[實用新型]一種用于模擬地下高溫鹵水環(huán)境的泵內部腐蝕磨損實驗臺

有效

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• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN209182181U
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 趙睿杰;張德勝;施衛(wèi)東;高雄發(fā);夏鋮
• 申請（專利權）人: 江蘇大學鎮(zhèn)江流體工程裝備技術研究院;江蘇大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型是一種可用于高溫鹵水條件下泵內腐蝕磨損實驗研究的一種實驗裝置，涉及用于模擬地下高溫鹵水環(huán)境的泵內部腐蝕磨損實驗臺。本實驗裝置包括外循環(huán)系統和內循環(huán)系統，外循環(huán)系統包括驅動電機、測功儀、非接觸型手持數字轉速表、外循環(huán)泵、加熱水塔、含固體顆粒水箱、止回閥、限流閥、彈簧式蒸汽安全閥、循環(huán)管路、加熱器、固定軸承、擋流板、數顯靜壓液位計，內循環(huán)系統包括試驗用模型泵電機、試驗用模型泵密封、濾網、試驗用模型泵、截止閥、限流閥、超聲波流量計、循環(huán)管路。本裝置可以實現高溫、高壓下不同流量的磨損、磨蝕實驗。不僅能充分保證磨損實驗的實驗時間，而且實驗裝置安全可靠，可以較為準確的模擬高溫高壓的地熱環(huán)境。

技術領域

本發(fā)明涉及一種特殊環(huán)境下泵內部磨損實驗裝置，用于模擬在高溫高壓鹵水環(huán)境下泵內部運行時的腐蝕磨損情況。

背景技術

地熱能是來自地球深處的可再生熱能，它起于地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變。地熱能的儲量巨大，大部分集中分布在構造板塊邊緣一帶。隨著化石能源的緊缺、環(huán)境壓力的加大，地熱能作為一種無污染的可再生清潔能源，地熱發(fā)電成為產生電能的一種重要手段。地熱發(fā)電是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發(fā)電技術。其基本原理與火力發(fā)電類似，也是根據能量轉換原理，首先把地熱能轉換為機械能，再把機械能轉換為電能。但是，由于工作介質不是單一的純水，含有各種固體顆粒的工作介質會對機械及管路產生一定程度的磨損、磨蝕。

地熱發(fā)電中，地熱泵是發(fā)電過程中的重要設備，是整個發(fā)電系統的心臟，由于地熱水中含有各種固體顆粒及化學成分，會對地熱泵內部流道及葉片產生嚴重的磨損，進而降低發(fā)電效率，嚴重時出現設備故障，會造成巨大的經濟損失。因此，就必須對水力機械的過流部件進行磨損試驗，以便對過流部件的設計進行輔助的改造，延長其工作壽命，降低運行成本。

由于高溫高壓的工作環(huán)境和實驗的特殊性，測試實驗具有一定的危險性，且測試周期較長，實驗必須在封閉系統中進行，試驗用模型泵的材料選擇及實驗臺安裝都必須滿足一定的要求。

目前，存在模擬地下高溫鹵水環(huán)境腐蝕磨損實驗臺存在以下問題：1)現存實驗裝置大多體積龐大，操作起來較為不便。2)現存實驗裝置使用功能單一，靈活性較低，實驗精度較低，不能準確的模擬真實地下環(huán)境。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現有實驗裝置存在的上述各種缺陷，提供了一種可用于高溫鹵水條件下泵內部磨損腐蝕的實驗裝置。

本實驗裝置包括第一外循環(huán)系統、第二外循環(huán)系統和內循環(huán)系統，第一外循環(huán)系統包括驅動電機、聯軸器、測功儀、非接觸型手持數字轉速表、外循環(huán)泵、直角接頭一、限流閥一、加熱水塔、加熱器、溫度計、壓力計、彈簧式蒸汽安全閥、固定用滾動軸承、數顯靜壓液位計、循環(huán)管路、截止閥一。第二外循環(huán)系統包括含沙水箱、擋沙閘門、截止閥二、循環(huán)管路、直角接頭二。內循環(huán)系統包括試驗用模型泵屏蔽電機、試驗用模型泵密封、濾網、試驗用模型泵、限流閥二、超聲波流量計、定期檢查用閥門、循環(huán)管路。本裝置可以實現高溫、高壓下不同流量的磨損、磨蝕實驗。不僅能充分保證磨損實驗的實驗時間，而且實驗裝置安全可靠，可以較為準確的模擬高溫高壓的地熱環(huán)境。

優(yōu)選的，待測試驗用模型泵采用立式潛水布置，模型泵屏蔽電機布置在管體外側，試驗用模型泵密封、出口管路和主軸同軸布置。

優(yōu)選的，距離加熱水塔底部120mm處安裝5mm的十字架板，防止水塔中固體顆粒沉積堵塞底部出口。

優(yōu)選的，外循環(huán)系統采用氟塑料夾板泵，流量設定為85m³/h，內循環(huán)系統試驗用模型泵，流量設定為80m³/h，進行磨損磨蝕實驗。

優(yōu)選的，在加熱水塔內壁安裝4～6片厚度為5mm的擋流板，防止切向進入加熱水塔(17)的水在水塔內產生渦流。

優(yōu)選的，試驗用模型泵根據相似準則轉化，相似比1：1，進口直徑取值范圍為110～150mm，軸徑為40mm。