一种自吸泵测试试验台

1.本发明属于水泵测试技术领域，具体涉及一种自吸泵试验台。


背景技术：

2.自吸泵作为一种特殊的离心泵，具有适应性强、使用方便等特点，广泛应用于农田灌溉、矿山排水等领域。自吸泵首次启动前，需向泵内加入一定量的液体，泵启动后，由叶轮旋转作用，将进口管道内空气吸进泵体内部，并与水充分混合，并被排到汽水分离室，汽水分离器上部的气体被排出，下部的水返回叶轮，重新与进口管道的剩余空气混合，直到把泵及进口管道中的气体全部排出，完成自吸过程，泵开始正常工作。自吸泵在不同自吸高度下的自吸时间作为评价自吸泵性能的重要参数，要通过实际试验测试获得，而传统的自吸泵试验台存在自吸池液位无法自动调节、可测泵型少、测试精度低等问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种自吸泵测试试验台，以满足不同规格型号的自吸泵在不同自吸高度下自吸性能和水力性能测试。
4.为达到上述发明目的，本发明采取的技术方案为：一种自吸泵测试试验台，包括待测自吸泵和自吸池，所述待测自吸泵上设置有待测自吸泵输出管路和待测自吸泵进口管路，所述待测自吸泵输出管路上安装有第二压力变送器，所述待测自吸泵进口管路上安装有第一压力变送器，所述待测自吸泵输出管路与第一稳流罐连接，所述第一稳流罐通过若干并联的第四支路管路与第二稳流罐连接，所述第二稳流罐通过若干并联的支路管路与第八输出管路连接，第八输出管路上安装有第六气动球阀，所述第八输出管路上并联有第九支路管路、第十支路管路和辅助泵输出管路，所述第九支路管路安装有第七气动球阀，所述第十支路管路安装有第八气动球阀，所述辅助泵输出管路上安装有第三电动调节阀，所述自吸池包括储水室和调节室，所述储水室内设置有第一投入式液位计，所述调节室内设置有第二投入式液位计，所述待测自吸泵进口管路与所述调节室连通，所述第十支路管路与所述调节室连通，所述第九支路管路与所述储水室连通，所述辅助泵输出管路与第二辅助泵连接，所述第二辅助泵与辅助泵进口管路连接，所述辅助泵进口管路上并联有第十一支路管路和第十二支路管路，所述第十一支路管路安装有第九气动球阀，所述第十二支路管路安装有第十气动球阀，所述第十一支路管路与储水室连通，所述第十二支路管路与调节室连通。
5.上述方案中，所述待测自吸泵输出管路和所述第一稳流罐之间并联有第二支路管路和第三支路管路，所述第二支路管路上安装有第一气动球阀，所述第三支路管路上依次安装有第二气动球阀、第一辅助泵和第三气动球阀。
6.上述方案中，每根所述第四支路管路的管径不同，从上至下依次增大，每根所述第四支路管路上均依次安装有第四气动球阀、电磁流量计和第五气动球阀。
7.上述方案中，所述第二稳流罐与所述第八输出管路之间并联的支路管路包括第五
支路管路、第六支路管路、第七支路管路，所述第五支路管路上安装有第一电动调节阀，所述第六支路管路上安装有电动闸阀，所述第七支路管路上安装有第二电动调节阀。
8.上述方案中，所述待测自吸泵位于液压升降台上。
9.上述方案中，所述第一辅助泵采用卧式离心泵，所述第二辅助泵采用管道式离心泵。
10.上述方案中，所述自吸池整体高度h为11m，调节室液位高度h1和储液室液位高度h2之和小于等于11m。
11.本发明的有益效果：1）本发明通过将自吸池设计为储水室和调节室，结合液位调节管路可实现对自吸池两侧的液位自动调节，可完成对不同规格型号的自吸泵在不同自吸高度下的自吸性能测试；2）本发明通过设置不同管径的流量采集管路、不同管径的流量调节管路可完成对不同规格型号的自吸泵的高精度水力性能测试。3）与传统的自吸泵测试台相比，该试验台能够在不改变泵安装高度的前提下，实现自吸泵在不同自吸高度下的自吸性能试验。
附图说明
12.图1 是本发明的试验台示意图；图2是本发明液位调节装置示意图；图3是本发明的流量调节管路示意图；图4是本发明自吸池示意图；图5是实施例泵的自吸曲线图。
13.图中，1.自吸池、1-1.储水室、1-2.调节室、2.第一投入式液位计、2-1.待测自吸泵进口管路、3.第二投入式液位计、3-1.待测自吸泵输出管路、4.液压升降台、4-1.第二支路管路、4-2.第三支路管路、5.第一压力变送器、5-1.第四支路管路、6.待测自吸泵、6-1.第五支路管路、6-2.第六支路管路、6-3.第七支路管路、7.第二压力变送器、7-1.第八输出管路、8.第一气动球阀、8-1.第九支路管路、8-2.第十支路管路、8-3.辅助泵输出管路、8-4.辅助泵进口管路、8-5.第十一支路管路、8-6.第十二支路管路、9.第二气动球阀、10.第一辅助泵、11.第三气动球阀、12.第一稳流罐、131.第四气动球阀、141.电磁流量计、151.第五气动球阀、16.第二稳流罐、17.第一电动调节阀、18.第一电动闸阀、19.第二电动调节阀、20.第六气动球阀、21.第七气动球阀、22.第八气动球阀、23.第三电动调节阀、24.第二辅助泵、25.第九气动球阀、26.第十气动球阀。
具体实施方式
14.下面结合附图对本发明的技术方案做更详细的说明。
15.如图1所示，本实施例的一种自吸泵试验台，包括待测自吸泵6、液压升降台4、可调液位自吸池1、第一辅助泵10、第一稳流罐12、第二稳流罐16、第二辅助泵24；所述待测自吸泵6放置在液压升降台4上，可垂直调节待测自吸泵6的安装位置。所述待测自吸泵6进口法兰与l型待测自吸泵进口管路2-1连接，所述l型待测自吸泵进口管路2-1与自吸池1顶部法兰连接，自吸池1顶部盖板上安装有不同管径的法兰，法兰一端安装有深入自吸池1底部的管路。所述第一压力变送器5安装在所述l型待测自吸泵进口管路2-1水平段，距离待测自吸
泵进口2倍管径处；所述第二压力变送器7安装在待测自吸泵输出管路3-1的竖直段，距离待测自吸泵出口2倍管径处；所述待测自吸泵输出管路3-1上并联有第二支路管路4-1和第三支路管路4-2，所述第二支路管路4-1上安装有第一气动球阀8，所述第三支路管路4-2上依次安装有第二气动球阀9、第一辅助泵10和第三气动球阀11；所述第二支路管路4-1和所述第三支路管路4-2均与所述第一稳流罐12连接；所述第一稳流罐12和所述第二稳流罐16之间通过五根不同管径的第四支路管路5-1相连，每根所述第四支路管路5-1上均依次安装有第四气动球阀131、电磁流量计141和第五气动球阀151，所述第四支路管路5-1的管径从上至下依次增大。五根第四支路管路5-1构成了待测自吸泵的流量采集管路。所述第一辅助泵10选用卧式离心泵，当待测自吸泵6扬程小于5m时，可开启第一辅助泵10；所述第二辅助泵24选用管道式离心泵。
16.如图2所示，所述第二稳流罐16出口管路与所述第八输出管路7-1之间并联有第五支路管路6-1、第六支路管路6-2、第七支路管路6-3，所述第五支路管路6-1上安装有第一电动调节阀17，所述第六支路管路6-2上安装有电动闸阀18，所述第七支路管路6-3上安装有第二电动调节阀19。所述第五支路管路6-1管径为dn65，所述第六支路管路6-2管径为dn125，所述第七支路管路6-3管径为dn15。所述第五支路管路6-1、第六支路管路6-2、第七支路管路6-3构成了待测自吸泵的流量调节管路。
17.如图3所示，为该试验系统的液位调节系统。其中第二稳流罐16通过流量调节管路与第八输出管路7-1连接，第八输出管路7-1上安装有第六气动球阀20，所述第八输出管路7-1上并联有第九支路管路8-1、第十支路管路8-2和辅助泵输出管路8-3，所述第九支路管路8-1安装有第七气动球阀21，所述第十支路管路8-2安装有第八气动球阀22，所述辅助泵输出管路8-3上安装有第三电动调节阀23；自吸池1被分为左右两部分，中间利用特质钢板隔开，其中一侧被称为储水室1-1，另外一侧被称为调节室1-2，（所述调节室和储水室并不特指一侧水池，要根据待测自吸泵的安装位置确定，当待测自吸泵安装在左侧时，则左侧为调节室，右侧为储水室，当待测自吸泵安装在右侧时，则右侧为调节室，左侧为储水室）。所述自吸池1初次使用时只需在一侧注满水即可；所述储水室1-1内设置有第一投入式液位计2，所述调节室1-2内设置有第二投入式液位计3，用于实时监测两侧水池液位。所述待测自吸泵进口管路2-1与所述调节室1-2连通，所述第十支路管路8-2与所述调节室1-2连通，所述第九支路管路8-1与所述储水室1-1连通，所述辅助泵输出管路8-3与第二辅助泵24连接，所述第二辅助泵24与辅助泵进口管路8-4连接，所述辅助泵进口管路8-4上并联有第十一支路管路8-5和第十二支路管路8-6，所述第十一支路管路8-5安装有第九气动球阀25，所述第十一支路管路8-6安装有第十气动球阀26，所述第十一支路管路8-5与储水室1-1连通，所述第十二支路管路8-6与调节室1-2连通。
18.如附图4所示，为本发明的可调液位自吸池示意图，所述自吸池1整体高度h=11m，左侧调节室液位高度h1与右侧储液室液位高度h2之和小于等于11m，h3为待测自吸泵6中心至自吸池顶部的垂直距离，待测自吸泵6在实际试验过程中自吸高度hz的计算公式为：hz=h-h1 h3。
19.本实施例提供一种可调液位自吸试验台的试验方法，主要包括液位调节和自吸泵水力性能测试方法，包括以下步骤：s1:试验开始前的准备工作：首先检查待测自吸泵进水管路及出水管路连接处的
密封性，检查储液室和调节室液位，再打开气泵，打开试验电源，打开变频柜。
20.s2：调整自吸池液位：每次试验之前，应根据自吸泵试验所要求自吸高度hz来调整调节室与储水室的液位。本次实施例中，以待测自吸泵进口管路2-1安装在自吸池1顶部左侧为例（即需要调整自吸池左侧调节室1-2液位），来说明液位调整的操作方法。当调节室1-2液位h1小于目标液位hm时，打开第十一支路管路8-5的第九气动球阀25、打开第十支路管路8-2上的第八气动球阀22；另外关闭第九支路管路8-1上的第七气动球阀21，关闭第十二支路管路8-6上的第十气动球阀26，关闭第八输出管路7-1上的第六气动球阀20，同时设置辅助泵24输出管路8-3上的第三电动调节阀23的阀门开度，然后启动第二辅助泵24，直到左侧调节室1-2液位高度h1达到试验规定的目标液位hm，关闭第二辅助泵24，并关闭各液位调节管路中的气动球阀及第三电动调节阀23；当左侧调节室1-2的液位高度h1大于目标液位hm时，则打开第十二支路管路8-6上的第十气动球阀26，打开第九支路管路8-1上的第七气动球阀21，同时关闭第十一支路管路8-5上的第九气动球阀25，关闭第十支路管路8-2上的第八气动球阀22，关闭第八输出管路7-1的第六气动球阀20，同时设置辅助泵24输出管路8-3上第三电动调节阀23的阀门开度，启动第二辅助泵24，直到调节室1-2的液位满足试验要求，关闭各个管路上的阀门，完成自吸池1的液位调节。
21.s3：自吸泵水力性能测试试验流程：待测自吸泵6进行第一次试验时，需通过自吸泵注水塞向泵腔内加入足量的清水，打开自吸泵排气阀，启动自吸泵，并记录下自吸泵开始连续运转时的时刻t1（可用秒表来记录时间），当自吸泵连续出水后，则自吸泵开始正常工作，记录下此刻的时间t2，关闭泵体排气阀，关闭待测自吸泵，则被试泵自吸时间为t=t2-t1；停机1min-2min后，即可开始对待测自吸泵进行水力性能测试。测试前，需对各个管路上的阀门进行开启。本次试验，选择第二支路管路4-1，打开第一气动球阀8，根据待测泵规格型号选择其中一条流量采集管路，打开电磁流量计前后气动球阀，设置第五支路管路6-1上的第一电动调节阀17的阀门开度为50%，打开第八输出管路7-1上第六气动球阀20，打开第十支路管路8-2上的第八气动球阀22，其他阀门关闭，再次启动待测自吸泵6，即可开始对待测自吸泵6进行水力性能测试，通过调整流量调节管路中第五支路管路6-1、第六支路管路6-2、第七支路管路6-3的阀门开度，可采集被试泵不同流量工况下的性能参数，包括进出口压力、流量、转速、电压、电流、输入功率、功率因数等试验数据，完成自吸泵水力性能的测试。
22.s4：通过步骤s3、步骤s4，不断调整自吸池1中调节室1-2的液位，即可完成待测自吸泵在不同自吸高度下的自吸性能及水力性能测试（注：每次调整完自吸池液位后，需打开进口管路的排气阀，使进口管路与大气相通），绘制出待测自吸泵的自吸性能曲线。s5：待所有测试完成后，关闭被试泵、辅助泵，并关闭各个管路上的阀门，关闭气泵，并切断所有电源。
23.以一台自吸排污泵为实施例对本试验方法作进一步的说明，自吸泵型号为65zw10-16，额定流量为40m3/h，额定扬程为16m，设计自吸高度为6m，额定转速为3000r/min，进出口管径为50mm。实际试验时，自吸泵进口管路2-1安装在左侧调节室1-2中，辅助管路选择第二支路管路4-1，电磁流量计管路选择第四支路管路5-1上的dn50管路进行流量测量，进口压力表5选择量程为
±
0.1mpa，出口压力表7选择量程为0.4mpa；测试自吸泵在自吸高度为1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m下的自吸时间，并绘制相应的自吸性能曲线。其具体步骤
如下： s1：首先测试自吸泵在自吸高度为1m时的自吸时间，调整自吸池1中左侧调节室1-2的液位高度，其中自吸池1设计深度h为11m，自吸池1顶部距离被测自吸泵6进口法兰的垂直距离h3为0.92m，根据hm=h-hz h
3，
计算得出自吸池1左侧调节室1-2的目标液位hm为10.92m。
24.s2：首先调整调节室1-2液位为10.92m。方法如下：通过读取第一投入式液位计2的数值为5.2m，第二投入式液位计3的数值为5.8m，则自吸池1左侧调节室1-2液位为5.8m，自吸池1右侧储水室1-1液位为5m，左侧调节室1-2液位小于目标液位hm，则需要将右侧储液室1-1中的水通过第二辅助泵24引入左侧调节室1-2中。具体操作方法如下：关闭第八输出管路7-1上的第六气动球阀，关闭第九支路管路8-1上的第七气动球阀21以及第十二支路管路8-6上的第十气动球阀26；同时打开第十支路管路8-2上的第八气动球阀22，打开第十一支路管路8-5上的第九气动球阀25，并设置第二辅助泵24输出管路8-3的第三电动调节阀23的阀门开度，启动第二辅助24，直到左侧调节室1-2液位达到10.92m，关闭第二辅助泵24，并关闭第八气动球阀22、第三电动闸阀23以及第九气动球阀25。
25.s3：自吸性能测试，待测自吸泵6第一次测试时，需向自吸泵内加入足量的清水，然后开始测试。首先打开第二支管路4-1中第一气动球阀8，选择第四支路管路5-1中dn50流量测试管路进行流量测量，并打开dn50管路中的第四气动球阀131和第五气动球阀141，同时设置第七支路管路6-3上的第二电动调节阀19的阀门开度为50%，并打开第八输出管路7-1上的第六气动球阀20，打开第十支路管路8-2上的第八气动球阀22，关闭其余阀门，启动自吸泵6，并使用秒表记录下启动时间为t1，然后记录下自吸泵泵出水时的时刻为t2，那么自吸泵在自吸高度为3m时，其自吸时间为t=t2-t1，停机1min-2min后，再次启动自吸泵进行水力性能测试。
26.s4：水力性能测试时，只需要在s3的基础上对流量调节管路中的第五支路管路6-1、第六支路管路6-2、第七支路管路6-3的阀门开度调整，即可对待测自吸泵进行全流量下的水力性能测试，通常测试点取10-13点，每个流量点需包括采集的流量、进口压力、出口压力、转速、电压、电流、频率、功率、功率因数等参数，其中扬程、机组效率、轴功率根据采集到的数据计算得出，待水力性能试验结束后，关闭各个管路上的阀门，关闭待测自吸泵，并断掉电源。
27.s5：参照方法s2-s4，依次进行自吸泵在自吸高度为2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m时的自吸时间及水力性能测试，以自吸泵6在自吸高度2m为例做进一步说明。当自吸泵6要求的自吸高度为hz等于2m是，则根据hm=h-hz h3，计算得出目标液位hm为9.92m，其左侧调节室1-2液位h1等于10.92m，则h1》hm,需要将左侧调节室1-2的水引入到右侧储水室1-1中。具体操作方法如下：打开第九支路管路8-1上的第七气动球阀21，打开第十二支路管路8-6上的第十气动球阀26，设置第二辅助泵24输出管路8-3上的第三电动调节阀23上的阀门开度，同时关闭第八输出管路7-1上的第六气动球阀20，关闭第十支路管路8-2上的第八气动球阀22以及第十一支路管路8-5上的第九气动球阀25，启动第二辅助泵24，将左侧调节室1-2的液位调整为9.92m，关闭第二辅助泵、第七气动球阀21、第三电动闸阀23、第十气动球阀26。液位调整完成后，打开进口管路排气阀，使进口管路从真空状态恢复到大气压状态，其自吸时间测试及水力性能测试参数方法s3和s4进行，其余自吸高度下液位的调节方法参照自吸高度调整
为2m时进行。其65zw10-16的自吸性能曲线如图5所示。
28.以上所述实施例，只是本发明的优选实例，并不用于限制本发明的全部内容，尽管参照前述实施例对本发明仅限了详细的说明，对于本领域的技术人员，可依照前述实施例所述的技术方案进行形式上修改替换。凡在本发明的思路启示之内做出的形式修改、等同替换等，均应包含在本发明的权利保护之内。