一种离心泵运行效果判定方法技术

本发明专利技术涉及离心泵运行监测，具体涉及一种离心泵运行效果判定方法，获取离心泵运行时的水力运行参数、机械运行参数，根据获取的水力运行参数、机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵的运行效果进行评价，在离心泵的进口端或出口端布置周向均匀分布的压力脉动监测点，以提取叶轮旋转若干圈后的脉动压力数据，进行压力脉动频域分析，并提取特征频率对应的相位差，计算各压力脉动监测点实际的周向角度，根据相位差和周向角度求出平均相关系数，依据平均相关系数调节离心泵的转速和阀门开度；本发明专利技术提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的智能化管理程度较低、无法限制车主逃单、占用较多城市公共空间的缺陷。

A Method for Determining the Operation Effect of Centrifugal Pump

【技术实现步骤摘要】
一种离心泵运行效果判定方法
本专利技术涉及离心泵运行监测，具体涉及一种离心泵运行效果判定方法。
技术介绍
离心泵作为一种通用机械，不仅广泛应用于人们的生产生活中，而且也是工业生产中的耗能大户，全国有1/4的电能都是用在驱动离心泵上，因此离心泵运行效果的判定显得尤为重要。但是现有技术中的离心泵运行效果判定方法因为涉及到诸多参数，关系到离心泵运行与使用效果的方方面面，比如振动、噪音、温度、效率、轴向力、径向力、功率、转矩和转速等等，要对一台离心泵进行较为全面的评价必须非常专业的技术团队才能做到，单个技术人员很难有这么全面的认知，并且离心泵全面评价时需要使用大量贵重的离心泵检测设备来进行检测。由此可知，现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量的人力和物力。随着科技的发展，泵的可靠性运行越来越得到重视。在工程应用中对泵的调节，在关注泵运行的功率大小，即泵“节能”的同时也必须避免泵在不稳定工况下运行。监测泵出现这种不稳定工况可以通过PIV或者压力脉动测量。PIV技术成本较高，周期较长，不利于工程的应用，因此对泵进行压力脉动测量成为主流。目前，对泵上压力脉动的研究主要集中在时域和频域，捕捉某些特征较难。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种离心泵运行效果判定方法，能够有效克服现有技术所存在的无法对泵运行效果进行较好判定、不能对泵运行工况进行优化、无法预测泵使用寿命的缺陷。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种离心泵运行效果判定方法，包括以下步骤：S1、获取离心泵运行时的水力运行参数、机械运行参数；S2、根据获取的水力运行参数、机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵的运行效果进行评价；S3、在离心泵的进口端或出口端布置周向均匀分布的压力脉动监测点，以提取叶轮旋转若干圈后的脉动压力数据；S4、进行压力脉动频域分析，并提取特征频率对应的相位差，计算各压力脉动监测点实际的周向角度；S5、根据S4中的相位差和周向角度求出平均相关系数，依据平均相关系数调节离心泵的转速和阀门开度，重复S4、S5直至离心泵工况稳定；S6、将离心泵特性曲线作为离心泵失效寿命评估指标，通过在离心泵剩余寿命预测监测点设置相应的传感器，绘制出离心泵运行过程中的特性曲线；S7、根据S6中的特性曲线变化趋势，对离心泵剩余寿命进行预测。优选地，S4中所述进行压力脉动频域分析，并提取特征频率对应的相位差包括：将脉动压力数据进行无量纲处理后，再进行快速傅里叶变换，以求解绘制出各压力脉动监测点的频域图，进而找出各压力脉动监测点对应的特征频率，以及选择任一特征频率对应各压力脉动监测点的相位，设定一相位起始点，绘制其余各点较该相位起始点的相位差。优选地，S4中所述计算各压力脉动监测点实际的周向角度包括：绘制S3中各压力脉动监测点实际的周向位置，设定一周向起始点，绘制其余各点较该周向起始点的周向角度。优选地，S6中所述离心泵剩余寿命预测监测点是压力监测点和流量监测点，所述压力监测点是在离心泵进口端设置压力计测量负压值，在离心泵出口端设置压力计测量正压值；所述流量监测点是在离心泵出口端上设置流量计，测量离心泵出水流量。优选地，S6中所述离心泵特性曲线是离心泵流量-扬程曲线和效率-流量曲线，根据两条曲线在其工作点出现的偏差大小，判定离心泵是否出现故障或失效。优选地，S1中所述水力运行参数包括效率参数、汽蚀参数，所述机械运行参数包括振动参数、温度参数。优选地，根据所述效率参数对离心泵的运行效果进行评价包括：获取离心泵运行的实际流量和额定流量，并计算出流量相对数；根据计算出的流量相对数，绘制流量相对比值统计图；根据绘制的流量相对比值统计图，拟合离心泵方程，并得出效率相对数，根据效率相对数对离心泵运行效果进行评价。优选地，根据所述汽蚀参数对离心泵的运行效果进行评价包括：获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值，并绘制汽化压力相对比值统计图；根据绘制的汽化压力相对比值统计图，拟合汽化压力多项式方程，并计算出离心泵在实测温度下的汽化压力值；获取离心泵额定汽蚀余量，并根据汽化压力值和额定汽蚀余量，得出离心泵理论汽蚀余量；获取离心泵进口端真空度，根据进口端真空度和离心泵理论汽蚀余量，计算出真空比；根据真空比对离心泵运行效果进行评价。优选地，根据所述振动参数对离心泵的运行效果进行评价包括：获取离心泵的类别和振动等级，根据预设的离心泵振动评价标准，对离心泵运行效果进行评价。优选地，根据所述温度参数对离心泵的运行效果进行评价包括：获取离心泵运行时的轴承上升温度；根据预设的离心泵温度评价标准，对离心泵运行效果进行评价。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术所提供的一种离心泵运行效果判定方法具有以下有益效果：(1)获取离心泵运行时的水力运行参数、机械运行参数，根据获取的水力运行参数、机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵的运行效果进行评价，能够对离心泵运行效果进行全面准确的评价，并且大大降低了人力和物力的损耗，实用性和操作性强；(2)在离心泵的进口端或出口端布置周向均匀分布的压力脉动监测点，以提取叶轮旋转若干圈后的脉动压力数据，进行压力脉动频域分析，并提取特征频率对应的相位差，计算各压力脉动监测点实际的周向角度，根据相位差和周向角度求出平均相关系数，依据平均相关系数调节离心泵的转速和阀门开度，能够保证离心泵始终处于最优的工况条件；(3)将离心泵特性曲线作为离心泵失效寿命评估指标，通过在离心泵剩余寿命预测监测点设置相应的传感器，绘制出离心泵运行过程中的特性曲线，根据特性曲线变化趋势，对离心泵剩余寿命进行预测，以离心泵性能为寿命评估指标，总体上考察离心泵性能失效时间节点，实现对离心泵寿命的准确预测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术方法流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种离心泵运行效果判定方法，如图1所示，包括以下步骤：S1、获取离心泵运行时的水力运行参数、机械运行参数；S2、根据获取的水力运行参数、机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵的运行效果进行评价；S3、在离心泵的进口端或出口端布置周向均匀分布的压力脉动监测点，以提取叶轮旋转若干圈后的脉动压力数据；S4、进行压力脉动频域分析，并提取特征频率对应的相位差，计算各压力脉动监测点实际的周向角度；S5、根据S4中的相位差和周向角度求出平均相关系数，依据平均相关系数调节离心泵的转速和阀门开度，重复S4、S5直至离心泵工况稳定；S6、将离心泵特性曲线作为离心泵失效寿命评估指标，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心泵运行效果判定方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、获取离心泵运行时的水力运行参数、机械运行参数；S2、根据获取的水力运行参数、机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵的运行效果进行评价；S3、在离心泵的进口端或出口端布置周向均匀分布的压力脉动监测点，以提取叶轮旋转若干圈后的脉动压力数据；S4、进行压力脉动频域分析，并提取特征频率对应的相位差，计算各压力脉动监测点实际的周向角度；S5、根据S4中的相位差和周向角度求出平均相关系数，依据平均相关系数调节离心泵的转速和阀门开度，重复S4、S5直至离心泵工况稳定；S6、将离心泵特性曲线作为离心泵失效寿命评估指标，通过在离心泵剩余寿命预测监测点设置相应的传感器，绘制出离心泵运行过程中的特性曲线；S7、根据S6中的特性曲线变化趋势，对离心泵剩余寿命进行预测。

【技术特征摘要】
1.一种离心泵运行效果判定方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、获取离心泵运行时的水力运行参数、机械运行参数；S2、根据获取的水力运行参数、机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵的运行效果进行评价；S3、在离心泵的进口端或出口端布置周向均匀分布的压力脉动监测点，以提取叶轮旋转若干圈后的脉动压力数据；S4、进行压力脉动频域分析，并提取特征频率对应的相位差，计算各压力脉动监测点实际的周向角度；S5、根据S4中的相位差和周向角度求出平均相关系数，依据平均相关系数调节离心泵的转速和阀门开度，重复S4、S5直至离心泵工况稳定；S6、将离心泵特性曲线作为离心泵失效寿命评估指标，通过在离心泵剩余寿命预测监测点设置相应的传感器，绘制出离心泵运行过程中的特性曲线；S7、根据S6中的特性曲线变化趋势，对离心泵剩余寿命进行预测。2.根据权利要求1所述的离心泵运行效果判定方法，其特征在于：S4中所述进行压力脉动频域分析，并提取特征频率对应的相位差包括：将脉动压力数据进行无量纲处理后，再进行快速傅里叶变换，以求解绘制出各压力脉动监测点的频域图，进而找出各压力脉动监测点对应的特征频率，以及选择任一特征频率对应各压力脉动监测点的相位，设定一相位起始点，绘制其余各点较该相位起始点的相位差。3.根据权利要求1所述的离心泵运行效果判定方法，其特征在于：S4中所述计算各压力脉动监测点实际的周向角度包括：绘制S3中各压力脉动监测点实际的周向位置，设定一周向起始点，绘制其余各点较该周向起始点的周向角度。4.根据权利要求1所述的离心泵运行效果判定方法，其特征在于：S6中所述离心泵剩余寿命预测监测点是压力监测点和流量监测点，所述压力监测点是在离心泵进口端设置压力计测量负压值，在离心泵出口端设置压力计测量正压值；所述流量监测点是在离心泵出口端上设置流...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚恩奎，董国龙，
申请(专利权)人：天长市远安机械有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34