УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КПД ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при оценке технического состояния центробежных насосов, имеющих узлы разгрузки вала от осевых усилий с регламентированной утечкой перекачиваемой среды, например, гидропяту, барабан, в которых разгрузка осуществляется перекачиваемой средой.
Известно устройство (RU 98501 опубл. 20.10.2010), позволяющее определять КПД центробежных насосов, включающее насос с подсоединенными к нему входной и выходной магистралями, теплоизолированный трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки с вентилем, датчики давления, установленные на входной и выходной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, датчики температуры, установленные на входной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки.
Недостатком описанного устройства является низкая точность определения КПД, обусловленная тем, что измеряемые для определения КПД параметры зависят от режима работы насоса.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности определения КПД насоса.
Решение указанной задачи достигается тем, что, согласно известному устройству, включающему насос с подсоединенными к нему входной и выходной магистралями, теплоизолированный трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки с вентилем, датчики давления, установленные на входной и выходной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, датчики температуры, установленные на входной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, предлагаемое устройство содержит вентиль в выходной магистрали, блоки сравнения давлений и температур, блок управления, блок запрета, вычислительное устройство и блок индикации, при этом входы блоков сравнения давлений и температур соединены соответственно с датчиками давления на входной и выходной магистрали и датчиками температур, выход блока сравнения давлений соединен с блоком управления, а выходы блока управления и блока сравнения температур соединены последовательно с блоком запрета, вычислительным устройством и блоком индикации.
На чертеже изображена гидравлическая схема предлагаемого устройства.
К насосу 1 подсоединены входная 2 и выходная 3 магистрали и трубопровод 4 для отвода утечек из узла разгрузки. На входной магистрали 2 установлены датчик давления 5 и датчик температуры 6. На выходной магистрали 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, а выходная магистраль 3 - вентилем 11. Трубопровод 4 для отвода утечек из узла разгрузки соединяется со входной магистралью 2. Трубопровод 4 для отвода утечек из узла разгрузки, с целью уменьшения теплоотдачи в окружающую среду и, соответственно, снижения погрешности при измерении температуры, теплоизолирован. Выходы датчиков давления 5 и 7 соединены последовательно с блоком сравнения давлений 12 и блоком управления 14. Выходы датчиков температур 6 и 8 соединены с блоком сравнения температур 13. Выходы блоков управления 14 и сравнения температур 13 соединены последовательно с блоком запрета 15, вычислительным устройством 16 и блоком индикации 17.
Устройство работает следующим образом.
1
1
2
2
Перекачиваемая жидкость, имеющая давление P и температуру T подается к насосу 1, в котором происходите ее сжатие до давления P и повышение температуры до T. Далее основная масса перекачиваемой жидкости подается в выходную магистраль 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.
3
2
1
3
1
3
1
2
При прохождении жидкости через зазор и щель узла разгрузки происходит снижение ее давления по изоэнтальпийному закону до Pи повышение ее температуры до T. С помощью вентиля 10 устанавливается равенство давлений перекачиваемой жидкости во входной магистрали 2 и трубопроводе 4 для отвода утечек из узла разгрузки (P=P). Контроль давлений P и P осуществляют с помощью датчиков давления 5 и 9. С помощью вентиля 11 на входной магистрали 2 устанавливается номинальное значение перепада давления на насосе 1, контроль разности давлений P и Pосуществляют с помощью датчиков давления 5 и 7 и блока сравнения давлений 12. При номинальном значении перепада давления на насосе 1 блок управления 14 выдает разрешающий сигнал на блок запрета 15, обеспечивая прохождение сигнала с блоков сравнения давлений 12 и температур 13 в вычислительное устройство 16, где рассчитывается значение КПД по известным формулам (SU 1101585, опубл. 07.07.1984; Макаров Р.А., Шолом А.М. Термодинамический метод диагностирования составных частей гидропривода. - Строительные и дорожные машины, 1979, №6 - с. 20-23.). Значение вычисленного КПД насоса выводится на блок индикации 17.
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.