离心泵临界转速试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种离心泵临界转速试验装置，其试验离心泵（４０）与试验泵电机（４１）相联，试验泵电机又与变频器（４６）相联，在试验离心泵的轴承体（５５）上装有振动传感器（４２）及振动检测仪（４５），且该试验离心泵的叶轮（６）为实心圆盘；其供压泵（５４）与供压泵电机（５１）相联，供压泵的入口端与试验水池（４９）相联、供压泵的出口端通过压力管、调压阀与试验离心泵的进口端相联，试验离心泵的出口端与试验水池（４９）相联；试验离心泵的入口端处、出口端处分别装有入口压力表（４３）、出口压力表（４４）。本实用新型专利技术可以直接通过观测试验离心泵的转速来测定试验离心泵的干、湿临界转速，既方便又准确，以确保泵运行的安全可靠性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种离心泵的临界转速的试验装置。
技术介绍
任何轴系都具有其固有的振动频率。当转轴的运行转速等于转轴 本身的固有频率时，轴系的运行会变得不稳定而产生强烈的振动(通 常称这种振动为共振现象)，从而导致设备零件的损坏，甚至致使设 备产生故障而停机。当转轴的转速偏离转轴本身的固有频率时(一般为产生共振时的转速的±20%以外)，轴系的运行则又会变为平稳。此 产生共振时的转速称为轴的临界转速。计算轴的临界转速的目的就是 为了验算已选定的泵轴的工作转速是否能避开转轴本身的固有频率， 并在合理的转速范围内，以保证泵能安全可靠地运行。目前，国内泵类产品的临界转速的计算方法，基本上釆用传统方 法(能量法见下列公式l)，即下文所谓的"干临界转速"(或称"空 气临界转速")计算法。这种方法对于输送介质是空气或气体的机械 (例如压缩机和风机等)而言，其预测精度普遍可达95%以上。釆用能量法计算干临界转速nc,计算公式如下<formula>formula see original document page 3</formula>1)式(1)中，Y为转子最大静挠度(cm)。当试验泵的转子静挠度 Y = 0. 056mm(实测值)时，则计算的干临界转速nc = 3996 (r/min)。然而，对于输送介质是液体的泵类产品而言，泵产品转轴的临界 转速(即"湿临界转速")的机理比输送气体的机械要复杂的多。显 然，"干临界转速"的计算方法，应用在泵类产品上，则与实际情况 不符合，只能起到估算的作用，只能仅供参考用，而对设计的实际意 义并不大。泵行业有关临界转速设计规范的不完善性是有目共睹的，但由于 国内目前还没有研发出适合泵类产品临界转速的计算方法，更不能使 其规范化，故只能釆用技术本身成熟但并非适用的所谓的"干临界转 速"理论，这是无奈之举。在国外的一些泵业公司和研究单位(例如英国Wer泵业公司、美 国B.J公司等)在20多年前已投入大量的人力和财力，研究出比较实 用的所谓的"湿临界转速"的计算软件。但这个软件是不对外公开的 技术秘密。根据世界石化行业用泵的通用设计制造规范--一美国石油学会 标准API610《石油、重化学和天然气工业用离心泵》的规定，泵的成 套范围应包括湿临界转速计算报告。为了适应石化工业的迅速发展， 为了使国产的泵类产品的技术水平和设计规范与国际接轨，为了提升 国内泵类产品技术档次，为了在设计上确保泵运行的安全可靠性，国 内尽快研发湿临界转速分析计算方法显得非常必要。但是目前国内在 这方面的计算工作仅仅开始起步。在以前，到底有哪些主要因素影响"湿临界转速"，影响程度如何，没有感性认识，缺乏试验依据。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述的不足，而提供一种通过试验的 方式能得到离心泵的干临界转速值、湿临界转速值以及该两值的定量 关系的离心泵临界转速试验装置。本技术的目的通过如下技术方案来实现 一种离心泵临界转 速试验装置，包括试验离心泵、供压泵、试验水池，所述的试验离心 泵与试验泵电机相联，试验泵电机又与变频器相联，在试验离心泵的 轴承体上装有配套使用的振动传感器及振动检测仪，且该试验离心泵的叶轮为实心圆盘；所述的供压泵与供压泵电机相联，供压泵的入口端通过吸水管与试验水池相联、供压泵的出口端依次通过压力管一、 调压阀、压力管二与所述的试验离心泵的进口端相联，试验离心泵的出口端通过排水管与试验水池相联；所述的试验离心泵的入口端处、出口端处分别装有入口压力表、出口压力表。在所述的调压阀与压力 管二之间装有止回闽。釆用本技术后，可以直接通过观测试验离心泵的转速来测定 试验离心泵的干、湿临界转速，既方便又准确，以确保泵运行的安全 可靠性。从试验结果得知，试验离心泵的壳体密封环的磨损对湿临界 转速的影响很大。当离心泵经过长时间运行后，壳体密封环的密封间隙扩大了，则泵的湿临界转速降低了；当湿临界转速降低到一定程度 时，泵在运行中产生剧烈振动，并导致运行故障停机或损坏零件。为 确保泵产品安全运行，提醒设计者和使用者应引起足够关注和重视。以下结合附图与实施方式对本技术作进一步的详细描述。附图说明图1为本技术采用的试验离心泵的结构示意图。 图2为图1的侧视图。图3为本技术釆用的供压泵的结构示意图。图4为本技术离心泵临界转速试验装置的结构示意图。图5为图4中的试验离心泵机组的K向视图。图6为本技术釆用的振动传感器、振动检测仪在试验离心泵 的轴承体上安装的结构示意图。图7为图1中选用的单间隙式壳体密封环的结构示意图。图8为图1中选用的三间隙式壳体密封环的结构示意图。图9为本技术的离心泵采用单间隙式壳体密封环时的压力降 与干、湿临界转速的关系图表。图IO为本技术的离心泵釆用单间隙式、三间隙式壳体密封 环时的压力降与湿临界转速的关系图表。图1 l为本技术的离心泵釆用单间隙式、三间隙式壳体密封环 时的不同密封间隙值与湿临界转速的关系图表。具体实施方式如图4、图5所示，本技术离心泵临界转速试验装置，包括 试验离心泵40、供压泵54、试验水池49，所述的试验离心泵40通 过联轴器47与试验泵电机41相联，试验泵电机41又与变频器46 相联，在试验离心泵40的轴承体55 (包括左、右轴承体)上装有配 套使用的振动传感器42及振动检测仪45,且该试验离心泵40的叶 轮6为实心圆盘；所述的供压泵54通过联轴器53与供压泵电机51 相联，供压泵54的入口端通过吸水管32与试验水池49相联、供压 泵54的出口端依次通过压力管一33、调压阀34、压力管二38与所5述的试验离心泵40的进口端相联，试验离心泵40的出口端通过排水 管35(排水管中可装有流量计37)与试验水池49相联；所述的试验 离心泵40的入口端处、出口端处分别装有入口压力表43、出口压力 表44。为了防止水倒流，在所述的调压阀34与压力管二 38之间装 有止回阀36。参照附图，本技术离心泵临界转速的试验方法是首先选用 一试验离心泵机组，由试验泵电机驱动试验离心泵运转，由变频器对 试验泵电机进行无级调速，且该试验离心泵的叶轮为实心圆盘；再选 用一供压泵机组，向试验离心泵的壳体密封环入口提供压力源，并选 用振动传感器及配套的振动检测仪，对试验离心泵的振动值进行测 量，再选用一试验水池，通过供压泵而对试验离心泵进行不注水或者 注水试验；然后，在试验离心泵的壳体密封环处于某一压力降、某一 结构形式或某一间隙值的情况下，通过变频器对电机的转速进行无级 调节的过程中，同时测得试验离心泵的振动速度值；当试验离心泵的 转轴在某一运行速度时，试验离心泵的振幅达到高峰值，则确定该实测转轴速度就是试验离心泵的干临界转速或者湿临界转速。其中，试验离心泵的设计选型首先选用一台250DH176标准型泵作为试验离心泵基本结构，它是一台卧式单级双吸离心泵，其配套的 试验泵电机的功率为315kW。然后对250DH176标准型泵改型为 GX-250DH176试验离心泵，即将250DHU6标准型泵的叶轮更换为大约 相同质量的实心圆盘6(可称为模拟叶轮)，而其它零件基本不变。但 两泵的进出口流动方向相反，原250DH176泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心泵临界转速试验装置，包括试验离心泵（４０）、供压泵（５４）、试验水池（４９），其特征在于：所述的试验离心泵（４０）与试验泵电机（４１）相联，试验泵电机（４１）又与变频器（４６）相联，在试验离心泵（４０）的轴承体（５５）上装有配套使用的振动传感器（４２）及振动检测仪（４５），且该试验离心泵（４０）的叶轮（６）为实心圆盘；所述的供压泵（５４）与供压泵电机（５１）相联，供压泵（５４）的入口端通过吸水管（３２）与试验水池（４９）相联、供压泵（５４）的出口端依次通过压力管一（３３）、调压阀（３４）、压力管二（３８）与所述的试验离心泵（４０）的进口端相联，试验离心泵（４０）的出口端通过排水管（３５）与试验水池（４９）相联；所述的试验离心泵（４０）的入口端处、出口端处分别装有入口压力表（４３）、出口压力表（４４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙森森，沈水钦，夏益洪，池武，戴小锋，
申请(专利权)人：浙江科尔泵业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]