Устройство для определения кпд центробежного насоса

Изобретения направлено на снижение затрат на изготовление устройства путем упрощения конструкции и использования имеющихся на насосе элементов. Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входной и выходной патрубки, перепускной трубопровод с дросселем, соединяющий выходной патрубок с входным, датчики температуры, установленные на входном патрубке и перепускном трубопроводе, и датчики давления, установленные на входном и выходном патрубках, в качестве перепускного канала с дросселем использованы узел для разгрузки вала от осевых усилий (как эквивалент дросселя) и трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки. При этом для снижения погрешности в определении КПД, связанной с теплоотдачей в окружающую среду, трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки теплоизолирован.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при оценке технического состояния центробежных нагнетателей, имеющих узлы разгрузки вала от осевых усилий с регламентированной утечкой перекачиваемой среды, например, гидропяту, барабан, в которых разгрузка осуществляется перекачиваемой средой.

Известно устройство /1/, позволяющее определять КПД центробежных нагнетателей, включающее регулируемые дроссели, установленные на теплоизолированном перепускном канале и нагнетательной магистрали, датчики давления, установленные на всасывающей и нагнетательной магистралях насоса, датчики температуры, установленные в перепускном канале и всасывающей магистрали, датчик частоты вращения приводного вала, а также датчик расхода, установленный в перепускном канале.

Недостатком описанного устройства является сложность конструкции.

Известно также устройство (принимаемое за прототип)' для определения КПД насоса /2/, которое содержит входной и выходной патрубки, соединенные между собой перепускным трубопроводом с дросселем, датчики давления, установленные на входном патрубке и перепускном трубопроводе, а также компараторы, вычислительное устройство и индикатор.

Недостатком описанного устройства также является сложность конструкции.

Для определения КПД известными устройствами необходимо установить перепускной трубопровод, который соединяет входной и выходной патрубки насоса.

Целью изобретения является снижение затрат на изготовление устройства путем упрощения конструкции и использования имеющихся на насосе элементов.

Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входной и выходной патрубки, перепускной трубопровод с дросселем, соединяющий выходной патрубок с входным, датчики температуры, установленные на входном патрубке и перепускном трубопроводе, и датчики давления, установленные на входном и выходном патрубках, в качестве перепускного канала с дросселем использованы узел для разгрузки вала от осевых усилий (как эквивалент дросселя) и трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки. При этом для снижения погрешности в определении КПД, связанной с теплоотдачей в окружающую среду, трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки теплоизолирован.

Так как заявленная совокупность признаков проявляет новое свойство (позволяет упростить конструкцию устройства) и это новое свойство является результатом введения в заявленную совокупность новых отличительных признаков (использование в качестве перепускного канала - трубопровода для отвода утечек из узла разгрузки, а в качестве дросселя - узла разгрузки вала от осевых усилий), то это позволяет утверждать о наличии в заявленном устройстве существенных отличий. Отсутствие описаний подобных устройств в общетехнических и патентных источниках информации позволяет утверждать о наличии в созданном техническом решении новизны.

На фиг.1 изображена гидравлическая схема предлагаемого устройства.

К насосу 1 подсоединены входной 2 и выходной 3 патрубки и трубопровод 4 для отвода утечек из узла разгрузки. На входном патрубке 2 установлены датчик давления 5 и датчик температуры 6. На

выходном патрубке 3 установлен датчик давления 7. На трубопроводе 4 для отвода утечек из узла разгрузки установлены датчик температуры 8 и датчик давления 9. Трубопровод 4 снабжен вентилем 10. Трубопровод 4 для отвода утечек из узла разгрузки соединяется с входным патрубком 2 (см. чертеж) или дренажной емкостью (не показано). Трубопровод 4 для отвода утечек из узла разгрузки, с целью уменьшения теплоотдачи в окружающую среду, и соответственно, снижения погрешности при измерении температуры, теплоизолирован.

Устройство работает следующим образом.

Перекачиваемая жидкость имеющая давление Pi и температуру T₁ подается к насосу 1, в котором происходите сжатие до давления Р₂ и повышение ее температуры до Т₂. Далее основная масса перекачиваемой жидкости подается в выходной патрубок 3, а часть ее (1,5-6% для насосов типа ЦНС-180) после выхода из последней ступени насоса с целью уравновешивания осевого усилия, действующего на ротор, направляется в кольцевой зазор узла разгрузки, образованный втулкой разгрузки и дистанционной втулкой, и далее - кольцевую щель между диском и кольцом узла разгрузки.

При прохождении жидкости через зазор и щель узла разгрузки происходит снижение ее давления по изоэнталышйному закону до Рз и повышение ее температуры до Т₂. С помощью вентиля 10 устанавливается равенство давлений перекачиваемой жидкости во входном патрубке 2 и трубопроводе 4 для отвода утечек из узла разгрузки (Р₁=Р₃ ). Контроль давлений P₁ и Р₃ осуществляют с помощью датчиков давления 5 и 9.

Датчиками давления 5 и 7 измеряют развиваемый насосом 1 напор, а датчиками температуры 6 и 8 измеряют разность температур в трубопроводе 4 для отвода утечек из узла разгрузки и входном патрубке 2 при обеспечении равенства давлений (Р₁=Р₃) перекачиваемой жидкости. Полученные данные используют для определения КПД по известным формулам /2, 3/.

Контроль КПД с целью оценки технического состояния насоса служит для своевременного установления момента проведения ремонта или иного вида технического воздействия, а также для определения оптимального состава работающих на одну систему насосов. В свою очередь своевременное проведение технических воздействий позволит наиболее полно использовать ресурс насоса и снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения времени непроизводительной работы насоса.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает при использовании положительный народнохозяйственный эффект.

Источники информации, использованные при оформлении

заявки:

1. Авторское свидетельство СССР 937770, кл. F04В 51/00,

1982.

2. Авторское свидетельство СССР 1101585, кл. F04D 15/00,

1984.

3. Макаров Р.А., Шолом A.M. Термодинамический метод диагностирования составных частей гидропривода. - Строительные и дорожные машины, 1979, 6 - с.20-23.

Устройство для определения КПД центробежного насоса, содержащее входной и выходной патрубки, перепускной трубопроводом с дросселем, соединяющий выходной патрубок с входным, датчики температуры, установленные на входном патрубке и перепускном трубопроводе, и датчики давления, установленные на входном и выходном патрубках, отличающееся тем, что для упрощения конструкции и использования имеющихся на насосе элементов в качестве перепускного канала с дросселем использованы узел для разгрузки вала от осевых усилий (как эквивалент дросселя) и трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки, при этом трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки теплоизолирован.