CN206329533U - 立式离心泵的泵头衬里组件、机封泄漏检漏装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种立式离心泵的泵头衬里组件、机封泄漏检漏装置及系统。本实用新型的泵头衬里组件(2)包括泵头衬里(22)、位于泵头衬里(22)上侧而与泵体轴孔(25)连通的蓄水筒(21)以及位于蓄水筒(21)的侧部而与蓄水筒(21)内部空间连通的丝头(23)，丝头(23)用于设置检漏传感器(5)。由此，可直接检测机封处的漏液状态，从而可实时检测到机封状态，能够更加快速地确认故障，提高机组的可维护性。

Description

立式离心泵的泵头衬里组件、机封泄漏检漏装置及系统

技术领域

本实用新型涉及立式离心泵机械密封领域，特别涉及一种立式离心泵的泵头衬里组件、检测立式离心泵机封是否发生泄漏的检漏装置及系统。

背景技术

近些年，国内外的风力发电产业正迅猛的发展，风力发电机组单机功率已达到了6兆瓦。而变流器及变压器又是风力机组发电过程中必不可少的组成器件。目前市场上的大多数变流器及变压器采用密闭式水冷系统，多级离心泵作为密闭式水冷系统中的重要装置，与管路等其他器件组成密闭式系统，驱动冷却介质在密闭内循环实现对变流器/变压器的冷却。而泵类机械密封作为立式离心泵中的重要组成部分，起到动态密封的作用，避免冷却介质顺着转轴流出泵外，在离心泵中，机封为一个薄弱点，极易损坏。

在风电行业中，密闭式水冷系统大多数使用于陆上和海上环境，其中海上型机组在防腐性、可靠性、可维护性方面有更高的要求。目前陆上型机组的大多数密闭式水冷系统以单台泵运行为主，泵体由于长时间的运行，机封极易发生故障，而且这种故障不能直接报出，只能通过系统的其他故障来反推、实地排查才能找出机封泄漏的问题。同时海上型机组的大多数密闭式水冷系统以双泵并联、一备一用的方式为主，虽然双泵一备一用的方式在一定程度上可以提高机组的可靠性，但是当其中一台泵体机封发生泄漏时，也不能直接报出此故障，也需要通过系统的其他故障反推、实地检查才能确定机封故障，然后通过手动切换备用泵。

多级立式离心泵作为水冷系统的重要部件，起着驱动冷却介质在系统中循环实现变流器/变压器的冷却的作用。目前，在风力发电机组中，这种技术存在下列技术上的不足：

多级离心泵机封的泄漏故障不能直接报出。若机封泄漏时，水冷系统会报出“系统出阀压力低”故障，即机封泄漏是此故障的原因之一；反之当系统报出“系统出阀压力低”时，并不能确定是机封泄漏，也可能是系统其它故障，如管路接口处发生泄漏、系统内产生的气体未能排出、压力传感器损坏等原因。

而且，当系统报出“系统出阀压力低”故障时，需要专业技术人员实地进行排查，以找出该故障的根本原因，这样就会增加更多的人力成本，也会使得机组由于该故障的原因停机时间更长，经济损失更大。

实用新型内容

本实用新型涉及一种立式离心泵的泵头衬里组件、机封泄漏检漏装置及系统，通过改进泵头衬里的结构，在泵头衬里上增加一个蓄水筒，并安装检漏传感器，以实现实时检测立式离心泵机封的状态。这样解决了机封泄漏故障不能直接报出的问题，同时维护值班人员可有计划、有针对性地对水冷系统进行检修维护，使得水冷系统效率更高，机组可靠性、可维护性更高。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种立式离心泵的泵头衬里组件，该泵头衬里组件包括泵头衬里、位于泵头衬里上侧而与泵体轴孔连通的蓄水筒以及位于蓄水筒的侧部而与蓄水筒内部空间连通的丝头，丝头用于设置检漏传感器。

可选地，泵头衬里上还形成有用于设置排气阀的排气阀连接孔。

可选地，泵头衬里、蓄水筒以及丝头通过铸造一体成型。

可选地，泵头衬里与蓄水筒、丝头与蓄水筒通过焊接进行连接。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种立式离心泵的机封泄漏检漏装置，该机封泄漏检漏装置包括泵头衬里组件和检漏传感器，泵头衬里组件包括泵头衬里、位于泵头衬里上侧而与泵体轴孔连通的蓄水筒以及位于蓄水筒的侧部而与蓄水筒内部空间连通的丝头，检漏传感器设置于丝头中。

可选地，还包括控制器，检漏传感器将检测信号发送给控制器，控制器根据检测信号判断机封是否发生故障。

可选地，控制器还包括通讯模块，用于将判断结果发送至控制中心。

可选地，泵头衬里上还形成有用于设置排气阀的排气阀连接孔。

可选地，泵头衬里、蓄水筒以及丝头通过铸造一体成型，或者泵头衬里与蓄水筒、丝头与蓄水筒通过焊接进行连接。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的又一个技术方案是：提供一种立式离心泵的机封泄漏故障检测系统，该机封泄漏故障检测系统包括检漏传感器、控制器和控制中心，检漏传感器设置于前述任意一个泵头衬里组件的丝头中，控制器根据检漏传感器的输出信号判断是否发生机封泄漏故障，当发生机封泄漏故障时，输出警告信号和/或通知控制中心。

根据本实用新型的实施例，可通过检漏传感器直接检测机封处的漏液状态，从而可实时检测到机封状态，能够更加快速准确地确认故障，提高了机组的可靠性和可维护性。

附图说明

图1是冷却泵站的立体图；

图2是根据本实用新型的实施例的泵头衬里组件的剖视图；

图3是根据本实用新型的实施例的多级立式离心泵机封处的局部剖视图；

图4是根据本实用新型的实施例的机封泄漏故障检测系统示意图；

图5是根据本实用新型的实施例的机封泄漏故障的判断流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行具体描述。

图1是风力发电机组所用的冷却泵站的立体图。多级立式离心泵100上设有检漏传感器5以检测机封泄漏。

为了设置检漏传感器5，本实用新型改进了多级立式离心泵100的泵头衬里结构，在泵头衬里上增加一个蓄水筒，并安装检漏传感器，检漏传感器检测到机封泄漏后，以开关量的形式传送给控制器，以实现实时检测多级立式离心泵机封的状态。

具体地，如图2所示，泵头衬里组件2包括蓄水筒21、泵头衬里22、丝头23、排气阀连接孔24。蓄水筒21位于泵头衬里22上侧而与泵体轴孔25连通，丝头23位于蓄水筒21的侧部而与蓄水筒21内部空间连通。丝头23与蓄水筒21可通过焊接进行连接。蓄水筒21与泵头衬里22可通过焊接进行连接。或者，蓄水筒21、丝头23、泵头衬里22可通过铸造的方式一体成型。或者，蓄水筒21、泵头衬里22、丝头23、排气阀连接孔24可通过铸造的方式一体成型。

如图2和图3所示，起到动力传输作用的联轴器3连接电动机与泵体轴4。泵体轴4穿过泵体轴孔25，泵体轴孔25处安装有机封6，用来密封泵体轴4，防止泵体运行时其中的输送介质顺着泵体轴4流出。排气阀连接孔24内壁设置有与排气阀1相配合的内螺纹，用于使排气阀1连接在泵头衬里组件2上。排气阀1用于排出泵头衬里22内部的气体。检漏传感器5通过丝头23安装于泵头衬里组件2上，用于检测从机封处泄漏的介质。丝头23可设置内螺纹，检漏传感器5可设置外螺纹，从而通过螺纹连接将检漏传感器5设置到丝头23中。

上文所说的介质为冷却液、防冻液等。当离心泵机封6损坏后，介质会顺着泵体轴4泄漏到蓄水筒21内，当介质泄漏到一定程度，浸没检漏传感器5的感应部分时，检漏传感器5输出机封泄漏信号。

图4是根据本实用新型的实施例的机封泄漏故障检测系统示意图。

如图4所示，机封泄漏故障检测系统可包括检漏传感器5、控制器7、控制中心8。控制器7可以为PLC控制器，可包括I/O模块(输入输出模块)71、故障判断模块72、存储模块73、报警模块74、通讯模块75。I/O模块71用于采集机封6的工作状态信息，包括来自检漏传感器5的检测信号。故障判断模块72将机封工作状态数据与预先存储在存储模块73中的机封正常工作状态数据进行比较，判断该机封是否工作在正常状态下。存储模块73用于存储机封正常工作状态下的工作数据。报警模块74以指示灯形式就地输出警告。通讯模块75可将机封工作状态的判断结果发送至控制中心8，若机封发生泄漏，可及时通知值班人员及时处理该故障。控制中心8可以为风电场中控室。

当离心泵正常运行时，通过检漏传感器5反馈机封正常信号。当离心泵机封6损坏时，介质会顺着泵体轴4泄漏到蓄水筒21内，当介质泄漏到一定程度，浸没检漏传感器5的感应部分时，检漏传感器5反馈机封泄漏信号。随之，控制器7能够判断出机封6出现故障，从而执行通知控制中心等相应操作。

图5是根据本实用新型的实施例的机封泄漏故障的判断流程图。

首先，在步骤D01，通过检漏传感器实时检测离心泵机封的工作状态，获取机封的工作状态信息；

接着，在步骤D02，根据获取的机封的工作状态信息，判断机封是否工作在正常状态下，判断方法为：将实时获取的机封工作状态信息与预先存储在存储模块中的机封正常工作状态下的正常工作信息做判断，当所获取的机封工作状态值与机封正常工作状态值一致，则判断机封工作正常，若不一致，则判断机封泄漏。

接着，在步骤D03，若判定机封发生泄漏故障，则通过报警模块，就地以指示灯的形式通知维护人员，或通过通讯模块把判定结果发送至控制中心，通知值班人员，以便及时安排维护或更换工作。发出警告信号和通知控制中心也可同时进行。

根据本实用新型的实施例，通过检漏传感器直接检测机封处的漏液状态，从而可实时检测到机封状态，对于水冷系统来说更加智能化，故障原因更加明确，水冷系统可靠性更高，效率更高。

而且，当机封发生泄漏后，故障信息会就地显示，也会把故障信息传送到中控室，以提醒值班人员及时进行维修，而这样明确的故障只需要一般工作人员，甚至非专业人员即可解决，减少了人力成本的付出。

对于水冷系统来讲，这个功能的增加在一定程度上会减少维护人员不定期的检修时间，也可减少因故障原因不明确而导致的排查时间，于是机组因上述时间的减少而减少机组停机时间，提高机组发电量，避免了经济损失。

以上以多级立式离心泵为例说明了本实用新型的示例性实施例，但是上述构成也可适用于单级立式离心泵。而且，不限于风力发电机组的立式离心泵，对其他设备中的立式离心泵同样适用。

虽然上面已经详细描述了本实用新型的示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可对本实用新型的实施例做出各种修改和变形。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变形仍将落入权利要求所限定的本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种立式离心泵的泵头衬里组件(2)，其特征在于，所述泵头衬里组件(2)包括泵头衬里(22)、位于所述泵头衬里(22)上侧而与泵体轴孔(25)连通的蓄水筒(21)以及位于所述蓄水筒(21)的侧部而与所述蓄水筒(21)的内部空间连通的丝头(23)，所述丝头(23)用于设置检漏传感器(5)。

2.如权利要求1所述的泵头衬里组件(2)，其特征在于，所述泵头衬里(22)上还形成有用于设置排气阀(1)的排气阀连接孔(24)。

3.如权利要求1所述的泵头衬里组件(2)，其特征在于，所述泵头衬里(22)、所述蓄水筒(21)以及所述丝头(23)通过铸造一体成型。

4.如权利要求1所述的泵头衬里组件(2)，其特征在于，所述泵头衬里(22)与所述蓄水筒(21)、所述丝头(23)与所述蓄水筒(21)通过焊接进行连接。

5.一种立式离心泵的机封泄漏检漏装置，其特征在于，所述机封泄漏检漏装置包括泵头衬里组件(2)和检漏传感器(5)，所述泵头衬里组件(2)包括泵头衬里(22)、位于所述泵头衬里(22)上侧而与泵体轴孔(25)连通的蓄水筒(21)以及位于所述蓄水筒(21)的侧部而与所述蓄水筒(21)的内部空间连通的丝头(23)，检漏传感器(5)设置于所述丝头(23)中。

6.如权利要求5所述的机封泄漏检漏装置，其特征在于，还包括控制器(7)，所述检漏传感器(5)将检测信号发送给所述控制器(7)，所述控制器(7)根据检测信号判断机封是否发生故障。

7.如权利要求6所述的机封泄漏检漏装置，其特征在于，所述控制器(7)还包括通讯模块(75)，用于将判断结果发送至控制中心。

8.如权利要求5所述的机封泄漏检漏装置，其特征在于，所述泵头衬里(22)上还形成有用于设置排气阀(1)的排气阀连接孔(24)。

9.如权利要求5所述的机封泄漏检漏装置，其特征在于，所述泵头衬里(22)、所述蓄水筒(21)以及所述丝头(23)通过铸造一体成型，或者所述泵头衬里(22)与所述蓄水筒(21)、所述丝头(23)与所述蓄水筒(21)通过焊接进行连接。

10.一种立式离心泵的机封泄漏故障检测系统，其特征在于，包括检漏传感器(5)、控制器(7)和控制中心(8)，所述检漏传感器(5)设置于如权利要求1至4中任意一项所述的泵头衬里组件(2)的丝头(23)中，所述控制器(7)根据所述检漏传感器(5)的输出信号判断是否发生机封泄漏故障，当发生机封泄漏故障时，输出警告信号和/或通知所述控制中心(8)。