СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГИДРОЦИКЛОНА ФИЛЬТРУЮЩЕГО

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к конструкциям стендов для испытаний гидроциклонов, в частности гидроциклонов фильтрующих для очистки перекачиваемой насосом нефти от механических примесей с последующим использованием ее в качестве запирающей жидкости торцовых уплотнений нефтяного насоса.
Известен стенд для определения технического состояния гидравлического агрегата, содержащий емкость с рабочей чистой жидкостью, сливной патрубок которой гидравлически связан со входом насоса, выход которого при помощи содержащего систему контрольно-измерительной и запорно-регулирующей аппаратуры трубопровода соединен со входом испытываемого гидравлического агрегата, выход которого гидравлически связан емкостью рабочей жидкости [патент РФ на полезную модель №2350790, F15B 19/00, заявка №2007142059/06 от 15.11.2007, опубл. 27.03.2009]. Известный стенд не может быть использован для испытаний гидроциклонов фильтрующих.
Известен также стенд для испытаний фильтра, содержащий емкость с загрязненной жидкостью, гидравлически связанную со входом насоса, выход которого при помощи содержащего систему контрольно измерительной и запорно-регулирующей аппаратуры трубопровода соединен со входом испытываемого фильтра, выход которого гидравлически связан емкостью рабочей жидкости [патент РФ на полезную модель №67202, F15B 19/00, заявка 2007113458/22 от 10.04.2007, опубл. 10.10.2007]. Известный стенд предназначен для испытаний рукавных фильтров и не может быть использован для испытаний гидроциклонов фильтрующих.
В качестве прототипа выбран стенд для испытаний гидроциклонов, содержащий емкость с загрязненной жидкостью, гидравлически связанную со входом насоса, выход которого при помощи содержащего систему контрольно-измерительной и запорно-регулирующей аппаратуры трубопровода соединен с подводящим патрубком испытываемого гидроциклона, сливной и разгрузочный патрубки которого трубопроводами гидравлически связаны с измерительными емкостями большого объема[патент на изобретение РФ №2182045, В04С 11/00, В041 3/00, заявка №98120861/03 от 20.11.1998, опубл. 10.05.2002]. Основными недостатками известного стенда являются сложность конструкции и расслаивание загрязненной жидкости в емкости на жидкую и твердую фракции, что снижает достоверность получаемых в ходе испытаний результатов.
Для устранения указанных недостатков предлагается стенд для испытаний гидроциклона фильтрующего, содержащий емкость с загрязненной жидкостью, гидравлически связанную со входом насоса, выход которого при помощи снабженного системой запорно-регулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры трубопровода соединен с подводящим патрубком испытываемого гидроциклона, сливной и разгрузочный патрубки которого гидравлически связаны с измерительными емкостями, в котором, согласно полезной модели, в качестве измерительных емкостей использованы съемные мерные сосуды, установленные в верхней части емкости с загрязненной жидкостью, сливной патрубок которой дополнительно соединен магистралью с выходом насоса, а вход последнего гидравлически связан с емкостью выше ее сливного патрубка с возможностью создания циркуляции и перемешивания загрязненной жидкости в емкости.
Для обеспечения взрывозащиты при использовании органических диэлектрических жидкостей испытываемый гидроциклон снабжен заземляющими шинами.
Для ускорения получения результатов испытаний измерительные емкости снабжены ситами.
Сопоставительный анализ заявляемого стенда с прототипом и другими решениями в данной области техники показывает, что изложенная в патентной формуле совокупность существенных признаков неизвестна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию полезной модели "новизна".
Соответствие заявляемого технического решения критерию полезной модели "промышленная применимость" видно из нижеприведенного примера конкретного выполнения стенда.
Полезная модель иллюстрирована чертежом, на которых представлена гидравлическая схема стенда для испытаний гидроциклона фильтрующего.
Перечень позиций на чертеже:
1 - емкость;
2 - насос;
3 - трубопровод;
4 - подводящий патрубок;
5 - испытываемый гидроциклон;
6 - сливной патрубок;
7 - разгрузочный патрубок;
8 - мерный сосуд;
9 - нижний патрубок;
10 - магистраль нижнего патрубка;
11 - патрубок отбора жидкости;
12 - заземляющая шина;
13 - сито;
14, 15, 16 - вентиль.
Стенд содержит емкость 1 с загрязненной жидкостью в виде содержащего песок минерального масла, близкого по физическим свойствам (плотности и вязкости) к нефти. Емкость 1 гидравлически связана со входом регулируемого насоса 2, выход которого соединен трубопроводом 3 с подводящим патрубком 4 испытываемого гидроциклона 5, сливной и разгрузочный патрубки 6 и 7 которого гидравлически связаны со съемными мерными сосудами 8, установленными в верхней части емкости 1. При этом нижний патрубок 9 емкости 1 соединен магистралью 10 с выходом насоса 2, а вход последнего соединен с емкостью 1 через патрубок 11, расположенный выше патрубка 9.
Для обеспечения взрывозащиты испытываемый гидроциклон 5 снабжен заземляющими шинами 12.
Для ускорения получения результатов испытаний мерные сосуды 8 снабжены ситами 13.,
Для регулировки потоков и расходов на трубопроводах и магистралях стенда установлены запорно-регулирующие вентили 14, 15 и запорный вентиль 16.
Работа стенда происходит следующим образом.
Предварительно приготавливают для проведения испытаний песок в количестве соответствующем заданному процентному содержанию по массе и гранулометрическому составу. Заполняют емкость 1 минеральным маслом. Включают насос 2. При этом положение вентиля 14 «ОТКРЫТО», положение вентилей 15, 16 «ЗАКРЫТО». Вносят в минеральное масло в качестве механических примесей подготовленный песок в заданном количестве. Открывают вентиль 15, обеспечивая подачу на гидроциклон 5 рабочей среды при заданных давлении и подаче.
После выхода стенда на установившийся режим циркуляции рабочей среды с механическими примесями (по прошествии одной-двух минут), устанавливают съемные мерные сосуды 8 и фиксируют время их заполнения, определяя тем самым объемный расход Q загрязненного масла в м/с, по формуле:
где
3
V - количество рабочей среды в метрах кубических, набранное в мерные сосуды 8 за измеренное время, м;
t - время, в течение которого были наполнены мерные сосуды 8, с.
Устанавливают сита 13 и в течение заданного времени (порядка 1 мин) ведут сбор механических примесей в сита «песковое» и «сливное».
Взвешивают собранное количество механических примесей.
По окончании испытаний отключают насос 2, закрывают вентили 14, 15 и открывают вентиль 16 для слива масла из емкости 1 в дренажную емкость (не показано).
При использовании заявляемой полезной модели достигается следующий технический результат: упрощается конструкция стенда для испытаний гидроциклона, устраняется расслаивание загрязненной рабочей жидкости на жидкую и твердую фракции, что повышает достоверность получаемых в ходе испытаний результатов.