СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФОРСУНОК
NOZZLE TEST STAND

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания форсунок, предназначенных для распыления воды под высоким давлением при тушении пожара, и может быть использовано для определения расхода воды через форсунку.
В уровне техники аналоги не выявлены.
Предлагаемым изобретением решается задача создания стенда, позволяющего обеспечить точность измерения расхода воды через форсунку при различных значениях давления воды.
Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, предназначенных для испытания форсунок. Указанный технический результат достигается за счет того, что стенд для испытания форсунок включает привод, насос, емкость для воды, устройство для закрепления форсунки, связанное с насосом нагнетательной линией, в которой установлены обратный клапан, два манометра, кран управления, расположенный между манометрами, датчик давления, и которая связана с емкостью для воды байпасной линией, в последней установлен разгрузочный клапан, линия управления которого соединена с нагнетательной линией на участке между обратным клапаном и краном управления, частотный преобразователь, выход которого связан с приводом, а вход - с датчиком давления, расходомер, установленный во всасывающей линии и связанный с индикатором расхода.
Предлагаемый стенд для испытания форсунок иллюстрируется чертежом.
Стенд содержит привод, выполненный в виде электродвигателя 1, насос 2, устройство (не показано) для закрепления форсунки 3, связанное нагнетательной линией 4 с насосом 2, емкость 5 для воды, связанная всасывающей линией 6 с насосом 2, частотный преобразователь 7, вход которого связан с выходом регулятора 8, приемную воронку 9, связанную сливной линией 10 с емкостью 5 для воды. В нагнетательной линии 4 установлены обратный клапан 11, два манометра 12 и 14, кран 13 управления, расположенный между манометрами 12 и 14, датчик 15 давления. Выход датчика 15 давления связан с входом частотного преобразователя 7, а выход последнего связан с электродвигателем 1. Между частотным преобразователем 7 и датчиком 15 давления расположен переключатель 16 режимов. Нагнетательная линия 4 связана с емкостью 5 для воды байпасной линией 17, в которой установлен разгрузочный клапан 18, линия 19 управления которого соединена с нагнетательной линией 4 на участке между обратным клапаном 11 и краном 13 управления. Во всасывающей линии 6 установлены фильтр 20, расположенный перед насосом 2, и расходомер 21, связанный с индикатором 22 расхода.
Манометр 12 предназначен для настройки разгрузочного клапана 18 на давление, при котором осуществляется переключение последнего, а манометр 14 - для измерения давления воды на входе в форсунку 3.
Датчик 15 давления предназначен для измерения давления и передачи электрического сигнала, пропорционального давлению, на вход частотного преобразователя 7.
Частотный преобразователь 7 предназначен для изменения числа оборотов электродвигателя 1, что позволяет регулировать подачу воды насосом 2.
Подготовка стенда к работе заключается в настройке разгрузочного клапана 18 на давление, превышающее заданное (например, на 10%). Заданное давление - давление, при котором форсунка 3 подлежит испытанию.
Подготовку стенда к работе осуществляют при закрытом кране 13 управления и при заполненной водой емкости 5. При включении электродвигателя 1 насос 2 начнет подавать воду в нагнетательную линию 4. С помощью регулятора 8 частотным преобразователем 7 регулируют число оборотов электродвигателя 1, что приводит к изменению подачи воды насосом 2. Поскольку кран 13 управления закрыт, вода циркулирует по байпасной линии 17 в емкость 5 для воды, а из последней по всасывающей линии 6 через насос 2 в нагнетательную линию 4.
По манометру 12 контролируют давление, как только давление превысить заданное (например, на 10%), прекращают изменять число оборотов электродвигателя 1. Давление, превышающее заданное (например, на 10%), является давлением, на которое настроен разгрузочный клапан 18, т.е. при котором осуществляется переключение последнего.
При ручном режиме работы стенд функционирует следующим образом.
Переключатель 16 режимов находится в положении Р (см. чертеж), т.е линия, соединяющая датчик 15 давления с частотным преобразователем 7, разомкнута. При включении электродвигателя 1 насос 2 начинает подавать воду из емкости 5 по всасывающей линии 6 в нагнетательную линию 4, запертую краном 13 управления. При превышении в нагнетательной линии 4 давления, на которое настроен разгрузочный клапан 18, последний открывается и вода начинает циркулировать по байпасной линии 17 в емкость 5 для воды, а из последней по всасывающей линии 6 через насос 2 в нагнетательную линию 4. Форсунку 3, подлежащую испытанию, устанавливают в устройство (не показано) для ее закрепления, открывают кран 13 управления, давление уменьшится, и разгрузочный клапан 18 перекроет байпасную линию 17, и полный расход воды начнет поступать в форсунку 3. Давление воды на входе в форсунку 3 контролируют по манометру 14. В случае превышения заданного давления частотным преобразователем 7 с помощью регулятора 8 уменьшают число оборотов электродвигателя 1, что приводит к уменьшению подачи воды насосом 2.
Вода из форсунки 3 сливается в приемную воронку 9, из которой по сливной линии 10 в емкость 5 для воды, а из последней по всасывающей линии 6 через насос 2 в нагнетательную линию 4. Расходомер 21 измеряет расход воды через форсунку 3. Величину расхода воды показывает индикатор 22 расхода. После того как показания с индикатора 22 расхода будут сняты, кран 13 управления закрывают, давление в нагнетательной линии 4 на участке между обратным клапаном 11 и краном 13 управления начнет возрастать, и при давлении больше заданного (например, на 10%), откроется разгрузочный клапан 18, и вода начнет циркулировать по байпасной линии 17 в емкость 5 для воды, а из последней по всасывающей линии 6 через насос 2 в нагнетательную линию 4. Форсунку 3 извлекают из устройства (не показано) для ее крепления и на ее место устанавливают следующую, подлежащую испытанию.
При автоматическом режиме работы стенд функционирует следующим образом.
Переключатель 16 режимов находится в положении А, т.е. линия, соединяющая датчик 15 давления с частотным преобразователем 7, замкнута.
При включении электродвигателя 1 насос 2 начинает подавать воду из емкости 5 по всасывающей линии 6 в нагнетательную линию 4, запертую краном 13 управления. При превышении в нагнетательной линии 4 давления, на которое настроен разгрузочный клапан 18, последний срабатывает и вода начинает циркулировать по байпасной линии 17 в емкость 5 для воды, а из последней по всасывающей линии 6 через насос 2 в нагнетательную линию 4.
При открывании крана 13 управления давление уменьшится, и разгрузочный клапан 18 закроет байпасную линию 17, и полный расход воды начинает поступать в форсунку 3. Манометр 14 показывает давление воды на входе в форсунку 3, а датчик 15 давления регистрирует это давление.
В случае превышения заданного давления воды в нагнетательной линии 4 сигнал с датчика 15 давления поступает на вход частотного преобразователя 7, с помощью которого корректируется число оборотов электродвигателя 1, и тем самым уменьшая или увеличивая подачу воды, таким образом, чтобы давление на входе в форсунку, по показаниям датчика 15 давления, соответствовало заданному значению.
Вода из форсунки 3 сливается в приемную воронку 9, из которой по сливной линии 10 в емкость 5 для воды, а из последней по всасывающей линии 6 через насос 2 в нагнетательную линию 4.
Расходомер 21 измеряет расход воды через форсунку 3. Величину расхода воды показывает индикатор 22 расхода. После того как показания с индикатора 22 расхода будут сняты, кран 13 управления закрывают, давление в нагнетательной линии 4 на участке между обратным клапаном 11 и краном 13 управления начнет возрастать, и при давлении больше заданного (например, на 10%) откроется разгрузочный клапан 18, и вода начинает циркулировать по байпасной линии 17 в емкость 5 для воды, а из последней по всасывающей линии 6 через насос 2 в нагнетательную линию 4. Форсунку 3 извлекают из устройства (не показано) для ее крепления, на ее место устанавливают следующую, подлежащую испытанию.
Заявляемый стенд позволяет обеспечить следующее:
- точность измерения расхода воды через форсунку при различных значениях давления воды.;
- постоянную работу насоса;
- замену форсунки при работающем насосе;
- поддержание заданного давления постоянным в процессе испытания форсунки;
- надежность работы благодаря возможности функционировать в ручном или автоматическом режиме.