离心泵多相流综合性能试验台制造技术

本发明专利技术公开了一种离心泵多相流综合性能试验台，包括首尾相连的泵

【技术实现步骤摘要】
离心泵多相流综合性能试验台


[0001]本专利技术提供一种离心泵多相流综合性能试验台，属于泵试验装置相关领域
。

技术介绍

[0002]近几十年来，泵输送含有固体颗粒的流体的系统广泛应用于深海采矿
、
煤场脱硫
、
污水处理和油田采油等领域
。
固体颗粒在输送过程中易于泵的蜗壳及叶轮发生碰撞，从而使蜗壳和叶轮产生磨损
。
在固体颗粒输送时，当颗粒太大容易发生泵堵塞，从而使整个系统无法运转
。
因此，研究固体颗粒在泵内随流体运动的规律，观察固体颗粒的运动状态，对于减少蜗壳及叶轮的磨损和防止泵发生堵塞都有及其重要的意义
。
[0003]空化会导致水力机械水力性能的严重恶化，泵内固体壁面脱落的空泡由于惯性发展到下游高压区时，会在近壁面发生破裂，空泡的破裂会使高速流体对材料表面进行冲击，从而造成破坏，影响泵的使用寿命，同时空化也会产生振动和噪声
。
为了保证泵的使用寿命和水力性能，需要研究泵的空化
。
[0004]目前，同时研究固液两相流流动规律和空化的一体化试验台还比较少，如
2016
年
10
月
26
日公开的
201610380693.0
，一种离心泵内粗颗粒固液两相流高速摄影拍摄试验台，仅能进行泵内的固液两相流研究，且颗粒进入试验台形成循环的方法太过复杂，浪费资源
。
再加上整个试验台不封闭，研究固液两相时也会有少量气体存在
。
另外如
2017
年1月
25
日公开的
201510005292.2
，一种潜液泵空化试验台，仅能进行空化试验
。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种离心泵多相流综合性能试验台，通过一个小型倒斗和阀门就能实现颗粒进入试验系统的目的，使用不锈钢孔板进行卷焊就能实现颗粒在试验系统中的循环，加装气液分离器和旋片式真空泵，就能实现固液两相流试验和空化试验都可以进行的目的
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种离心泵多相流综合性能试验台，包括泵，电脑，变径管，出口测压管，弯头，出口管路，流量计，三通，倒斗，阀门，压力表，气水分离器，旋片式真空泵，储水罐，液位计，卷焊不锈钢孔板，颗粒收集器，颗粒出口，进口管路，进口测压管，支座，光源，高速摄像头
。
[0007]所述泵与所述变径管相连，以便所述泵的出口直径与管路直径不相符时，进行管路中流动的过渡
。
[0008]进一步地，所述出口测压管一端与所述变径管相连，所述出口测压管的另一端与所述第一弯头相连，用于测量所述泵出口流体的静压力
。
所述第一弯头与所述第一出口管路，以供流体流动
。
[0009]进一步地，所述第一出口管路的另一端连接所述流量计，所述流量计用于进行管道内流量监测
。
所述流量计与所述第二出口管路相连，以供流体流动
。
[0010]进一步地，所述第二出口管路另一端与所述三通相连，所述三通上端安装有所述
第一阀门，所述第一阀门打开时用于给管路提供固体颗粒，所述第一阀门关闭时用于管路的密封
。
所述第一阀门另一端与所述倒斗相连，所述倒斗便于固体颗粒的进入
。
[0011]进一步地，所述三通右端与储水罐相连，所述储水罐内部安装有所述孔板，孔板的孔径小于固体颗粒粒径，以保证固体颗粒可以在管路中顺利循环，又不会停滞在所述储水罐中
。
所述储水罐外部安装有液位计，用于观察所述储水罐的液位
。
所述储水罐顶部安装有抽气阀
、
压力表和进水阀
。
[0012]所述压力表用于确定储水罐内压力，所述抽气阀与所述气水分离器相连，所述气水分离器用于将试验台中的气体和液体分离，所述气水分离器另一端与所述旋片式真空泵相连，所述旋片式真空泵用于抽走试验台中的气体，排入大气，保证试验台的真空状态
。
[0013]所述储水罐底部安装有所述第三阀门，所述第三阀门用于试验结束后排出所述储水罐中的液体
。
[0014]进一步地，所述储水罐出水口与所述第四阀门相连，所述第四阀门用于控制所述泵的进口流量
。
所述第四阀门另一端与所述颗粒收集器相连，所述颗粒收集器用于收集管路中的颗粒
。
所述颗粒收集器下端与所述第五阀门相连，所述第五阀门用于控制颗粒的排出，所述第五阀门另一端与所述颗粒出口相连，所述颗粒出口便于颗粒流出
。
所述颗粒收集器左端与所述第六阀门相连，所述所述第六阀门另一端与所述进口管路相连
。
[0015]所述进口管路另一端与所述进口测压管相连，所述进口测压管用于测量泵的进口静压力
。
所述进口测压管与所述第二弯头相连，所述第二弯头与所述泵相连
。
所述支座用于支撑和固定所述泵，防止所述泵在工作过程中发生震动
。
[0016]进一步地，所述电脑与所述出口测压管和所述进口测压管相连，用于记录所述出口测压管和所述进口测压管的静压力值，所述电脑也与所述高速摄像头相连，用于拍摄所述泵中固体颗粒的运动状态
。
[0017]进一步地，所述泵的过流部件：叶轮，蜗壳，吸水室，都用有机玻璃制造，便于对所述泵内的流动情况进行拍摄
。
[0018]离心泵多相流综合性能试验台的空化测试过程，包括以下步骤：
[0019]步骤一：连接所述泵，所述电脑，所述变径管，所述出口测压管，所述第一弯头，所述第一出口管路，所述流量计，所述第二出口管路，所述三通，所述倒斗，所述第一阀门，所述第二阀门，所述进水阀，所述压力表，所述抽气阀，所述气水分离器，所述旋片式真空泵，所述储水罐，所述液位计，所述第三阀门，所述孔板，所述第四阀门，所述第五阀门，所述颗粒收集器，所述第六阀门，所述颗粒出口，所述进口管路，所述进口测压管，所述支座，所述光源，所述高速摄像头和所述第二弯头
。
[0020]步骤二：进行空化试验时，关闭其它阀门，打开所述进水阀，往所述储水罐里注水，通过所述液位计观察，当所述储水罐液位到达要求后，关闭所述进水阀
。
打开所述第四阀门和所述第六阀门让流体从所述储水罐流出，经过所述颗粒收集器
、
所述第六阀门
、
所述进口管路
、
所述进口测压管和所述第二弯头后进入所述泵，使流体灌满所述泵
。
打开所述第二阀门，启动所述泵，并打开所述电脑进行信号采集以获得扬程曲线
。
打开所述抽气阀，启动所述气液分离器和所述旋片式真空泵，开始抽真空，当观察到扬程曲线下降3％时，关闭所述抽气阀，并记录下所述压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种离心泵多相流综合性能试验台，其特征在于，包括首尾相连的泵
(1)、
第一管路
、
储水罐
(18)
和第二管路；所述第一管路上连接有三通
(9)
，所述三通
(9)
的其中两个端口和所述第一管路连通，所述三通
(9)
的另一个端口连接有第一阀门
(11)
，所述第一管路上连接有第二阀门
(12)
；所述储水罐
(18)
连接有抽气阀
(15)
和旋片式真空泵
(17)。2.
根据权利要求1所述的离心泵多相流综合性能试验台，其特征在于，所述第一管路包括依次连通的出口测压管
(4)、
和出口管路，所述出口测压管
(4)
和所述泵
(1)
连通，所述出口管路和所述储水罐
(18)
连通，所述三通
(9)
和第二阀门
(12)
设置在所述出口管路上；所述第二管路包括依次连通的进口管路
(27)
和进口测压管
(28)
，所述进口管路
(27)
和所述储水罐
(18)
相连，所述进口测压管
(28)
和所述泵
(1)
相连；所述进口管路
(27)
上设有第四阀门
(22)
和第六阀门
(26)
，在所述第四阀门
(22)
和所述第六阀门
(26)
之间设有颗粒收集器
(25)。3.
根据权利要求2所述的离心泵多相流综合性能试验台，其特征在于，所述出口管路包括第一出口管路
(6)
和第二出口管路
(8)
，所述第一出口管路
(6)
和所述第二出口管路
(8)
连接有流量计
(7)
，所述流量计
(7)
用于管道内流量监测
。4.
根据权利要求3所述的离心泵多相流综合性能试验台，其特征在于，所述泵
(1)
与所述出口测压管
(4)
之间设有变径管
(3)
，所述出口测压管
(4)
和所述第一出口管路
(6)
之间
、
所述进口测压管
(28)
和所述泵
(1)
之间分别连接有第一弯头
(5)
和第二弯头
(32)。5.
根据权利要求3所述的离心泵多相流综合性能试验台，其特征在于，所述第二出口管路
(8)
与所述三通
(9)
相连，所述三通
(9)
上连接有第一阀门
(11)
，所述第一阀门
(11)
背离所述三...

【专利技术属性】
技术研发人员：季磊磊，蒲伟，李伟，李硕，李昊明，陈云飞，杨万运，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：