本发明专利技术属于离心泵技术领域，公开了一种降低离心泵叶轮的磨损的装置，泵壳上端接通出水管，出水管端口安装有出水管阀门，泵壳下端设置有上入水管和上入水阀门，上入水阀门安装在上入水管的端口处；泵壳内部安装有复式叶轮；复式叶轮的中心轴外端连接有用于对叶轮转速进行检测的转速传感器，出水管和入水管内壁均安装有分别对出水流速和进水流速进行检测的流速传感器，转速传感器和流速传感器分别通过连接线路与控制盒连接。本发明专利技术采用双层叶轮的结构，降低叶轮与杂质的接触面积，减少叶轮的磨损，内叶轮的结构采用扭曲式叶片中的螺旋离心式叶片，输送的液体流经叶片时不会撞击泵壳内部任何部位，也大大增加了离心泵的使用寿命。命。命。
【技术实现步骤摘要】
一种降低离心泵叶轮的磨损的装置
[0001]本专利技术属于离心泵
，尤其涉及一种降低离心泵叶轮的磨损的装置。
技术介绍
[0002]目前，离心泵时通过叶轮的旋转，带动液体发生离心运动，将液体甩向叶轮边缘，从而将液体输送出泵壳外部。离心泵的叶轮是核心部分，由于需要较高的转速，因此对叶轮的消耗也十分巨大。传统的叶轮只要求将内轮的内外表面制作光滑，用于减少水流的摩擦损失，但是这种方式并不能完全避免水流摩擦的作用力，并且无法避免液体中大小颗粒的撞击和磨损。
[0003]离心式水泵的叶轮大多采用闭式叶轮，这种叶轮制造难度大，效率低，只能使用于不含颗粒的清洁液体，使用场景限制性较高。并且，目前的叶轮故障原因多是水质差、叶轮材质不当、水泵汽蚀程度高，但并没有有效的手段能够同时将这些因素统一进行维护。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0005](1)无法减少液体中颗粒对叶轮的磨损，对减少磨损的手段比较单一。
[0006](2)叶轮的形状较为传统，并不能发挥离心运动的优势，无法高效做到机械的动能转化，使用场景不多。
[0007](3)维护手段不充分，无法降低叶轮磨损。
技术实现思路
[0008]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种降低离心泵叶轮的磨损的装置。
[0009]本专利技术是这样实现的，一种降低离心泵叶轮的磨损的装置包括：
[0010]泵壳；
[0011]所述泵壳上端接通出水管，所述出水管端口安装有出水管阀门，所述泵壳下端设置有上入水管和上入水阀门，所述上入水阀门安装在上入水管的端口处；所述泵壳内部安装有复式叶轮；
[0012]所述的复式叶轮包括外叶片、叶片保护壳和内叶片，通过同心圆的方式通过中心轴进行连接，其中外叶片在最外层，内叶片在最内层；所述叶片保护壳在内叶片的外部；所述复式叶轮采用螺母进行固定；
[0013]所述的复式叶轮的中心轴外端连接有用于对叶轮转速进行检测的转速传感器，所述出水管和入水管内壁均安装有分别对出水流速和进水流速进行检测的流速传感器，所述转速传感器和流速传感器分别通过连接线路与控制盒连接，所述控制盒安装在泵壳上端；
[0014]所述控制盒内部包括有数据采集模块、数据处理模块、叶轮磨损度监测模块和中央控制模块；
[0015]所述中央控制模块分别与数据采集模块、数据处理模块和叶轮磨损度监测模块连接，用于对各个模块的运行状态进行监测，并根据预设参数对各个受控模块的运行进行协调控制；
[0016]所述数据采集模块用于对转速传感器和两个流速传感器的检测数据进行集中采集；
[0017]所述数据处理模块用于对采集的叶轮转速数据、出水流速数据和进水流速数据进行数据处理；
[0018]所述叶轮磨损度监测模块用于根据预处理后的叶轮转速数据、出水流速数据和进水流速数据结合离心泵参数对叶轮磨损度进行计算，根据计算结果对叶轮的使用寿命进行预测。
[0019]进一步，所述叶轮磨损度监测模块包括：
[0020]离心泵参数获取单元，用于在预设参数中提取当前离心泵的规格参数；
[0021]模型构建单元，用于构建对离心泵的泵水效率进行计算的检测模型；
[0022]磨损度判断单元，用于将叶轮转速数据、出水流速数据和进水流速数据输入构建的检测模型，根据离心泵的泵水效率变化判断叶轮的磨损度；
[0023]寿命预测单元，用于根据计算的叶轮的磨损度，对叶轮的使用寿命进行预测。
[0024]进一步，所述模型构建单元构建的对离心泵的泵水效率进行计算的检测模型为：
[0025][0026]其中，
[0027]Ne＝MHg；
[0028][0029]式中，v
o
为进口速度m/s；v
i
为出口速度m/s；p
o
为进口压力Pa；p
i
为出口压力Pa；H为扬程m；N为离心泵轴功率w；n为转速r/min；Ty为作用在叶轮上绕y轴的扭矩N
·
m；Ne为离心泵有效功率w；M为质量流量kg/s；η为离心泵效率。
[0030]进一步，所述磨损度判断单元根据离心泵的泵水效率变化判断叶轮的磨损度中，根据计算得到的离心泵的泵水效率，在预设的效率与叶轮磨损量的关系对照表中查找出当前泵水效率所对应的叶轮磨损量，得到叶轮的实时磨损量。
[0031]进一步，所述寿命预测单元对叶轮的使用寿命进行预测的步骤包括：
[0032]根据离心泵的使用时长和计算得到的叶轮的磨损度，确定叶轮的磨损度的变化曲线；
[0033]根据离心泵的泵水效率的需求，确定叶轮的磨损度最大承受值；
[0034]在叶轮的磨损度变化曲线中，确定与叶轮的磨损度最大承受值对应的离心泵的使用时长。
[0035]进一步，所述泵壳底部安装有两个泵壳支架，所述泵壳支架采用三角式支角架，并且采用合金材质，底部采用平底格纹形状作为支撑点。
[0036]进一步，所述的外叶片采用圆形结构，外部包括8个梯形钢性叶片，材质选用较为轻质的合金材料；所述内叶片采用12个扭曲叶片，并且在外部安装有叶片保护壳；
[0037]所述内叶片为螺旋离心式叶轮；
[0038]所述复式叶轮中的外叶片、内叶片和叶片保护壳均采用全焊缝焊接为成体的离心泵叶轮。
[0039]进一步，所述上入水管安装在泵壳底部，用于入水进口，外部连接下入水管的端口，采用上下两端的入水阀进行固定。
[0040]进一步，所述下入水阀门的下端安装有过滤底阀，所述过滤底阀采用多层细密过滤网结构进行叠加。
[0041]进一步，所述降低离心泵叶轮的磨损的装置是在操作面将离心泵进行固定，所述泵壳支架安置于操作面；通过上入水阀和下入水阀将上、下入水管进行连接；下入水管的下端接通水管；
[0042]所述的离心泵使用时需要将泵壳距离水面0.5米以上。
[0043]结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0044]第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本专利技术的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本专利技术技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
[0045]本专利技术中一种降低离心泵叶轮的磨损的装置内部采用复式叶轮，即双层叶轮的结构，降低叶轮与杂质的接触面积，减少叶轮的磨损。并且，内叶轮的结构采用扭曲式叶片中的螺旋离心式叶片，输送的液体流经叶片时不会撞击泵壳内部任何部位，也大大增加了离心泵的使用寿命。
[0046]本专利技术通过转速传感器和流速传感器可以对离心泵的运行参数进行实时检测，并利用控制盒内的各个功能模块可以实现对叶轮的磨损度进行计算，并可根据计算结果对叶轮的使用寿命进行预测，便于对离心泵的维护进行提前规划。
[0047]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种降低离心泵叶轮的磨损的装置，其特征在于，所述降低离心泵叶轮的磨损的装置包括：泵壳；所述泵壳上端接通出水管，所述出水管端口安装有出水管阀门，所述泵壳下端设置有上入水管和上入水阀门，所述上入水阀门安装在上入水管的端口处；所述泵壳内部安装有复式叶轮；所述的复式叶轮包括外叶片、叶片保护壳和内叶片，通过同心圆的方式通过中心轴进行连接，其中外叶片在最外层，内叶片在最内层；所述叶片保护壳在内叶片的外部；所述复式叶轮采用螺母进行固定；所述的复式叶轮的中心轴外端连接有用于对叶轮转速进行检测的转速传感器，所述出水管和入水管内壁均安装有分别对出水流速和进水流速进行检测的流速传感器，所述转速传感器和流速传感器分别通过连接线路与控制盒连接，所述控制盒安装在泵壳上端；所述控制盒内部包括有数据采集模块、数据处理模块、叶轮磨损度监测模块和中央控制模块；所述中央控制模块分别与数据采集模块、数据处理模块和叶轮磨损度监测模块连接，用于对各个模块的运行状态进行监测，并根据预设参数对各个受控模块的运行进行协调控制；所述数据采集模块用于对转速传感器和两个流速传感器的检测数据进行集中采集；所述数据处理模块用于对采集的叶轮转速数据、出水流速数据和进水流速数据进行数据处理；所述叶轮磨损度监测模块用于根据预处理后的叶轮转速数据、出水流速数据和进水流速数据结合离心泵参数对叶轮磨损度进行计算，根据计算结果对叶轮的使用寿命进行预测。2.如权利要求1所述的降低离心泵叶轮的磨损的装置，其特征在于，所述叶轮磨损度监测模块包括：离心泵参数获取单元，用于在预设参数中提取当前离心泵的规格参数；模型构建单元，用于构建对离心泵的泵水效率进行计算的检测模型；磨损度判断单元，用于将叶轮转速数据、出水流速数据和进水流速数据输入构建的检测模型，根据离心泵的泵水效率变化判断叶轮的磨损度；寿命预测单元，用于根据计算的叶轮的磨损度，对叶轮的使用寿命进行预测。3.如权利要求2所述的降低离心泵叶轮的磨损的装置，其特征在于，所述模型构建单元构建的对离心泵的泵水效率进行计算的检测模型为：其中，Ne＝MHg；
式中，v
o
为进口速度m/s；v
i
为出口速度m/s；p
o
【专利技术属性】
技术研发人员：田亚平，王龙彪，孙江河，胡斌超，白万军，韩伟，樊新建，
申请(专利权)人：甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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