用于测量出口背压恒定的树脂喷射器性能曲线的试验台的制作方法

1.本实用新型属于实验装置技术领域，具体涉及一种用于测量出口背压恒定的树脂喷射器性能曲线的试验台。


背景技术：

2.树脂喷射器主要用于核电站废物处理，树脂喷射器的工作过程如下：用除盐水作为喷射器的工作介质，除盐水经水泵加压后进入喷射器入口，然后经过喷嘴产生的高速水流可以将废树脂容器中的废树脂带出，从而达到清空废树脂容器的目的。
3.为衡量喷射器的性能指标，在工程中常用引射性能曲线衡量喷射器的工作性能，引射性能曲线用于衡量在一定入口压力条件下工作介质带出引射介质的能力。测量喷射器入口压力按规律变化且出口压力恒定时的性能曲线，对于管路的设计起了重要的作用，为了保持喷射器出口压力恒定，现有技术中一般采用阀门控制喷射器出口背压，这种方式的不足之处在于，当喷射器入口压力按规律变化时，喷射器出口阀门也要进行相应调整以保持喷射器出口压力恒定，对于电动阀门而言，这种调整在实际中会存在一定时间的滞后，对于手动阀门而言，频繁地调整阀门开度在实际中几乎不可能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于测量出口背压恒定的树脂喷射器性能曲线的试验台。通过在喷射器出口设置背压罐，保证了喷射器出口背压恒定的情况下可以测量喷射器入口压力按规律变化的引射性能曲线，便于工艺系统设计人员完成和喷射器相关的工艺管路系统设计。
5.为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型是通过如下技术方案来实现的：
6.用于测量出口背压恒定的树脂喷射器性能曲线的试验台，包括喷射器和plc控制器，所述喷射器包括喷射器出口、喷射器入口和喷射器引射口，所述喷射器出口连通有出口管道，所述出口管道的另一端连通有背压罐，所述出口管道上设有第一电磁阀，所述出口管道位于所述第一电磁阀和所述喷射器出口之间的部分设有第一压力传感器；所述背压罐上设有液位传感器、第二压力传感器和背压阀；所述第一电磁阀、所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别与所述plc控制器进行电性连接。
7.进一步地，所述背压罐的底部连通有液体排放管道，所述液体排放管道上设有第二电磁阀，所述第二电磁阀与所述plc控制器进行电性连接。
8.进一步地，所述背压罐的上部连通有空气进口管道，所述空气进口管道上设有第三电磁阀，所述第三电磁阀与所述plc控制器进行电性连接；所述空气进口管道位于所述第三电磁阀和所述背压罐之间的部分设有第二止回阀。
9.进一步地，所述出口管道位于所述第一电磁阀和所述第一压力传感器之间的部分设有第一止回阀。
10.进一步地，所述喷射器入口连通有入口管道，所述入口管道的另一端连通有工作
介质水箱，所述入口管道上设有变频水泵，所述入口管道位于所述变频水泵与所述喷射器入口之间的部分设有涡街流量计和第三压力传感器，所述变频水泵与变频控制器连接；所述涡街流量计、所述第三压力传感器和所述变频控制器分别与所述plc控制器进行电性连接；所述第三压力传感器和所述变频控制器对所述变频水泵进行压力流量的控制。
11.更进一步地，所述入口管道位于所述变频水泵和所述工作介质水箱之间的部分设有手动球阀。
12.更进一步地，所述入口管道位于所述变频水泵和所述涡街流量计之间的部分连通有排放管道，所述入口管道位于所述排放管道的首端和所述涡街流量计之间的部分设有第一手动截止阀，所述排放管道上设有第二手动截止阀。
13.进一步地，所述喷射器引射口连通有引射管道，所述引射管道的另一端连通有引射介质水箱，所述引射管道上设有电磁流量计，所述引射管道位于所述电磁流量计和所述喷射器引射口之间的部分设有第四电磁阀和负压传感器；所述电磁流量计、所述第四电磁阀和所述负压传感器分别与所述plc控制器进行电性连接。
14.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
15.1)通过在喷射器出口设置背压罐，保证了在喷射器出口背压恒定的情况下可以测量喷射器入口压力按规律变化的引射性能曲线，便于工艺系统设计人员完成和喷射器相关的工艺管路系统设计；
16.2)各电磁阀、流量计、传感器和变频控制器分别与plc控制器进行电性连接，可以全自动化的测量引射性能曲线，并且该试验台结构简单，操作方便，因此在测量装置领域具有一定的应用前景。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型试验台结构原理图；
19.图2为本实用新型引射性能曲线测试结果图；
20.图中附图标记含义：1：喷射器；101：喷射器入口；102：喷射器出口；103：喷射器引射口；2：出口管道；21：第一电磁阀；22：第一止回阀；23：第一压力传感器；3：背压罐；31：液位传感器；32：第二压力传感器；33：背压阀；4：液体排放管道；41：第二电磁阀；5：空气进口管道；51：第二止回阀；52：第三电磁阀；6：plc控制器；7：引射介质水箱；8：引射管道；81：电磁流量计；82：第四电磁阀；83：负压传感器；9：入口管道；91：手动球阀；92：变频控制器；93：变频水泵；94：第一手动截止阀；95：涡街流量计；96：第三压力传感器；10：工作介质水箱；11：排放管道；12：第二手动截止阀。
具体实施方式
21.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只是为了解释本实用新型的内容，并非为了限定本实用新型的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“左侧”、“右侧”、“顶部”、“内部”、“上部”、“前/后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.请参阅图1，用于测量出口背压恒定的树脂喷射器性能曲线的试验台，包括喷射器1和plc控制器6，所述喷射器1包括喷射器出口102、喷射器入口101和喷射器引射口103，所述喷射器出口102连通有出口管道2，所述出口管道2的另一端连通有背压罐3，所述出口管道2上设有第一电磁阀21，所述出口管道2位于所述第一电磁阀21和所述喷射器出口102之间的部分设有第一压力传感器23；所述背压罐3上设有液位传感器31、第二压力传感器32和背压阀33；所述第一电磁阀21、所述第一压力传感器23和所述第二压力传感器32分别与所述plc控制器6进行电性连接。
24.通过在喷射器出口102设置背压罐3，保证了在喷射器出口102背压恒定的情况下，测量喷射器入口101压力按规律变化的引射性能曲线，便于工艺系统设计人员完成和喷射器相关的工艺管路系统设计。
25.具体而言，在液体进入背压罐3之前，设置背压阀33的压力阈值为指定阈值，开启第一电磁阀21，引射介质流体和工作介质流体经喷射器出口102进入到背压罐3中，当第二压力传感器32采集的压力达到背压阀33所设定的阈值时，有规律的改变喷射器入口101的压力(流量变化)，此时，背压罐3和喷射器出口102之间的压力恒定，当喷射器入口101的压力增大时，背压罐3内的空气会通过背压阀33向外排放，维持整个系统的压力恒定；之后plc控制器6启动数据采集；当液位传感器31采集的液位达到警戒液位时，plc控制器6停止数据采集。
26.进一步地，所述背压罐3的底部连通有液体排放管道4，所述液体排放管道4上设有第二电磁阀41，所述第二电磁阀41与所述plc控制器6进行电性连接。所述plc控制器6对所述第二电磁阀41进行自动开合控制，操作简便。
27.进一步地，所述背压罐3的上部连通有空气进口管道5，所述空气进口管道5上设有第三电磁阀52，所述第三电磁阀52与所述plc控制器6进行电性连接；所述空气进口管道5位于所述第三电磁阀52和所述背压罐3之间的部分设有第二止回阀51。
28.需要说明的是，所述plc控制器6对所述第三电磁阀52进行自动开合控制，操作简便；所述第二止回阀51能防止背压罐3中的液体从空气进口管道5流出。
29.当完成引射性能曲线测试后，先后开启第三电磁阀52和第二电磁阀41，排放背压罐3内的液体，待背压罐3内的液体排放完后，先后关闭第三电磁阀52和第二电磁阀41，便于下一次的测量。
30.进一步地，所述出口管道2位于所述第一电磁阀21和所述第一压力传感器23之间的部分设有第一止回阀22。所述第一止回阀22能防止背压罐3中的液体回流。
31.进一步地，所述喷射器入口101连通有入口管道9，所述入口管道9的另一端连通有工作介质水箱10，所述入口管道9上设有变频水泵93，所述入口管道9位于所述变频水泵93与所述喷射器入口101之间的部分设有涡街流量计95和第三压力传感器96，所述变频水泵93与变频控制器92连接；所述涡街流量计95、所述第三压力传感器96和所述变频控制器92
分别与所述plc控制器6进行电性连接；所述第三压力传感器96和所述变频控制器92对所述变频水泵93进行压力流量的控制。
32.通过所述第三压力传感器96和所述变频控制器92对所述变频水泵93进行压力流量的控制，可以实现自动化的调节喷射器入口101的压力，操作简便。
33.进一步地，所述入口管道9位于所述变频水泵93和所述工作介质水箱10之间的部分设有手动球阀91。
34.进一步地，所述入口管道9位于所述变频水泵93和所述涡街流量计95之间的部分连通有排放管道11，所述入口管道9位于所述排放管道11的首端和所述涡街流量计95之间的部分设有第一手动截止阀94，所述排放管道11上设有第二手动截止阀12。
35.当需要把所述工作介质水箱10中的水排空时，打开手动球阀91和第二手动截止阀12，关闭第一手动截止阀94，此时，所述工作介质水箱10中的水经过所述排放管道11排入到废液槽中。
36.进一步地，所述喷射器引射口103连通有引射管道8，所述引射管道8的另一端连通有引射介质水箱7，所述引射管道8上设有电磁流量计81，所述引射管道8位于所述电磁流量计81和所述喷射器引射口103之间的部分设有第四电磁阀82和负压传感器83；所述电磁流量计81、所述第四电磁阀82和所述负压传感器83分别与所述plc控制器6进行电性连接。
37.本实用新型试验台测量引射性能曲线的过程原理描述如下：
38.在液体进入背压罐3之前，设置背压阀33的压力阈值为指定阈值，同时关闭液体排放管道4上的第二电磁阀41和空气进口管道5上的第三电磁阀52，开启第一电磁阀21，plc控制器6将指定压力曲线传递给变频控制器92，变频控制器92和第三压力传感器96形成反馈控制回路，控制变频水泵93输出流体的压力按指定压力曲线规律变化，开启手动球阀91、第一手动截止阀94、第四电磁阀82，关闭第二手动截止阀12；引射介质流体和工作介质流体经喷射器出口102进入到背压罐3中，当第二压力传感器32采集的压力达到背压阀33所设定的阈值时，通过plc控制器6有规律的改变喷射器入口101的压力(流量变化)，此时，背压罐3和喷射器出口102之间的压力恒定，当喷射器入口101的压力增大时，背压罐3内的空气会通过背压阀33向外排放，维持整个系统的压力恒定；之后plc控制器6启动数据采集；当液位传感器31采集的液位达到警戒液位时，plc控制器6停止数据采集，然后，plc控制器6关闭第一电磁阀21，开启第二电磁阀41和第三电磁阀52，背压罐3向外排放液体，背压罐3内空气压力恢复为标准大气压，完成整个引射性能曲线的测试过程，具体性能测试曲线见图2。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型原则和精神之类，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之类。