[发明专利]一种高温熔盐泵外特性试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温熔盐泵试验装置，该装置主要用于高温熔盐泵外特性的测量。

背景技术

熔盐泵是专门用来输送高温熔盐的泵。熔盐泵中的介质运动十分复杂，目前泵的设计仍然是靠经验，或者半经验半理论的方式来完成的，这些理论和经验都是来源于科学试验和生产实践。因此，熔盐泵的试验对于泵的设计、生产和使用都具有重要的意义。熔盐泵的性能试验不仅可以为产品的改进和投产提供可靠的技术依据，还对熔盐泵基础理论的研究和发展、熔盐泵性能的改进、熔盐泵设计方法的创新等有着极其重要的作用。

以水作为介质的泵性能试验难度小，试验装置种类多，但是输送高温熔盐的熔盐泵因为工作温度高(最高可超过500℃)，其性能试验难度较大，相关的研究较少，目前尚无专门的试验装置。熔盐泵生产厂家通常采用水来代替熔盐进行熔盐泵性能试验，再通过换算得到输送熔盐时泵的性能，这样避开了高温这一难题，但是测量精度受到影响，换算得到的泵性能与实际性能存在一定的偏差。在高温下进行熔盐泵性能试验，不仅要保证整个试验装置能在高温下安全稳定运行，还要准确测量高温下熔盐泵的各参数，如：流量、扬程、轴功率等，这需要在装置结构和测量方法上进行创新。

发明内容

为了填补熔盐泵输送高温介质时性能测量装置的空白，本发明提供一种高温熔盐泵外特性试验装置，该试验装置耐高温、操作方便、测量精度高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高温熔盐泵外特性试验装置，该装置包括动力传动系统、液路系统、气路系统、加热系统、保温伴热系统和数据采集分析系统；

所述液路系统主要包括夹套管和熔盐罐，熔盐罐用于盛装熔盐及放置待测试熔盐泵，熔盐罐顶部设有熔盐罐盖板，熔盐罐底部设有放料口；熔盐罐盖板上还设有加料孔、氮气入口、放空口，以及待测试溶盐泵取放孔；所述夹套管一端经阀门与泵出口管连接，另一端插入熔盐罐侧壁与熔盐罐内部连通，所述泵出口管由熔盐罐盖板插至熔盐罐内并连接待测试熔盐泵出口；

所述气路系统包括氮气瓶、减压阀和软管，软管插装在熔盐罐盖板上并与熔盐罐内部连通；

动力传动系统主要包括电机和传动轴，传动轴经由熔盐罐盖板密封插至熔盐罐内与待测试熔盐泵连接，整个动力传动系统通过熔盐泵固定板固定在熔盐罐盖板上。

所述保温伴热系统，包括设在熔盐泵固定板至阀门段管路上的电伴热结构，和设于夹套管段的蒸汽伴热结构，以及熔盐罐四周的保温层、盖板保温包、液路系统中管路外周的保温层。

本发明的进一步设计在于：

所述加热系统包括插入式加热器和缠绕在熔盐罐外周壁的电加热丝，电加热丝和插入式加热器分别经控制器与数据采集分析系统相连。

夹套管的管路呈U型，U型管路倾斜5°-10°安装，夹套管与熔盐罐侧壁的连接处为整个管道的最低点，保证试验结束后管道中的熔盐能全部流回熔盐罐中。

夹套管的管路中还设有夹套法兰和膨胀节，夹套法兰与夹套管相配合，蒸汽能够在夹套层中流通，以充分对管路伴热，保证管路温度分布均匀。膨胀节用于抵消管路在高温下的膨胀应力，防止管路因应力而破坏。

熔盐泵出口管与阀门间设有变径管，变径管和阀门之间还安装一个直管段。

所述数据采集分析系统包括计算机单元和分别与计算机单元连接的涡街流量计、泵进口压力传感器、泵出口压力传感器、温度传感器、转速传感器，涡街流量计设于夹套管的管路上，泵进口压力传感器设于熔盐罐侧壁上，泵出口压力传感器设于待测试熔盐泵出口管路的直管段上，温度传感器插装于熔盐罐内腔中，转速传感器设于所述电机上。

涡街流量计和膨胀节两边的夹套管的夹套层通过蒸汽弯管来连通，以实现蒸汽的循环；同时夹套管上还设有蒸汽进、出口。

以下对本发明的上述结构进行说明如下：

动力传动系统：为熔盐泵的稳定运行提供动力。

整个动力传动系统固定在熔盐罐盖板上，电机安装在电机支架上，通过联轴器与传动轴相连。电机通过变频器实现转速的调节，以开展不同转速下熔盐泵性能的研究。

液路系统：构成一个熔盐循环回路，保证该装置具有高的测量精度和安全运行。

熔盐罐盖板上开有稍大的熔盐泵取放孔，以便更换不同型号的熔盐泵，对其进行性能试验，适用性广；

整个夹套管的管路倾斜5°安装，夹套管与熔盐罐侧壁的连接处为整个管道的最低点，保证试验结束后管道中的熔盐能全部流回熔盐罐中；