RU154842U1

RU154842U1 - UNIVERSAL STAND FOR TESTS OF PUMP UNITS AND THEIR SYSTEMS

Info

Publication number: RU154842U1
Application number: RU2014142869/06U
Authority: RU
Inventors: Сергей Георгиевич Валюхов; Валерий Николаевич Веселов; Александр Александрович Себелев
Original assignee: Открытое акционерное общество (ОАО) "Турбонасос"
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2015-09-10

Abstract

1. Универсальный стенд для испытаний насосных агрегатов и их систем, содержащий установленные на фундаменте насосный агрегат и подключенный к его всасывающему и нагнетательному патрубкам стендовый трубопровод, снабженный контрольно-измерительной системой и запорно-регулирующей арматурой, отличающийся тем, что стендовый трубопровод содержит байпасную измерительную магистраль для обеспечения дополнительной возможности проведения на стенде комплексных испытаний клапанов, регуляторов.2. Универсальный стенд по п. 1, отличающийся тем, что для исключения влияния испытываемых агрегатов на работу насоса по обеим сторонам от испытываемого клапана на байпасной магистрали установлены демпфирующие емкости с воздушной подушкой, частично заполненные перекачиваемой жидкостью.3. Универсальный стенд по п. 1, отличающийся тем, что за испытываемым клапаном на байпасной магистрали установлен узел замера утечек.4. Универсальный стенд по п. 3, отличающийся тем, что узел замера утечек выполнен в виде перфорированного участка трубы магистрали, герметично закрытого коаксиальным кожухом, в котором выполнены воздушный и сливные патрубки.5. Универсальный стенд по п. 4, отличающийся тем, что полость кожуха разделена кольцевыми перегородками на три камеры, каждая из которых содержит сливной патрубок с запорным краном.1. A universal bench for testing pump units and their systems, comprising a bench pipeline installed on the foundation and connected to its suction and discharge nozzles, equipped with a control and measuring system and shut-off and control valves, characterized in that the bench pipeline contains a bypass measuring line to provide additional opportunity to conduct comprehensive tests of valves and regulators at the stand. 2. The universal stand according to claim 1, characterized in that in order to exclude the influence of the tested units on the pump operation, damping containers with an air cushion partially filled with the pumped liquid are installed on the bypass line on both sides of the tested valve. The universal stand according to claim 1, characterized in that a leak metering unit is installed behind the test valve on the bypass line. 4. The universal stand according to claim 3, characterized in that the leakage measuring unit is made in the form of a perforated section of the main pipe, hermetically closed by a coaxial casing, in which air and drain pipes are made. 5. The universal stand according to claim 4, characterized in that the casing cavity is divided by annular partitions into three chambers, each of which contains a drain pipe with a shut-off valve.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к конструкциям универсальных стендов для комплексных испытаний (заводских, приемо-сдаточных, параметрических и пр. испытаний) типоряда насосных агрегатов и их систем, преимущественно, в состав которых входят крупные насосы и агрегаты.The utility model relates to mechanical engineering, namely to the design of universal stands for complex tests (factory, acceptance tests, parametric, etc. tests) of a series of pumping units and their systems, mainly, which include large pumps and units.

В качестве прототипа выбран стенд для испытаний насосов различной производительности, содержащий установленные на фундаменте насосный агрегат и стендовый трубопровод, к которому подсоединены всасывающий и нагнетательный патрубки испытываемого насоса [патент РФ на полезную модель №100149, МПК F04B 51/00, заявка №2010129023/06 от 13.07.2010]. Недостатком известного стенда - прототипа являются ограниченные функциональные возможности, так как он рассчитан на проведение испытаний только насосных агрегатов и на нем нельзя проводить комплексные испытания агрегатов насосных систем, в частности, запорно-регулирующей арматуры большой пропускной способности и работающей при повышенных давлениях.As a prototype, a test bench for pumps of various capacities was selected, containing a pumping unit and a bench pipeline installed on the foundation, to which the suction and discharge nozzles of the pump under test are connected [RF patent for utility model No. 100149, IPC F04B 51/00, application No. 2010129023/06 from 07/13/2010]. A disadvantage of the well-known prototype stand is limited functionality, since it is designed to test only pump units and it is not possible to carry out comprehensive tests of pump system units on it, in particular, shut-off and control valves with high throughput and operating at elevated pressures.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание универсального стенда для испытаний (параметрических, КПД, подача, напор, кавитационный запас и пр.) линейки насосов большой производительности с дополнительной возможностью проведения на стенде комплексных испытаний входящих в состав насосной системы агрегатов, в частности, запорно-регулирующей арматуры.The technical problem to which the proposed utility model is directed is the creation of a universal test bench (parametric, efficiency, supply, pressure, cavitation reserve, etc.) of a high-performance pump line with the additional possibility of conducting complex tests of units included in the pump system , in particular, valves.

Поставленная цель достигается тем, что в универсальном стенде для испытаний насосных агрегатов и их систем, содержащем установленные на фундаменте насосный агрегат и подключенный к его всасывающему и нагнетательному патрубкам стендовый трубопровод, снабженный контрольно-измерительной системой и запорно-регулирующей арматурой, согласно полезной модели, стендовый трубопровод содержит байпасную измерительную магистраль для обеспечения дополнительной возможности проведения на стенде комплексных испытаний клапанов, регуляторов.This goal is achieved by the fact that in the universal test bench for pumping units and their systems, comprising a bench pipeline installed on the foundation and connected to its suction and discharge nozzles, equipped with a control and measuring system and shut-off and control valves, according to a utility model, a bench the pipeline contains a bypass measuring line to provide additional opportunities for comprehensive testing of valves and regulators at the stand.

Для исключения влияния испытываемых агрегатов на работу насоса по обеим сторонам от испытываемого клапана на байпасной магистрали установлены демпфирующие емкости с воздушной подушкой, частично заполненные перекачиваемой жидкостью.To exclude the influence of the tested units on the pump on both sides of the tested valve, damping containers with an air cushion partially filled with the pumped liquid are installed on the bypass line.

С целью расширения функциональных возможностей стенда за испытываемым клапаном на байпасной магистрали установлен узел замера утечек.In order to expand the functionality of the test bench, a leak metering unit is installed on the bypass line behind the test valve.

Для оптимизации конструкции проточной части стенда и исключения вихреобразования потока перекачиваемой среды узел замера утечек выполнен в виде перфорированного участка трубы байпасной магистрали, герметично закрытого коаксиальным кожухом, в котором выполнены воздушный и сливные патрубки.In order to optimize the design of the flow part of the stand and to exclude the vortex formation of the pumped medium flow, the leak metering unit is made in the form of a perforated section of the bypass pipe, hermetically closed by a coaxial casing, in which air and drain pipes are made.

С целью повышения достоверности замеров утечек полость кожуха разделена кольцевыми перегородками на три камеры, каждая из которых содержит сливной патрубок с запорным краном.In order to increase the reliability of leak measurements, the casing cavity is divided by annular partitions into three chambers, each of which contains a drain pipe with a shut-off valve.

Сопоставительный анализ заявляемого стенда с прототипом и с другими решениями в данной области техники показывает, что изложенная в патентной формуле совокупность признаков неизвестна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о его соответствии критерию полезной модели “новизна”.A comparative analysis of the claimed stand with the prototype and with other solutions in the art shows that the set of features set forth in the patent formula is unknown from the existing level of technology, on the basis of which we can conclude that it meets the criterion of the useful model “novelty”.

Соответствие предлагаемого решения критерию “промышленная применимость” видно из ниже приведенного примера конкретного выполнения стенда.The compliance of the proposed solution with the criterion of “industrial applicability” is evident from the following example of a specific implementation of the stand.

Полезная модель иллюстрирована чертежами, на которых показан общий вид заявляемого универсального стенда для испытаний насосных агрегатов и их систем: Фиг. 1 - вид спереди фрагмента стенда, выполненного по пп. 1-5 патентной формулы; Фиг. 2 - тоже самое, вид сверху; Фиг. 3 - выносной элемент A Фиг. 1 (общий вид узла замера утечек по п. 5 патентной формулы).The utility model is illustrated by drawings, which show a General view of the inventive universal stand for testing pumping units and their systems: Fig. 1 is a front view of a fragment of a stand made according to paragraphs. 1-5 of the patent claims; FIG. 2 - the same, top view; FIG. 3 - remote element A FIG. 1 (general view of the leakage measuring unit according to claim 5 of the patent formula).

Перечень позиций на чертежах.The list of items in the drawings.

1 - фундамент;1 - foundation;

2 - насосный агрегат;2 - pump unit;

3 - всасывающий патрубок насоса;3 - suction pipe of the pump;

4 - нагнетательный патрубок насоса;4 - discharge pipe of the pump;

5 - стендовый трубопровод;5 - bench pipeline;

6 - байпасная измерительная магистраль;6 - bypass measuring line;

7 - испытываемый предохранительный клапан;7 - tested safety valve;

8 - демпфирующая емкость перед клапаном 7;8 - damping capacity in front of the valve 7;

9 - демпфирующая емкость после клапана 7;9 - damping capacity after valve 7;

10 - узел замера утечек клапана;10 - node leakage valve;

11 - перфорированный участок трубы;11 - perforated pipe section;

12 - кожух;12 - a casing;

13 - воздушный патрубок:13 - air pipe:

14 - сливной патрубок;14 - drain pipe;

15 - кольцевая перегородка;15 - an annular partition;

16 - камера кожуха;16 - casing chamber;

17 - запорный кран сливного патрубка;17 - shutoff valve of the drain pipe;

18 - мерная емкость для сбора утечек;18 - measured capacity for collecting leaks;

19 - запорный клапан входного участка магистрали 6;19 - shutoff valve of the inlet section of the highway 6;

20 - запорный клапан выходного участка магистрали 6.20 - shutoff valve of the outlet section of the highway 6.

Универсальный стенд для испытаний насосных агрегатов и их систем (см. Фиг. 1, Фиг. 2) содержит установленные на фундаменте 1 насосный агрегат 2 и подключенный к его всасывающему (3) и нагнетательному (4) патрубкам стендовый трубопровод 5, снабженный контрольно-измерительной системой и запорно-регулирующей арматурой (не показ.).A universal bench for testing pumping units and their systems (see Fig. 1, Fig. 2) contains a pumping unit 2 installed on the foundation 1 and a bench pipeline 5 connected to its suction (3) and discharge (4) nozzles, equipped with a control and measuring system and stop valves (not shown).

Стендовый трубопровод 5 содержит байпасную измерительную магистраль 6 для обеспечения дополнительной возможности проведения на стенде комплексных испытаний предохранительного клапана (регулятора, или другой запорно-регулирующей арматуры) 7.Bench pipeline 5 contains a bypass measuring line 6 to provide additional opportunities for comprehensive testing of the safety valve (regulator, or other shut-off and control valves) at the stand.

По обеим сторонам от испытываемого предохранительного клапана 7 на байпасной магистрали 6 установлены демпфирующие емкости 8 и 9. Последние выполнены с воздушной подушкой и частично заполнены перекачиваемой насосным агрегатом 2 жидкостью.On both sides of the tested safety valve 7, damping tanks 8 and 9 are installed on the bypass line 6. The latter are made with an air cushion and partially filled with liquid pumped by the pump unit 2.

За испытываемым клапаном 7 на байпасной магистрали 6 установлен узел 10 замера утечек клапана 7.Behind the test valve 7 on the bypass line 6 is installed node 10 measuring leakage of the valve 7.

Узел 10 (см. Фиг. 3) выполнен в виде перфорированного участка трубы 11 магистрата 6, герметично закрытого коаксиальным кожухом 12, в котором выполнены воздушный и сливные патрубки 13 и 14, соответственно.The node 10 (see Fig. 3) is made in the form of a perforated section of the pipe 11 of the magistrate 6, hermetically closed by a coaxial casing 12, in which the air and drain pipes 13 and 14 are made, respectively.

С целью повышения достоверности замеров утечек полость кожуха разделена кольцевыми перегородками 15 на три камеры 16, каждая из которых содержит сливной патрубок 14 с запорным краном 17.In order to increase the reliability of measurements of leaks, the casing cavity is divided by annular partitions 15 into three chambers 16, each of which contains a drain pipe 14 with a shut-off valve 17.

Под ближним к клапану 7 патрубку 14 при замере утечек устанавливается мерная емкость 18.Under the closest to the valve 7 pipe 14 when measuring leaks installed measuring capacity 18.

Для отключения от стендового трубопровода 5 магистрали 6 на входном и выходном участках последней установлены запорные клапаны 19 и 20, соответственно.To disconnect from the bench pipeline 5 line 6 at the input and output sections of the latter installed shut-off valves 19 and 20, respectively.

Работа стенда происходит следующим образом.The work of the stand is as follows.

Для испытаний насосного агрегата 2 выполняют по заданному алгоритму (программе и методике испытаний) стандартную последовательность операций в соответствии с типом испытаний (параметрических, приемочных, сертификационных и т.п.) известным образом (т.е. определяют расход, замеряют давление на входе и выходе из насоса и т.п.). При этом запорные клапаны 19, 20 находятся в закрытом положении, отсекая байпасную магистраль 6 от стендового трубопровода 5, а краны 17 закрыты.To test the pump unit 2, a standard sequence of operations is performed according to a given algorithm (program and test procedure) in accordance with the type of test (parametric, acceptance, certification, etc.) in a known manner (i.e., determine the flow rate, measure the inlet pressure and pump outlet, etc.). At the same time, the shutoff valves 19, 20 are in the closed position, cutting off the bypass line 6 from the bench pipeline 5, and the valves 17 are closed.

Для испытаний предохранительного клапана 7 перед запуском стенда производится заправка водой трубопровода 5 и байпасной измерительной магистрали 6 при открытых клапанах 19, 20.To test the safety valve 7, before starting the test bench, the pipeline 5 and the bypass measuring line 6 are refilled with the valves 19, 20 open.

Установленные на магистрали 6 демпфирующие емкости 8, 9 заправляются до определенного уровня с образованием в них воздушной пробки для обеспечения сглаживания (демпфирования) пульсаций давления перекачиваемой воды в трубопроводе 5 и магистрали 6, возникающих на переходных режимах при испытании предохранительного клапана 7 (или другого агрегата) на стенде.The damping tanks 8, 9 installed on line 6 are charged to a certain level with the formation of an air plug in them to ensure smoothing (damping) of pressure pulsations of the pumped water in the pipeline 5 and line 6 arising during transient conditions when testing the safety valve 7 (or another unit) at the stand.

После запуска стенда в магистрали 6 создается необходимый для открытия клапана 7 напор воды. При этом заданный напор может достигаться путем дросселирования расхода с номинального до заданного при постоянных оборотах рабочего колеса насосного агрегата 2, либо путем увеличения оборотов рабочего колеса насосного агрегата 2 на дроссельном режиме. При срабатывании (открытии) испытываемого предохранительного клапана 7 происходит сброс воды из магистрали 6 в участок трубопровода 5 перед всасывающим патрубком 3 насосного агрегата 2.After starting the stand in line 6, the water pressure necessary for opening valve 7 is created. In this case, a predetermined pressure can be achieved by throttling the flow rate from the nominal to a predetermined one at constant speeds of the impeller of the pumping unit 2, or by increasing the speed of the impeller of the pumping unit 2 in the throttle mode. When triggered (opening) of the tested safety valve 7, water is discharged from the line 6 to the pipeline section 5 in front of the suction pipe 3 of the pump unit 2.

Наличие демпфирующих емкостей 8 и 9 обеспечивает сглаживание пульсаций давления в магистрали бив остальной проточной части стенда.The presence of damping tanks 8 and 9 provides a smoothing of pressure pulsations in the pipeline against the rest of the flowing part of the stand.

В байпасной измерительной магистрали 6 проводят комплексные испытания клапана 7, в частности: определяют время цикла, давление отрыва, давление полного открытия, давление закрытия, ход штока, величину утечек и пр.In the bypass measuring line 6, complex tests of the valve 7 are carried out, in particular: determine the cycle time, separation pressure, pressure of full opening, closing pressure, stroke, leakage, etc.

Замер утечек клапана 7 производится в узле 10 при работающем насосном агрегате 2. трех открытых кранах 17, открытом клапане 19 и закрытом клапане 20.Leakage of valve 7 is measured in unit 10 with the pump unit 2 running. Three open taps 17, an open valve 19 and a closed valve 20.

Перед проведением замеров предварительно сливают воду из участка байпасной магистрали 6 между испытываемым клапаном 7 и закрытым запорным клапаном 20, а под ближний к клапану 7 сливной патрубок 14 устанавливают мерную емкость 18 для сбора утечек, как это показано на Фиг. 3.Before taking measurements, water is preliminarily drained from the section of the bypass line 6 between the test valve 7 and the closed shutoff valve 20, and a measuring tank 18 is installed under the drain pipe 14 closest to the valve 7 for collecting leaks, as shown in FIG. 3.

В ходе замера из остальных двух открытых патрубков 14 течи быть не должно, так как это является свидетельством негерметичности запорного клапана 20.During the measurement, there should be no leakage from the other two open nozzles 14, as this is an indication of the leakage of the shut-off valve 20.

Использование заявляемой полезной модели обеспечивает создание универсального стенда для испытаний линейки насосов большой производительности с дополнительной возможностью проведения на нем комплексных испытаний запорно-регулирующей арматуры и других агрегатов насоса.The use of the claimed utility model provides the creation of a universal test bench for a line of high-performance pumps with the additional possibility of conducting complex tests of shut-off and control valves and other pump units on it.

Claims

1. Универсальный стенд для испытаний насосных агрегатов и их систем, содержащий установленные на фундаменте насосный агрегат и подключенный к его всасывающему и нагнетательному патрубкам стендовый трубопровод, снабженный контрольно-измерительной системой и запорно-регулирующей арматурой, отличающийся тем, что стендовый трубопровод содержит байпасную измерительную магистраль для обеспечения дополнительной возможности проведения на стенде комплексных испытаний клапанов, регуляторов.1. A universal bench for testing pump units and their systems, comprising a bench pipeline installed on the foundation and connected to its suction and discharge nozzles, equipped with a control and measuring system and shut-off and control valves, characterized in that the bench pipeline contains a bypass measuring line to provide an additional opportunity to conduct comprehensive tests of valves and regulators at the stand.

2. Универсальный стенд по п. 1, отличающийся тем, что для исключения влияния испытываемых агрегатов на работу насоса по обеим сторонам от испытываемого клапана на байпасной магистрали установлены демпфирующие емкости с воздушной подушкой, частично заполненные перекачиваемой жидкостью.2. The universal stand according to claim 1, characterized in that damping containers with an air cushion partially filled with the pumped liquid are installed on both sides of the test valve to exclude the influence of the tested units on the pump’s operation.

3. Универсальный стенд по п. 1, отличающийся тем, что за испытываемым клапаном на байпасной магистрали установлен узел замера утечек.3. The universal stand according to claim 1, characterized in that a leak metering unit is installed behind the test valve on the bypass line.

4. Универсальный стенд по п. 3, отличающийся тем, что узел замера утечек выполнен в виде перфорированного участка трубы магистрали, герметично закрытого коаксиальным кожухом, в котором выполнены воздушный и сливные патрубки.4. The universal stand according to claim 3, characterized in that the leakage measuring unit is made in the form of a perforated section of the main pipe, hermetically closed by a coaxial casing, in which air and drain pipes are made.

5. Универсальный стенд по п. 4, отличающийся тем, что полость кожуха разделена кольцевыми перегородками на три камеры, каждая из которых содержит сливной патрубок с запорным краном.

5. The universal stand according to claim 4, characterized in that the casing cavity is divided by annular partitions into three chambers, each of which contains a drain pipe with a stopcock.