CN110728067A - 一种离心泵功率预测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种离心泵功率预测方法，包括如下步骤：通过监测或测量，采集到离心泵叶轮与密封环出现磨损前后，叶轮与密封环之间的间隙值变化量，之后根据间隙差值Δδ和出现磨损的离心泵实测流量标准化值Q11修正出现磨损的离心泵的功率。本发明可以通过测量叶轮与密封环之间的磨损间隙值来预测出现磨损后的离心泵功率。

Description

一种离心泵功率预测方法
技术领域
本发明涉及泵的性能预测领域，特别涉及一种离心泵功率预测方法。
背景技术
离心泵，作为一种被广泛应用于动力工业、石油化工、农田灌溉、水利工程以及船舶工业等国民经济各个领域的旋转机械，对于其密封装置的研究一直是国内外研究的热点和难点。叶轮口环与密封面配合是一种常见的密封装置，其主要作用是限制叶轮工作室内的高压液体向叶轮进口或叶轮中心的低压区泄漏。口环的存在不仅仅改变了离心泵内部流体的流动状态，同时也造成了泵内部的容积损失。此外，叶轮口环处的泄漏流与叶轮进口主流之间存在一个扰动的作用，进而使得叶轮进口的流动状态更加紊乱，从而对离心泵的整个性能产生影响。在离心泵的实际运行过程中，会由于各种各样的原因造成叶轮口环与密封面的磨损，导致两者之间的间隙值发生变化，进而对离心泵的外特性曲线产生较大影响，使得原有装置性能曲线无法再对现有的离心泵进行性能预测。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种离心泵功率预测方法，可以更精确的预测的离心泵功率。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种离心泵功率预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过监测或测量，采集到离心泵叶轮1与密封环3出现磨损前后，叶轮1与密封环3之间的间隙值变化量；
根据间隙差值Δδ和出现磨损的离心泵实测流量标准化值Q11修正出现磨损的离心泵的功率，具体由以下关系式确定：
Figure BDA0002240346770000011
式中：
P为出现磨损后的离心泵在实测流量Q1工况下的功率，kW；
k1,k2,k3,k4,为小流量系数，其中，k1的取值范围为0.5～0.8；k2的取值范围为1～2；k3的取值范围为-3～15；k4的取值范围为0.02～0.05；
K1,K2,K3,K4,为大流量系数，其中，K1的取值范围为30～70；K2的取值范围为60～150；K3的取值范围为1～5；K4的取值范围为0.15～0.5；
P0为离心泵的额定功率，kW；
Δδ'为无量纲间隙差值；
Q11为实测流量Q1的标准化值，具体为：
Figure BDA0002240346770000021
式中：
Q1为出现磨损后的离心泵在实测流量，m3/h；
Q0为额定流量，m3/h。
进一步，所述无量纲间隙差值Δδ'由离心泵叶轮1与密封环3之间的初始间隙值δ0、出现磨损后的间隙值δ确定，具体为：
Figure BDA0002240346770000022
式中：
δ为出现磨损后的离心泵密封环间隙值，mm；
δ0为未出现磨损的离心泵密封环初始间隙值，mm；
δ1为单位间隙，其值为1mm；
进一步，通过直接测量或者基于现有监测系统测量未出现磨损的离心泵在叶轮1与密封环3之间初始间隙值δ0；通过直接测量或者基于现有监测系统测量出现磨损的离心泵在叶轮1与密封环3之间的间隙值δ。
进一步，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述小流量系数k1的推荐值为0.7。
进一步，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述小流量系数k2的推荐值为1.6。
进一步，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述小流量系数k3的推荐值为3.6。
进一步，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述小流量系数k4的推荐值为0.4。
进一步，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述大流量系数K1的推荐值为54.7。
进一步，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述大流量系数K2的推荐值为92。
进一步，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述大流量系数K3的推荐值为3.06。
进一步，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述大流量系数K4的推荐值为0.34。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的离心泵功率预测方法，可以通过修正公式来预测出现密封磨损的离心泵功率。
2.本发明所述的离心泵功率预测方法，采用分段函数的方法，仅需要测量出现磨损的离心泵密封间隙即可实现。
3.本发明所述的离心泵功率预测方法，当所述离心泵的比转速在大于350时，离心泵的大流量工况功率曲线预测拟合准确性达到95％以上。
附图说明
图1为本发明所述的泵密封间隙磨损量的方法的流程图。
图2是本发明实施例密封间隙示意图。
图3是本发明实施例试验值与计算值的对比曲线。
图中：
1-叶轮；2-前腔；3-密封环。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1和图2所示，本发明所述的离心泵功率预测方法，包括如下步骤：
通过监测或测量，采集到离心泵叶轮1与密封环3出现磨损前后，叶轮1与密封环3之间的间隙值变化量；
根据间隙差值Δδ和出现磨损的离心泵实测流量标准化值Q11修正出现磨损的离心泵的功率，具体由以下关系式确定：
Figure BDA0002240346770000031
式中：
P为出现磨损后的离心泵在实测流量Q1工况下的功率，kW；
k1,k2,k3,k4,为小流量系数，其中，k1的取值范围为0.5～0.8；k2的取值范围为1～2；k3的取值范围为-3～15；k4的取值范围为0.02～0.05；
K1,K2,K3,K4,为大流量系数，其中，K1的取值范围为30～70；K2的取值范围为60～150；K3的取值范围为1～5；K4的取值范围为0.15～0.5；
P0为离心泵的额定功率，kW；
Δδ'为无量纲间隙差值；
Q11为实测流量Q1的标准化值，具体为：
Figure BDA0002240346770000032
式中：
Q1为出现磨损后的离心泵在实测流量，m3/h；
Q0为额定流量，m3/h。
进一步，所述无量纲间隙差值Δδ'由离心泵叶轮1与密封环3之间的初始间隙值δ0、出现磨损后的间隙值δ确定，具体为：
Figure BDA0002240346770000041
式中：
δ为出现磨损后的离心泵密封环间隙值，mm；
δ0为未出现磨损的离心泵密封环初始间隙值，mm；
δ1为单位间隙，其值为1mm；
进一步，通过直接测量或者基于现有监测系统测量未出现磨损的离心泵在叶轮1与密封环3之间初始间隙值δ0；通过直接测量或者基于现有监测系统测量出现磨损的离心泵在叶轮1与密封环3之间的间隙值δ。
当所述离心泵的比转速在大于350时，所述小流量系数k1的推荐值为0.7，所述小流量系数k2的推荐值为1.6，所述小流量系数k3的推荐值为3.6，所述小流量系数k4的推荐值为0.4，所述大流量系数K1的推荐值为54.7，所述大流量系数K2的推荐值为92，所述大流量系数K3的推荐值为3.06，所述大流量系数K4的推荐值为0.34，离心泵的功率曲线预测拟合准确性达到95％以上。
下面通过具体实施例验证：
选取一台比转速为493.3的离心泵作为试验对象，额定流量Q0为1388m3/h，额定功率P0为90kW。通过直接测量或者传感器测量未出现磨损的离心泵在叶轮1与密封环3之间初始间隙值δ0为0.4mm；通过车加工叶轮1，将叶轮1与密封环3之间间隙加工到0.9mm。所述无量纲间隙差值Δδ'是根据测量到的出现磨损后的离心泵密封环间隙值δ与未出现磨损的离心泵密封环初始间隙值δ0计算得到的，具体为：
Figure BDA0002240346770000042
式中：
δ为出现磨损后的离心泵密封环间隙值，mm；
δ0为未出现磨损的离心泵密封环初始间隙值，mm；
δ1为单位间隙，其值为1mm；
根据间隙差值Δδ和出现磨损的离心泵实测流量标准化值Q11，修正出现磨损的离心泵的功率，具体由以下关系式确定：
Figure BDA0002240346770000051
式中：
P为出现磨损后的离心泵在实测流量Q1工况下的功率，kW；
k1,k2,k3,k4,为小流量系数，其中，k1的取值范围为0.5～0.8；k2的取值范围为1～2；k3的取值范围为-3～15；k4的取值范围为0.02～0.05；
K1,K2,K3,K4,为大流量系数，其中，K1的取值范围为30～70；K2的取值范围为60～150；K3的取值范围为1～5；K4的取值范围为0.15～0.5；
P0为离心泵的额定功率，kW；
Δδ'为0.5；
Q11为实测流量Q1的标准化值，具体为：
Figure BDA0002240346770000052
式中：
Q1为出现磨损后的离心泵在实测流量，m3/h；
Q0为额定流量，m3/h。
所述小流量系数k1的推荐值为0.7，所述小流量系数k2的推荐值为1.6，所述小流量系数k3的推荐值为3.6，所述小流量系数k4的推荐值为0.4，所述大流量系数K1的推荐值为54.7，所述大流量系数K2的推荐值为92，所述大流量系数K3的推荐值为3.06，所述大流量系数K4的推荐值为0.34
Q11为实测流量Q1的标准化值，具体为：
Figure BDA0002240346770000053
式中：
Q1为出现磨损后的离心泵在实测流量，m3/h；
Q0为额定流量，值为1388m3/h；
P0为90kW。
当Q1为966.06m3/h时，Q11＝0.696<0.9，试验功率值为65.84565kW，此时：
Figure BDA0002240346770000054
当Q1为1923.19m3/h时，Q11＝1.3856>0.9，试验功率值为60.014kW，此时：
Figure BDA0002240346770000061
采用同样的方法可以计算得到修正功率P，通过与试验值进行对比，如表1和图3所示：
表1计算功率值与试验功率值比较
Q11 0.9014 0.7983 0.6960 0.6261 0.5144 0.4301
计算功率值 65.4547 65.7899 66.1593 66.4400 66.9557 67.4257
试验功率值 65.7392 65.6815 65.8457 65.2670 65.8400 67.3155
误差 -0.43 0.17 0.48 1.80 1.69 0.16
Q<sub>11</sub> 1.3856 1.3661 1.3034 1.2710 1.1975 1.1154
计算功率值 58.9639 60.0818 63.0174 64.1544 65.8425 66.3982
试验功率值 60.0140 61.9060 64.5522 65.9410 66.9662 67.8685
误差 -1.75 -2.95 -2.38 -2.71 -1.68 -2.17
通过对比可知，计算功率值与试验功率值的误差最大为2.95％，离心泵的功率曲线预测拟合准确性达到95％以上，这证明本发明是可靠的。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种离心泵功率预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过监测或测量，采集到离心泵叶轮(1)与密封环(3)出现磨损前后，叶轮(1)与密封环(3)之间的间隙值变化量；
根据间隙差值Δδ和出现磨损的离心泵实测流量标准化值Q11修正出现磨损的离心泵的功率，具体由以下关系式确定：
Figure FDA0002240346760000011
式中：
P为出现磨损后的离心泵在实测流量Q1工况下的功率，kW；
k1,k2,k3,k4,为小流量系数，其中，k1的取值范围为0.5～0.8；k2的取值范围为1～2；k3的取值范围为-3～15；k4的取值范围为0.02～0.05；
K1,K2,K3,K4,为大流量系数，其中，K1的取值范围为30～70；K2的取值范围为60～150；K3的取值范围为1～5；K4的取值范围为0.15～0.5；
P0为离心泵的额定功率，kW；
Δδ'为无量纲间隙差值；
Q11为实测流量Q1的标准化值，具体为：
Figure FDA0002240346760000012
式中：
Q1为出现磨损后的离心泵在实测流量，m3/h；
Q0为额定流量，m3/h。
2.根据权利要求1所述的离心泵功率预测方法，其特征在于，所述无量纲间隙差值Δδ'由离心泵叶轮(1)与密封环(3)之间的初始间隙值δ0、出现磨损后的间隙值δ确定，具体为：
Figure FDA0002240346760000013
式中：
δ为出现磨损后的离心泵密封环间隙值，mm；
δ0为未出现磨损的离心泵密封环初始间隙值，mm；
δ1为单位间隙，其值为1mm；
3.根据权利要求1，2所述的离心泵功率预测方法，其特征在于，通过直接测量或者基于现有监测系统测量未出现磨损的离心泵在叶轮(1)与密封环(3)之间初始间隙值δ0；通过直接测量或者基于现有监测系统测量出现磨损的离心泵在叶轮(1)与密封环(3)之间的间隙值δ。
4.根据权利要求1所述的离心泵功率预测方法，其特征在于，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述小流量系数k1的推荐值为0.7。
5.根据权利要求1所述的离心泵功率预测方法，其特征在于，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述小流量系数k2的推荐值为1.6。
6.根据权利要求1所述的离心泵功率预测方法，其特征在于，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述小流量系数k3的推荐值为3.6。
7.根据权利要求1所述的离心泵功率预测方法，其特征在于，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述小流量系数k4的推荐值为0.4。
8.根据权利要求1所述的离心泵功率预测方法，其特征在于，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述大流量系数K1的推荐值为54.7。
9.根据权利要求1所述的离心泵功率预测方法，其特征在于，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述大流量系数K2的推荐值为92。
10.根据权利要求1所述的离心泵功率预测方法，其特征在于，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述大流量系数K3的推荐值为3.06。
11.根据权利要求1所述的离心泵功率预测方法，其特征在于，当所述离心泵的比转速在大于350时，所述大流量系数K4的推荐值为0.34。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111637068A (zh) * 2019-07-11 2020-09-08 江苏大学 一种在线监测密封环间隙的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105114334A (zh) * 2015-07-27 2015-12-02 北京化工大学 基于计算流体动力学理论的多级离心泵叶轮口环磨损量监测方法
CN110242589A (zh) * 2019-06-25 2019-09-17 江苏大学 一种离心泵性能曲线拟合修正方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105114334A (zh) * 2015-07-27 2015-12-02 北京化工大学 基于计算流体动力学理论的多级离心泵叶轮口环磨损量监测方法
CN110242589A (zh) * 2019-06-25 2019-09-17 江苏大学 一种离心泵性能曲线拟合修正方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张弋扬等: "离心泵叶轮与泵盖的间隙变化对运行性能影响的研究" *
赵伟国等: "口环间隙变化对离心泵性能的影响研究" *
马波等: "多级离心泵叶轮口环磨损监测方法研究" *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111637068A (zh) * 2019-07-11 2020-09-08 江苏大学 一种在线监测密封环间隙的方法

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