигателя 5 переменного тока, который монтируют на той же плите 4 с помощью регулирующего устройства 6.

Изменение скорости вращения электродвигателя по заданной циклограмме производят регулированием частоты переменного тока с помощью преобразователя 7, размещенного в испытательном боксе и управляется компьютером 8.

Измерение крутящего момента на валу электродвигателя осуществляют с помощью измерителя крутящего момента 9 электрического типа. Замер температуры внутри испытательной камеры осуществляют термопарой 10 и регистрируют компьютером. Подвод газа нужного давления к испытательной установке, подготовка его, отвод и замер утечек, проходящих через уплотнения, осуществляют с помощью стойки контроля 11, на которой размещена вся газовая арматура и датчики (краны, клапан, фильтр, регулятор).

Газ высокого давления в испытательную камеру подают открытием крана 12, электромагнитного крана 13 через фильтр тонкой очистки 14. Величину давления газа поддерживают регулятором давления 15, измеряют датчиком давления 16 и регистрируют компьютером. Сброс газа в системе высокого давления осуществляют с помощью клапана 17.

Утечки через первые ступени газодинамических уплотнений измеряют электронными расходомерами 18, величину давления газа измеряют датчиками давления 19 и регистрируют компьютером. Утечки через вторые ступени газодинамических уплотнений измеряют электронными расходомерами 20 и регистрируют компьютером. Циркуляционное охлаждение испытательной камеры осуществляют водой из стационарной установки 21, работающей по замкнутому циклу.

Модули стенда монтируют в боксе на специальной плите (испытательная головка, измеритель крутящего момента и электродвигатель), на стойке контроля и управления (модуль подготовки буферного газа и модуль замера утечек) и в пультовой (управляющий компьютер).

Управление всеми органами стенда производят компьютером в строгом соответствии с ранее записанной циклограммой режимов. Окно программы задания параметров циклограммы представлено на фиг.2. Циклограмма разрабатывается для каждого испытания заранее и вводится в память компьютера.

Результаты испытаний фиксируются в памяти компьютера.

Источники информации принятые во внимание:

1. Громыко Б.М., Марцинковский В.А., Чернов А.Е. Разработка уплотнений роторов ТНА. // Материалы 8-ой Международной научно-технической конференции «Насосы - 96» Украина, Сумы, 3-6 сентября, 1996 г. С.122-134.

2. Балякин В.Б., Медведев С.Д., Новиков Д.К., Россеев Н.И., Фалалеев С.В. «Стенд для испытаний торцовых газодинамических уплотнений роторов нагнетателей природного газа». Свидетельство на полезную модель 17958.

Стенд для испытаний газодинамических уплотнений роторов нагнетателей природного газа, содержащий испытательную камеру с испытуемыми уплотнениями, регулируемый привод, систему подачи газа и контроля утечек газа через уплотнения, размещенные на стойке контроля, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен датчиками частоты вращения, давления, крутящего момента, температуры, регулятором давления, компьютером и водяной системой охлаждения, а испытания проводят в автоматизированном режиме с уровнем давления и частотой вращения, задаваемыми циклограммой через компьютер, который связан с датчиками частоты вращения, давления, крутящего момента, температуры, регулятором давления и системой охлаждения, с замером всех параметров, характеризующих работу уплотнения, и записью результатов в компьютер.