Стенд для исследования процессов гидротранспорта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9) И 1) 3/30, б 01 М 10/00 51)5 В ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ иг(71) Ярославский политехнический институт(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ГИДРОТРАНСПОРТА(57) Изобретение относится к гидротранспортированию. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей. Стенд содержит сепаратор 15 газа, установленный перед насосом 4, а емкость 5 для гидросмеси сообщена с трубопроводом 1 перед источником 13 сжатого газа, что позволяет исследовать транспортирование трехфазных потоков. Расходомер 16 установлен между насосом 4 и емкостью 5 и связан через исполнительные механизмы с переключателем 9 и источником 13. Стенд снабжен шунтирующим расходомер трубопроводом с краном 40, что позволяет связать срабатывание элементов стенда с расходом гидросмеси. Контрольный участок 2 снабжен запорными органами, что позволяет осуществить отбор пробы. 2 3. и. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к гидротранспортированию, а именно к стендам для исследования процессов гидротранспорта сыпучих материалов.Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей.На фиг. 1 представлена принципиальная схема стенда; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3.Стенд содержит трубопровод 1 с контрольным участком 2, измерительную аппаратуру 3, насос 4, емкость для гидросмеси 5 с дозатором 6, входным 7 и выходным 8 патрубками, двухходовой переключатель 9 потока с входным 10 и выходными 11 патрубками, обводной трубопровод 12, источник 13 сжатого газа, запорно-регулирующую арматуру 14, сепаратор 15 газа, расходомер 16. 10 15 С валом расходомера 16 жестко соединенконус 17, к боковой поверхности которого 20прижаты профилированные диски 18 и 19,имеющие возможность вращаться вокругосей 20 и 21, закрепленных на пальцах 22и 23.Пальцы 22 и 23 подпружинены относительно ползунов 24 и 25 пружинами 26 и 27,Ползуны 24 и 25 фиксируются на рейке 28винтами 29 и 30. На пальцах 22 и 23 с возможностью перемещения закреплены держатели 31 и 32 управляющих контактов 33 и 34.Выступающая часть профилированных дисков 18 и 19 ограничена от его поверхности30симметричной спиралью 35.Одна пара управляющих контактов 33соединена электрической связью с источником тока и электромагнитом 36, а вторая 34 - с электроприводом 37.Контрольный участок 2 соединен с входным и выходным участками через быстродействующие клапаны и выполнен из прозрачной вертикальной трубы с делениями,В нижней части участок 2 может иметь сливной кран 38. 40Стенд работает следующим образом.При исследовании стационарного режима насос 4, вращаемый приводом 39, подаетводу в трубопровод 1, где происходит образование гидросмеси из емкости для гидросмеси 5 при помощи питателя дозатора 6 45электропривод 37 обесточен и поэтому гидросмесь через переключатель 9 поступаетпо одному трубопроводу, например, с контрольным участком 2 в емкость 5, где происходит отделение жидкости от грунта. Далеечерез сливной патрубок 8 и сепаратор 15чистая вода поступает во всасывающий трубопровод к насосу 4,При исследовании пульсирующего течения вода вращает расходомер-вертушку 16и соединенный с его осью конус 17. Скоростьвращения может регулироваться краном 40на шунтирующем расходомер трубопроводе,При этом вращается профилированныйдиск 19, вызывая замыкание и размыкание управляющих контактов 34. Периодически запитывается электропривод 37 и обеспечивает срабатывание переключателя 9, Тем самым создается режим пульсирующего течения гидросмеси по трубам 12 и 2. Частота срабатывания переключателя определяется положением ползуна 25 на рейке 28, которое фиксируется винтом 30. Скважность зависит от расстояния от центра диска 19 до места взаимодействия его с контактами 34.При исследовании гидротранспорта трехфазными потоками с пульсирующим вводом газовой фазы к поверхности конуса подводится диск 18, взаимодействующий с контактами ЗЗ, включенными в линию электромагнита 36 золотника 41. Периодически запитывается электромагнит 36 и открывает золотник 40, сжатый воздух поступает в смесительную камеру 42, где формируется заданная структура трехфазного потока. Время подачи газа в трубопровод определяется расстоянием от центра диска 18 до контактов 33, частота ввода порций газа зависит от расположения ползуна 24 на рейке 28.В случае необходимости постоянного ввода газа в трубопровод диск 18 отводится от конуса 21 и останавливается в положении, обеспечивающем постоянное замыкание контактов 33. При исследовании способа гидротранспорта, согласно которому трехфазный поток периодически направляют по разным конечным ветвям магистрали, к конусу 17 прижаты оба диска 18 и 19, при этом диск 18 прикреплен ближе к основанию конуса 17.Трехфазная смесь направляется, например, по участку 2 и после того, как она достигнет емкости 5, происходит срабатывание переключателя 9 и смесь направляется в трубопровод 12. При этом поток в участке трубопровода 2 не останавливается. Сжатый газ обладает способностью расширяться и совершать полезную работу. Поэтому порция воздуха, ранее введенная в участок 2, расширяется и выдавливает гидросмесь в емкость 5. В то же время давление в участке трубопровода 2 не передается на насос 4, следовательно, достигается положительный эффект - снижение энергозатрат. Через установленный промежуток времени электропривод 37 обеспечивается и переключатель 9 направляет поток из трубопровода 1 в участок трубопровода 2. Гидросмесь в трубопроводе 12 движется под действием расширения газа. Отделение грунта производится в емкости 5, а отделение воздуха - в сепараторе 15.При отборе проб одновременно срабатывают быстродействующие клапаны 14 и отсекают контрольный участок 2, заполненный гидросмесью. Происходит разделение гидросмеси: газ занимает верхнюю часть; грунт оседает на дно. По нанесенной шкале определяют газосодержание и консистенциюсмеси. При необходимости определения гранулометрического состава грунта пробу сливают через кран.Формула изобретения1. Стенд для исследования процессов гидротранспорта, содержащий трубопровод с контрольным участком и измерительной аппаратурой, сообщенный с нагнетательным патрубком насоса, емкость для гидросмеси, сообщенную с трубопроводом через дозатор в ее нижней части и через выходной и входной патрубки в верхней части соответственно со всасывающим патрубком насоса и с трубопроводом, двухходовой переключатель потока, соединенный входным и одним выходным патрубками с трубопроводом, а вторым выходным патрубком - с обводным трубопроводом, сообщенным с емкостью для гидросмеси, и источник сжатого газа, сообщенный с трубопроводом через запорнорегулирующую арматуру перед переключателем потока, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен сепаратором газа, установленным между выходным патрубком емкости для гидросмеси и всасывающим патрубком насоса, при этом емкость для гидросмеси в своей нижней части сообщена с трубопроводом перед источником сжатого газа.10 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, чтоон снабжен расходомером, установленным в трубопроводе между нагнетательным патрубком насоса и емкостью для гидросмеси, связанным через исполнительный механизм с запорно-регулирующей арматурой источ ника сжатого газа и переключателем потока,и дополнительным обводным трубопроводом с запорно-регулирующим органом, соединенным с трубопроводом непосредственно перед и за расходомером.3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что 20 контрольный участок снабжен на входе и выходе запорными органами.1588660 Гири го комитета по изобретениям и открытиям при ГКМосква, Ж - 35, Раушская наб, д. 4/5ельский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гага едактор Н, Горвааказ 2511 НИИПИ Государственн 113035,Производственно-издат