[发明专利]潜水泵汽蚀余量闭式试验装置

说明书

技术领域

本发明属于流体机械领域，涉及潜水泵水力性能试验，特指一种能测量充水式潜水泵和井用潜水泵汽蚀余量的闭式试验装置。

背景技术

潜水泵是一种广泛应用于工业、农业和各种工程领域的通用机械。其结构是潜水电机与水泵共用一根轴，与一般陆用水泵不同，潜水泵没有吸入管道。

水泵的水力性能指标通常包括流量、扬程、轴功率、效率和汽蚀余量，而汽蚀余量是一个间接测量量，必须通过水泵入口压力总水头、汽化压力水头等数据计算获得。大量数据证明汽蚀破坏是导致水泵发生故障的直接元凶，和其他水泵一样，潜水泵也常常由于潜入深度和大流量工况等原因造成汽蚀破坏而导致失效。但到目前为止，所有潜水泵产品和标准都未能提供汽蚀余量指标。

现有标准GB/T3216-2005《回转动力泵水力性能验收试验1级和2级》提供了一般陆用离心泵、混流泵和轴流泵的水力性能试验方法，是一个通用标准，可以指导对具有吸入管道的水泵性能参数(如流量、扬程、轴功率、效率和汽蚀余量)进行测量和试验。由于潜水泵没有吸入管道，吸入总水头无法测量，而该标准又没有具体提供潜水泵汽蚀余量的测量方法。另一个标准GB/T12785-2002《潜水电泵试验方法》也同样没有提供潜水泵的汽蚀性能试验方法，其他文献也未发现有公开报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够测量潜水泵汽蚀余量的闭式试验装置，为潜水泵产品标准的制定提供有力的试验验证保证。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：潜水泵汽蚀余量闭式试验装置由汽蚀罐、入口阀、异心扩散管、吸入管、潜水泵、温度计、入口压力表、过渡管、密封接头一、转速测量仪、出口压力表、排水管、出口测压管、密封接头二、流量计上游直管段、入口测压管、转速传感器、流量计、流量计下游直管段、流量调节阀、注水阀、真空泵、排水阀、抽气管、隔板、液位计、抽气阀、排气阀组成了闭式水循环回路，见图1。入口阀一端与汽蚀罐出流口通过法兰连接，另一端与异心扩散管用法兰连接，异心扩散管的扩散端与吸入管的一端焊接，吸入管的另一端与入口测压管的一端用法兰连接，入口测压管另一端与过渡管的一端用法兰连接，潜水泵出口法兰与出口测压管大法兰连接后再装入由扩散管、吸入管、入口测压管和过渡管组成的吸入通道内，并与过渡管用法兰连接，转速传感器电缆通过出口测压管大法兰上的密封接头一引出与转速测量仪连接，潜水泵的电源电缆通过出口测压管大法兰上的密封接头二引出，出口测压管的小法兰端与排水管用法兰连接，排水管与流量计上游直管段用法兰连接，流量计上游直管段、流量计、流量计下游直管段、流量调节阀及汽蚀罐入流口之间均用法兰连接，汽蚀罐顶部装有排气阀和抽气阀，抽气阀通过抽气管与真空泵连接，底部设有排水阀，中间部位设有注水阀，外侧还设有液位计，汽蚀罐的出流口设在中部，入流口设在下方，汽蚀罐内入流口与出流口之间用隔板分开。

潜水泵汽蚀余量闭式试验装置的吸入管、入口测压管和过渡管的外径相同且不小于潜水泵外径的2.5倍，吸入管长度不小于其管径的12倍，入口测压管长度为其管径的4倍，出口测压管的管径与潜水泵出口口径相同，出口测压管长度为其管径的4倍，流量计与流量计上游直管段和流量计下游直管段同口径，流量计上游直管段长度不小于其管径的20倍，流量计下游直管段长度不小于其管径的5倍。

潜水泵汽蚀余量闭式试验装置的入口测压管中段外侧焊接有入口均压腔，入口测压管上对称开有不少于4个对称的入口引水孔，温度计和入口压力表分别安装在入口均压腔的两侧，出口测压管中段同样设有出口均压腔，出口压力表安装在出口均压腔的一侧，见图2、图3和图4。

潜水泵汽蚀余量闭式试验装置的温度计、入口压力表、出口压力表、转速传感器及转速测量仪和流量计用于测量潜水泵汽蚀余量的关键参数。

本发明的有益效果是：通过潜水泵汽蚀余量闭式试验装置，能测量不同流量下潜水泵的临界汽蚀余量，解决潜水泵汽蚀性能试验不能开展的问题。

附图说明

图1为潜水泵汽蚀性能闭式试验装置示意图；图中，1.汽蚀罐，2.出流口，3.入口阀，4.异心扩散管，5.吸入管，6.潜水泵，7.温度计，8.入口压力表，9.过渡管，10.密封接头一，11.转速测量仪，12.出口压力表，13.排水管，14.出口测压管，15.密封接头二，16流量计上游直管段，17.入口测压管，18.转速传感器，19.流量计，20.流量计下游直管段，21.流量调节阀，22.注水阀，23.真空泵，24.排水阀，25.抽气管，26.入流口，27.隔板，28.液位计，29.抽气阀，30.排气阀。