一种高温熔盐泵综合试验检测装置及试验方法与流程

本发明涉及到一种高温熔盐泵综合试验检测装置及试验方法，属于泵试验装置领域。

背景技术：

长轴液下高温熔盐泵是输送高温熔盐的关键性设备，其输送介质为高温条件下的熔盐介质，运行条件极为苛刻，在高温条件下长轴液下高温泵的运行性能、关键部位温度、泵体振动等问题比较突出，因此长轴液下高温熔盐泵的关键要素主要是运行性能、关键零部件部位的温度、泵体振动指标的监测。

经检索，熔盐泵外特性及内部流动的试验及数值模拟（邵春雷等.熔盐泵外特性及内部流动的试验及数值模拟[j].航空动力学报,2016,31(8):1935-1942.）一文中涉及的熔盐泵试验装置主要由电机、模型泵、压力传感器、转子流量计、管路、调节阀、水箱、扭矩转速传感器以及piv测试系统构成。但该试验装置只能采用水为介质进行piv试验，不能够满足高温条件下其他介质的试验要求，而且该试验装置中不能完成阀门的同台测试，且无法对振动、噪声等关键指标进行监测，无法对高温熔盐泵进行高温条件下性能测试。所以目前国内外尚未有完善的高温条件试验台可以对以上性能进行检测。

技术实现要素：

本发明的目的就是要提供一种高温熔盐泵综合试验检测装置及试验方法，它能克服上述现有技术不能解决的问题；本发明的目的是这样实现的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高温熔盐泵综合试验检测装置，包括测试台，泵桶，熔盐罐，其特征在于：所述的测试台包括框架，在框架中设置有若干根横向支架，纵向设置有两根测试台支撑钢架；测试台的下方设置有熔盐罐罐槽，熔盐罐罐槽中设置有熔盐罐；所述的熔盐罐上表面均匀分布设置有插入熔盐罐中的加热管的支撑座，从左至右还依次分别设置有熔盐泵插入口、液位计、罐内压力变送器、熔盐投料口；熔盐罐的右端设置有回流管进口；所述的熔盐罐的内腔的下方均布设置有若干个温度传感器监测点，熔盐罐的内腔两端中心偏下各设置一个振动传感器监测点，熔盐罐的内腔中还设置有整流栅；所述的横向支架上以及一根纵向测试台支撑钢架上与高温熔盐泵上的电机、轴承箱位置相对应处，分别设置有电机温度监测仪、轴承箱温度监测仪，另一根纵向测试台支撑钢架的下方与熔盐罐位置相对应处，设置有熔盐罐温度监测仪；在纵向两根测试台支撑钢架之间设置有泵桶，泵桶的中间设置有高温熔盐泵，高温熔盐泵的下端通过熔盐泵插入口设置在熔盐罐中；所述的高温熔盐泵的出口设置有回流管道，回流管道的上端设置有出口压力变送器，回流管道的下端依次分别设置有流量计、流量控制阀并通过回流管接口连接回流管进口与熔盐罐相通。

所述的加热管为电热管。

所述的液位计为超声波液位计。

所述的出口压力变送器、罐内压力变送器，为氮封压力表。

所述的电机温度监测仪、轴承箱温度监测仪、熔盐罐温度监测仪为耐高温温度计。

所述的泵桶、回流管道设计成节段拼装结构，能根据被测试泵的长度进行调节，以满足不同长度的高温熔盐泵泵轴的测试要求。

所述的框架、横向支架、两根测试台支撑钢架设计成高度可调节的结构。

所述的回流管道与高温熔盐泵的出口、熔盐罐回流管进口前的连接处设置有倾角。

一种高温熔盐泵综合试验检测装置的试验方法，其特征在于;操作步骤如下：

1）.按实际运行条件配制固态熔盐，通过熔盐投料口逐步加入熔盐罐中，在启动高温熔盐泵前需要用加热管对熔盐罐中的熔盐充分加热，保证熔盐罐中的熔盐介质充分融化，符合实际输送温度，同时防止存在未融化的熔盐将试验回流管道堵塞以及损坏测试的高温熔盐泵。

2）关闭流量控制阀，在熔盐罐中的介质温度稳定后缓慢提升高温熔盐泵的转速，在低速运行一段时间后打开流量控制阀，让试验系统在流量控制阀处于小开度条件下运行一定时间后对试验高温熔盐泵进行不同流量条件下的性能测试同时分别用振动传感器对熔盐罐中的振动传感器监测点、温度传感器对熔盐罐中的温度传感器监测点进行测试并进行数据采集。

3）采用熔盐罐温度监测仪对熔盐罐温度、电机温度监测仪和轴承箱温度监测仪分别对高温熔盐泵上的电机端温度和轴承箱温度进行数据采集；对电机端的温度监测目的是检验电机端的温度是否高于安全值，对熔盐罐的温度进行监测目的是保证实验过程中熔盐不凝固和熔盐罐的安全；

4）采用振动传感器对熔盐罐内腔中的两端振动传感器监测点进行监测和数据采集；采用温度传感器对熔盐罐内腔中温度传感器监测点进行监测和数据采集；振动和温度的监测，既是对高温熔盐泵性能的测试，同时也是对测试系统运行的安全监测；

5）试验工作完成后，将流量控制阀全开，将回路中剩余的高温熔盐回收到熔盐罐内，在取出试验的高温熔盐泵后再将加热管关闭。

本发明解决了常规试验台在高温泵测试中存在的局限性，实现高温条件试验。熔盐泵工作环境温度很高，试验条件比较苛刻，因此很多有关熔盐泵的研究、验证都是在常温清水条件下进行。在常温清水条件下不能真实地反映熔盐泵的运行性能，为避免介质条件以及温度因素对熔盐泵真实性能的影响，本发明建立熔盐泵真实工作条件对熔盐泵进行试验，并对性能指标参数进行采集，实现熔盐泵性能的精确评价。

本发明可实现不同长度的熔盐泵泵轴的测试；将测试台框架及横向支架、两根测试台支撑钢架设计成高度可调节的结构，在测试不同长度的熔盐泵泵轴时，移动上述零部件，并用螺栓固定，实现不同型号、不同长度的熔盐泵的测试要求。泵桶和回流管道设计成节段拼装结构，对于不同长度的熔盐泵泵轴，可根据需要进行调节，形成满足测试要求的回路系统。

本发明实现试验介质及装置温度实时监测。由于试验运行介质为高温熔盐，试验过程中介质和设备温度出现过低或过高的情况，就会造成试验设备的损坏。对熔盐罐内熔盐和罐壁的温度进行监测，反馈熔盐及罐壁温度的变化，实现熔盐温度的实时调整和设备安全温度的控制，保障试验装置的安全运行。

由于测试对象为高温条件下运行的熔盐泵，在高温条件下各部分的零部件的变形、振动、温度分布等对泵阀的运行稳定影响很大，本发明基于以上问题考虑，测试系统中设置振动传感器以及关键部位温度分布传感器，并采集数据对泵阀性能更加精确的评价。结合发明的试验装置，并提出了一套适用于长轴液下高温熔盐泵及阀门试验方法。

本发明的有益之处在于：本发明实现高温条件试验，以及满足不同型号和不同长度的熔盐泵泵轴的测试要求，实现对熔盐泵性能的综合测试、评价。为防止高温熔盐泵在测试完成后不能完全回流到熔盐罐内，完全冷却后在管路和测试仪器处产生固体凝结，影响系统各部件的再次使用，所述的回流管道与高温熔盐泵的出口、熔盐罐回流管进口前的连接处设置有倾角，确保液态熔盐完全回流到熔盐罐中。

附图说明

图1是本发明长轴液下高温熔盐泵综合试验检测装置结构示意图；

图2是高温熔盐罐结构示意图中的主视图；

图3是图2高温熔盐罐结构示意图中的俯视图；

图4是图2高温熔盐罐结构示意图中的左视图；

图5是高温熔盐泵与回路管道连接的结构示意图；

图1中，1.测试台；2.框架；3.测试台支撑钢架；4.电机温度监测仪；5.高温熔盐泵;6.泵桶;7.熔盐罐温度监测仪;8.熔盐罐;9.熔盐罐罐槽;10.回流管道接口；11.流量控制阀;12.流量计;13.罐内压力变送器;14.液位计；15.回流管道；16.出口；17.出口压力变送器；18.轴承箱温度监测仪;19.横向支架;

图2中20.熔盐泵插入口;21.振动传感器监测点;22.温度传感器监测点;23.整流栅;24.回流管进口;25.加热管;26.熔盐投料口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明；

如附图1、图2、图3、图4、图5所示；试验具体方法为：

一种高温熔盐泵综合试验检测装置，包括测试台1，泵桶6，熔盐罐8，其特征在于：所述的测试台1包括框架2，在框架2中设置有若干根横向支架19，纵向设置有两根测试台支撑钢架3；测试台1的下方设置有熔盐罐罐槽9，熔盐罐罐槽9中设置有熔盐罐8；所述的熔盐罐8上表面均匀分布设置有插入熔盐罐8中的加热管25的支撑座，从左至右还依次分别设置有熔盐泵插入口20、液位计14、罐内压力变送器13、熔盐投料口20；熔盐罐8的右端设置有回流管进口24；所述的熔盐罐8的内腔的下方均布设置有若干个温度传感器监测点22，熔盐罐8的内腔两端中心偏下各设置一个振动传感器监测点21，熔盐罐8的内腔中还设置有整流栅23；所述的横向支架19上以及一根纵向测试台支撑钢架3上与高温熔盐泵5上的电机、轴承箱位置相对应处，分别设置有电机温度监测仪4、轴承箱温度监测仪18，另一根纵向测试台支撑钢架3的下方与熔盐罐8位置相对应处，设置有熔盐罐温度监测仪7；在纵向两根测试台支撑钢架3之间设置有泵桶6，泵桶6的中间设置有高温熔盐泵5，高温熔盐泵5的下端通过熔盐泵插入口20设置在熔盐罐中8；所述的高温熔盐泵5的出口16设置有回流管道15，回流管道15的上端设置有出口压力变送器17，回流管道15的下端依次分别设置有流量计12、流量控制阀11并通过回流管接口10连接回流管进口24与熔盐罐8相通。

所述的加热管25为电热管。

所述的液位计14为超声波液位计。

所述的出口压力变送器17、罐内压力变送器13，为氮封压力表。

所述的电机温度监测仪4、轴承箱温度监测仪18、熔盐罐温度监测仪7为耐高温温度计。

所述的泵桶6、回流管道15设计成节段拼装结构，能根据被测试泵的长度进行调节，以满足不同长度的高温熔盐泵泵轴的测试要求。

所述的框架2、横向支架19、两根测试台支撑钢架3设计成高度可调节的结构。

所述的回流管道15与高温熔盐泵5的出口16、熔盐罐8回流管进口24前的连接处设置有倾角。

一种高温熔盐泵综合试验检测装置的试验方法，其特征在于;操作步骤如下：

1）.按实际运行条件配制固态熔盐，通过熔盐投料口26逐步加入熔盐罐8中，在启动高温熔盐泵5前需要用加热管25对熔盐罐8中的熔盐充分加热，保证熔盐罐8中的熔盐介质充分融化，符合实际输送温度，同时防止存在未融化的熔盐将试验回流管道15堵塞以及损坏测试的高温熔盐泵5。

2）关闭流量控制阀11，在熔盐罐8中的介质温度稳定后缓慢提升高温熔盐泵5的转速，在低速运行一段时间后打开流量控制阀11，让试验系统在流量控制阀11处于小开度条件下运行一定时间后对试验高温熔盐泵5进行不同流量条件下的性能测试同时分别用振动传感器对熔盐罐8中的振动传感器监测点21、温度传感器对熔盐罐8中的温度传感器监测点22进行测试并进行数据采集。

3）采用熔盐罐温度监测仪7对熔盐罐8温度、电机温度监测仪4和轴承箱温度监测仪18分别对高温熔盐泵5上的电机端温度和轴承箱温度进行数据采集；对电机端的温度监测目的是检验电机端的温度是否高于安全值，对熔盐罐8的温度进行监测目的是保证实验过程中熔盐不凝固和熔盐罐8的安全；

4）采用振动传感器对熔盐罐8内腔中的两端振动传感器监测点21进行监测和数据采集；采用温度传感器对熔盐罐8内腔中温度传感器监测点22进行监测和数据采集；振动和温度的监测，既是对高温熔盐泵5性能的测试，同时也是对测试系统运行的安全监测；

5）试验工作完成后，将流量控制阀11全开，将回路中剩余的高温熔盐回收到熔盐罐8内，在取出试验的高温熔盐泵5后再将加热管25关闭

该长轴高温熔盐泵试验台主要由主回路、试验台钢架、熔盐罐以及测试设备等组成。主回路从熔盐罐内吸入高温熔盐，高温熔盐经吸入喇叭进入试验泵进口，试验泵把熔盐介质泵出再通过外部回路输送回熔盐罐，实现介质循环的性能试验。由于该试验系统在高温条件下运行，因此在试验台运行过程中对试验台关键设备进行温度、液位等条件的检测，保证试验系统的安全正常运行。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。