一种新型智能开式回路离心泵汽蚀测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型智能开式回路离心泵汽蚀测试系统，属于离心泵测试技术领域，其技术方案为：包括气液两相分离罐，气液两相分离罐下端通过吸入管路与被试泵连接在一起；吸入管路上有进口压力传感器，入口调节阀。吸出管路上有出口压力传感器，转速传感器，电磁流量计，电动调节阀。所述进出口压力传感器，电磁流量计均与数据采集系统相连，电动调节阀和入口调节阀与自动控制系统相连，自动控制系统自动判断扬程是否稳定，通过反馈闭环精确控制流量的恒定以及自动采集压力，流量等数据。本发明专利技术在被试泵前加入除气装置，降低由于阀门提前发生汽蚀造成试验不准确的危害，提高开式汽蚀试验的测试精度，减少测试人员的工作量。减少测试人员的工作量。减少测试人员的工作量。

【技术实现步骤摘要】
一种新型智能开式回路离心泵汽蚀测试系统


[0001]本专利技术属于离心泵测试技述领域，具体涉及一种新型智能开式回路离心泵汽蚀测试系统。

技术介绍

[0002]泵的汽蚀试验，就是用试验的方法得出该泵要发生汽蚀时，相应的汽蚀余量值，将此汽蚀余量称为临界汽蚀余量值。离心泵汽蚀试验主要分为开式回路和闭式回路；闭式回路试验精度高，但操作复杂，造价也高；而开式回路安装简单，但受阀门的干扰太大，很容易提前在阀门处产生汽蚀，数据采集时波动也比较大。
[0003]所谓开式汽蚀试验，就是通过改变入口阀门开度来降低进口压力，从而使泵发生汽蚀现象，但根据以往的试验过程以及结果来看，在改变阀门开度的时，压力下降，流量也会下降；在试验过程中需要保持流量的恒定，同时阀门开度改变时，流速变大，流经阀门处的液体会有汽泡产生，在阀门处提前发生汽蚀，采集数据时存在不稳定的情况，扬程往往下降之后，过了很久又会上升，造成试验结果的不准确，针对以上问题，开式系统目前没有闭式系统应用广，所以目前在开式回路上的试验精确度还有待提高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种新型智能开式回路离心泵汽蚀测试系统，该专利技术在被试泵前加入了气液两相分离罐，可以减轻由于提前发生汽蚀导致试验结果不准确的危害，待扬程稳定时自动采集数据，一定程度上提高测试精度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：本专利技术包括用于改善流体流动状态的气液两相分离罐，所述气液两相分离罐下端通过吸入管路与被试泵连接在一起；所述吸入管路沿着水流方向依次有入口调节阀，气液两相分离罐和进口压力传感器；被试泵的吸出管路依次有出口压力传感器，转速传感器，电磁流量计和电动调节阀；所述进口压力传感器、出口压力传感器、转速传感器、电磁流量计均与数据采集系统相连；电动调节阀和入口调节阀与自动控制系统相连，自动控制系统自动判断扬程是否稳定，通过反馈闭环精确控制流量的恒定以及自动采集压力，流量数据。
[0006]本专利技术的有益效果在于：1.开式回路的最大缺点就是受阀门的干扰太多，加入气液两相分离罐就是为了减少因为阀门处提前发生汽蚀导致实验结果不准确而产生的危害，现有技术，解决阀门干扰的另一个办法就是改变阀门结构，但目前为止任何阀门，都会在改变开度时发生汽蚀，有气泡产生，干扰还是比较大，所以加入这个气液两相分离罐可以较好的改善阀门处提前发生汽蚀导致试验不准确的问题。
[0007]2.本专利技术的新型智能开式回路离心泵汽蚀测试系统，在泵的吸入口前加入了气液两相分离罐，罐的内筒不是采用寻常的圆柱结构，而是用上宽下窄的圆台结构，内筒上端采
用圆弧设计，进行了新的创新，这会使流体的流动状态得到改善，更加稳定，提高了汽蚀试验的精确度。
[0008]3.本专利技术的测试方法，结合了自动控制理论，通过闭环精确控制流量的稳定，相对于其他开式回路系统，多加了判断扬程稳定，开式试验本身存在着数据波动较大的问题，有时候扬程看似稳定，但过了一段时间后，又会回升，如果过早的采集数据就会导致最后测得的气汽蚀余量有偏差，这里自动控制系统针对扬程数据的采集提高了要求，当连续五次扬程数据波动范围小于百分之一时，才可以对其进行采集。
附图说明
[0009]图1是气液两相分离罐的正面结构示意图，其中：1.排气口，2.排污口，3.内筒，4.罐体，5.进水管，6.出水管；图2是本专利技术测试系统的结构示意图，其中：7.水池，8.入口调节阀，9.气液两相分离罐，10.进口压力传感器，11.被试泵，12.转速传感器，13.出口压力传感器，14.电磁流量计，15.电动调节阀， 16. 数据采集系统，17.自动控制系统。
具体实施方式
[0010]本专利技术的一种典型的实施方式中，如图2所示，该测试系统包括水池7、入口调节阀8、气液两相分离罐9、进口压力传感器10、被试泵11、转速传感器12、出口压力传感器13、电磁流量计14、电动调节阀15。
[0011]如图1所示，在气液两相分离罐9底部有排污口2，排污口2用来排掉一些长时间积累的杂物；罐顶部有排气口1，排气孔用于排出水中的气泡。
[0012]气液两相分离罐9的下端一侧设有进水管5与入口调节阀8相连，入口调节阀用于调节入口阀门开度，从而降低入口压力；另一侧设有出水管6与被试泵11相连，被试泵11进口管路前设有进口压力传感器10，用于测量泵进口压力；被试泵11出口管路上设有出口压力传感器，用于测量泵出口压力。出口管路上还设有电磁流量计14，用来测量流量；设有电动调节阀15，用来调节流量。
[0013]气液两相分离罐9的内部设有内筒3，内筒3采用上宽下窄的圆台结构，比起上下一样宽的圆柱结构，这样设计会对液体流出内筒时的冲击力产生一个缓冲作用，流体在管道时速度比较大，当进入内筒时速度减小，随着水的慢慢累积，会更加平缓的流出内筒，内部的上端出口边缘采用弧形设计，弧形的设计也会对水流产生缓冲，这样液体在流出时，不会造成很大的液体溅起。液体在进入内筒之后，速度会降低，利用气泡和液体之间的密度差，液体逐渐上升，流出内筒，气泡继续上升，由排气孔排出，实现气液分离，同时还可以稳定液体的流速，改善液体的流动状态，使液体进入泵时的流速更加稳定。
[0014]作为进一步的技术方案，通过反馈系统控制流量的稳定，同时自动控制系统会自动判断扬程是否稳定，当扬程稳定时系统会自动记录该工况点下的各个参数数据，具体测试过程如下：1）检查整个系统的气密性，确保各个管路不漏气；2）按小流量工况点，设计工况点，大流量工况点的顺序进行试验；3）启动被试泵，流量调节至小流量工况点，系统采集初始数据，进出口压力，大气
压力，转速，流量等；4）调节入口节流阀，从而改变泵入口压力，当流量下降到超出规定的范围时，自动控制系统会实现闭环精确控制电动调节阀的位置及开度，将流量调节到指定范围，扬程根据进出口压力差由计算机实时计算，系统每隔5S记录一下数据，当连五次扬程数据波动范围误差在百分之一内时，则认为扬程稳定，不会回升，计算机自动采集数据，直到扬程下降到百分之三时，完成小流量工况点的汽蚀试验。
[0015]5）设计工况点和大流量工况点重复上述步骤，结束后绘制流量—汽蚀余量，扬程—汽蚀余量曲线图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型智能开式回路离心泵汽蚀测试系统，其特征在于，包括用于改善流体流动状态的气液两相分离罐，所述气液两相分离罐下端通过吸入管路与被试泵连接在一起；所述吸入管路沿着水流方向依次有入口调节阀，气液两相分离罐和进口压力传感器；被试泵的吸出管路依次有出口压力传感器，转速传感器，电磁流量计和电动调节阀；所述进口压力传感器、出口压力传感器、转速传感器、电磁流量计均与数据采集系统相连；电动调节阀和入口调节阀与自动控制系统相连，自动控制系统自动判断扬程是否稳定，通过反馈闭环精确控制流量的恒定以及自动采集压力，流量数据。2.如权利要求1所述的一种新型智能开式回路离心泵汽蚀测试系统，其特征在于，所述气液两相分离罐底部设有排污口，顶部设有出气口，内筒整体采用上宽下窄的结构。3.如权利要求2所述的一种新型智能开式回路离心泵汽蚀测试系统，其特征在于，所述内筒上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小卉，牟介刚，谷云庆，吴登昊，裘直，董步宇，徐欣，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：