[实用新型]一种用于模拟地下高温卤水环境的泵内部腐蚀磨损实验台

说明书

本实用新型是一种可用于高温卤水条件下泵内腐蚀磨损实验研究的一种实验装置，涉及用于模拟地下高温卤水环境的泵内部腐蚀磨损实验台。本实验装置包括外循环系统和内循环系统，外循环系统包括驱动电机、测功仪、非接触型手持数字转速表、外循环泵、加热水塔、含固体颗粒水箱、止回阀、限流阀、弹簧式蒸汽安全阀、循环管路、加热器、固定轴承、挡流板、数显静压液位计，内循环系统包括试验用模型泵电机、试验用模型泵密封、滤网、试验用模型泵、截止阀、限流阀、超声波流量计、循环管路。本装置可以实现高温、高压下不同流量的磨损、磨蚀实验。不仅能充分保证磨损实验的实验时间，而且实验装置安全可靠，可以较为准确的模拟高温高压的地热环境。

技术领域

本发明涉及一种特殊环境下泵内部磨损实验装置，用于模拟在高温高压卤水环境下泵内部运行时的腐蚀磨损情况。

背景技术

地热能是来自地球深处的可再生热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地热能的储量巨大，大部分集中分布在构造板块边缘一带。随着化石能源的紧缺、环境压力的加大，地热能作为一种无污染的可再生清洁能源，地热发电成为产生电能的一种重要手段。地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。但是，由于工作介质不是单一的纯水，含有各种固体颗粒的工作介质会对机械及管路产生一定程度的磨损、磨蚀。

地热发电中，地热泵是发电过程中的重要设备，是整个发电系统的心脏，由于地热水中含有各种固体颗粒及化学成分，会对地热泵内部流道及叶片产生严重的磨损，进而降低发电效率，严重时出现设备故障，会造成巨大的经济损失。因此，就必须对水力机械的过流部件进行磨损试验，以便对过流部件的设计进行辅助的改造，延长其工作寿命，降低运行成本。

由于高温高压的工作环境和实验的特殊性，测试实验具有一定的危险性，且测试周期较长，实验必须在封闭系统中进行，试验用模型泵的材料选择及实验台安装都必须满足一定的要求。

目前，存在模拟地下高温卤水环境腐蚀磨损实验台存在以下问题：1)现存实验装置大多体积庞大，操作起来较为不便。2)现存实验装置使用功能单一，灵活性较低，实验精度较低，不能准确的模拟真实地下环境。

发明内容

本发明针对现有实验装置存在的上述各种缺陷，提供了一种可用于高温卤水条件下泵内部磨损腐蚀的实验装置。

本实验装置包括第一外循环系统、第二外循环系统和内循环系统，第一外循环系统包括驱动电机、联轴器、测功仪、非接触型手持数字转速表、外循环泵、直角接头一、限流阀一、加热水塔、加热器、温度计、压力计、弹簧式蒸汽安全阀、固定用滚动轴承、数显静压液位计、循环管路、截止阀一。第二外循环系统包括含沙水箱、挡沙闸门、截止阀二、循环管路、直角接头二。内循环系统包括试验用模型泵屏蔽电机、试验用模型泵密封、滤网、试验用模型泵、限流阀二、超声波流量计、定期检查用阀门、循环管路。本装置可以实现高温、高压下不同流量的磨损、磨蚀实验。不仅能充分保证磨损实验的实验时间，而且实验装置安全可靠，可以较为准确的模拟高温高压的地热环境。

优选的，待测试验用模型泵采用立式潜水布置，模型泵屏蔽电机布置在管体外侧，试验用模型泵密封、出口管路和主轴同轴布置。

优选的，距离加热水塔底部120mm处安装5mm的十字架板，防止水塔中固体颗粒沉积堵塞底部出口。

优选的，外循环系统采用氟塑料夹板泵，流量设定为85m³/h，内循环系统试验用模型泵，流量设定为80m³/h，进行磨损磨蚀实验。

优选的，在加热水塔内壁安装4～6片厚度为5mm的挡流板，防止切向进入加热水塔(17)的水在水塔内产生涡流。

优选的，试验用模型泵根据相似准则转化，相似比1：1，进口直径取值范围为110～150mm，轴径为40mm。