CN213235479U - 一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置，包括离心泵系统、进水池、流量显示仪、超声波流量计探头、泥沙颗粒分析仪、噪声传感器和中控室；离心泵系统包括离心泵、电动机、进水管和出水管；超声波流量计探头装在出水管中，能监测离心泵的出水流量；泥沙颗粒分析仪安装在进水池或进水管中，用于监测离心泵进水中的泥沙含量及颗粒分布；噪声传感器用于监测离心泵运行过程中的噪声；中控室包括数据采集装置和计算机；计算机中内置有时钟和报警器。本申请能对离心泵累计运行时长、进水中的泥沙含量及颗粒分布、出水流量和运行噪声，分别进行监测，从而能够有效监测多沙水流泵站离心泵的磨蚀程度，全面体现多沙水流泵站的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种离心泵监测装置，特别是一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置。
背景技术
离心泵汽蚀危害着许多泵站的运行。离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶轮叶片入口附近的液体压力达到最低，此后由于叶轮对液体做功，液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，使原来溶解在液体内的气体也逸出，它们形成汽泡，使叶轮与水流之间的能量转换规律遭到破坏，从而引起水泵性能变坏，甚至达到断流状态，并伴随有强烈的振动和噪声。
另外，当离析出的汽泡被水流带到高压区后，由于汽泡周围的水流压力增高，汽泡周围的水流质点高速地向汽泡中心冲击，水流质点互相撞击，产生强烈的冲击压力。如此强大的压强，反复作用在微小的金属表面上，将首先引起材料的塑性变形和局部硬化，并产生金属疲劳现象，材质变脆，接着会发生裂纹与剥落，以致使金属表面呈蜂窝状的孔洞，过程中还伴有化学腐蚀、电化学作用以及水流中所含固体颗粒的磨蚀作用等。多沙水流泵站的泥沙对水泵的磨损作用加剧了水泵汽蚀的危害。
目前已有类似的监测装置，监测方法主要通过分析流量、功率这两个物理量实现对汽蚀的监测，此方法仅适用于清水泵站的监测。同时，在清水泵站的监测过程中，无法监测汽蚀对离心泵的损伤，如振动、噪声以及对金属材料表面的磨蚀等，因而，监测效果不够准确。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置，该多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置能对离心泵累计运行时长、进水中的泥沙含量及颗粒分布、离心泵的出水流量和离心泵的运行过程中的噪声，分别进行监测，从而能够有效监测多沙水流泵站离心泵的磨蚀程度，更全面的体现了多沙水流泵站的特点。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置，包括离心泵系统、进水池、流量显示仪、超声波流量计探头、泥沙颗粒分析仪、噪声传感器和中控室。
离心泵系统包括离心泵、电动机、进水管和出水管。电动机用于驱动离心泵的叶轮旋转，进水管的进水段与进水池相连接。
超声波流量计探头安装在出水管中，用于监测离心泵的出水流量。流量显示仪与超声波流量计探头相连接，用于实时显示离心泵的出水流量。
泥沙颗粒分析仪安装在进水管中，用于监测离心泵进水中的泥沙含量及颗粒分布。
噪声传感器用于监测离心泵运行过程中的噪声。
中控室包括数据采集装置和计算机。流量显示仪、泥沙颗粒分析仪和噪声传感器分别与数据采集装置相连接。数据采集装置与计算机相连接，计算机中内置有时钟和报警器。
噪声传感器与离心泵之间的距离不超过1m。
进水管与进水池连接部位安装有泥沙过滤网，泥沙颗粒分析仪安装在进水管中。
泥沙颗粒分析仪的型号为KWC-610-颗粒粒径测试仪。
超声波流量计探头型号为TUF-2000外夹式超声波流量计探头。
噪声传感器为CRY2110系列噪声传感器。
本实用新型具有如下有益效果：本申请能对离心泵累计运行时长、进水中的泥沙含量及颗粒分布、离心泵的出水流量和离心泵的运行过程中的噪声，分别进行监测，从而能够有效监测多沙水流泵站离心泵的磨蚀程度，更全面的体现了多沙水流泵站的特点。该装置结构简单、适用范围广、操作容易、精度较高。
附图说明
图1显示了本实用新型一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置的结构示意图。
图2显示了本实用新型一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置的原理图。
其中有：
10.离心泵；11.电动机；12.进水管；13.出水管；
20.进水池；
30.流量显示仪；31.超声波流量计探头；
40.泥沙颗粒分析仪；
50.噪声传感器；
60.中控室；61.数据采集装置；62.报警器。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。
如图1和图2所示，一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置，包括离心泵10、电动机11、进水管12和出水管13、进水池20、流量显示仪30、超声波流量计探头31、泥沙颗粒分析仪40、噪声传感器50和中控室60。
中控室包括数据采集装置61和计算机62。数据采集装置与计算机相连接，计算机中内置有时钟和报警器。
离心泵系统包括离心泵10、电动机11、进水管12和出水管13。电动机用于驱动离心泵的叶轮旋转。
进水管的进出段与进水池相连接。
泥沙颗粒分析仪安装在进水池或进水管中，用于监测离心泵进水中的泥沙含量及颗粒分布。泥沙颗粒分析仪优选与数据采集装置相连接，数据采集装置能够采集进水管中的泥沙含量及颗粒分布，并传递给计算机。
进一步，进水管与进水池连接部位优选安装有泥沙过滤网，泥沙颗粒分析仪优选安装在进水管中。
进一步，泥沙颗粒分析仪的型号优选为KWC-610-颗粒粒径测试仪。
超声波流量计探头安装在出水管中，用于监测离心泵的出水流量。流量显示仪分别与超声波流量计探头和数据采集装置相连接，流量显示仪能实时显示离心泵的出水流量。数据采集装置将实时采集离心泵的出水流量，并将采集的数据传递给计算机。
进一步，超声波流量计探头型号优选为TUF-2000外夹式超声波流量计探头。
噪声传感器用于监测离心泵运行过程中的噪声，噪声传感器与离心泵之间的距离优选不超过1m，优选为1m；噪声传感器优选为CRY2110系列噪声传感器。
噪声传感器优选与数据采集装置相连接，数据采集装置能够采集离心泵运行过程中的噪声，并传递给计算机。
本申请的工作原理如下：
一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析方法，包括如下步骤：
步骤1、设定离心泵磨蚀监测阈值：离心泵磨蚀监测参数包括进水中的泥沙含量及颗粒分布阈值、离心泵的出水流量阈值和离心泵运行过程中的噪声阈值；三个阈值可能随离心泵累计运行时长的不同，而发生变化。
步骤2、离心泵磨蚀监测数据采集，具体采集方法如下：
步骤2A、采集进水中的泥沙含量及颗粒分布：数据采集装置通过泥沙颗粒分析仪实时采集进水池或进水管中的进水泥沙含量及颗粒分布；
步骤2B、采集离心泵的出水流量：数据采集装置通过超声波流量计探头实时采集离心泵的出水流量，并将出水流量实时显示在流量显示仪上。从采集到流量的时刻起，通过计算机内置的时钟，记录离心泵的累计运行时长。
步骤2C、采集离心泵的运行过程中的噪声：数据采集装置通过噪声传感器实时采集离心泵运行过程中的噪声，从而间接监测汽蚀时产生的汽泡量。
步骤3、比较判断：计算机实时读取数据采集装置采集的离心泵磨蚀监测数据，并将采集的离心泵磨蚀监测数与对应离心泵累计运行时长下的三个阈值进行比较并判断，具体比较判断方法为计算机自身所携带的功能，本申请未做改进。
步骤4、报警：当步骤3判断结果为其中一项或多项离心泵磨蚀监测数据超过对应的设定阈值时，则通过报警器报警。
假设进水管与进水池连接部位优选安装有泥沙过滤网，泥沙颗粒分析仪优选安装在进水管中。当步骤3判断进水中的泥沙含量及颗粒分布超过当前累计运行时长下的设定阈值时，可通过更换进水管与进水池连接部位的泥沙过滤网，增大泥沙过滤网的目数，从而降低进水中的泥沙含量及粗颗粒，保证离心泵的正常运行。
综上所述，离心泵检测人员当接收到报警信号时，对当前离心泵磨蚀监测数据及离心泵累计运行时长进行综合分析，判断此时离心泵是否发生了磨蚀以及磨蚀的严重程度。根据监测分析到的磨蚀程度，则可以迅速做出反应，制定解决措施，以此达到对多沙水流泵站离心泵磨蚀监测的目的。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置，其特征在于：包括离心泵系统、进水池、流量显示仪、超声波流量计探头、泥沙颗粒分析仪、噪声传感器和中控室；
离心泵系统包括离心泵、电动机、进水管和出水管；电动机用于驱动离心泵的叶轮旋转，进水管的进水段与进水池相连接；
超声波流量计探头安装在出水管中，用于监测离心泵的出水流量；流量显示仪与超声波流量计探头相连接，用于实时显示离心泵的出水流量；
泥沙颗粒分析仪安装在进水管中，用于监测离心泵进水中的泥沙含量及颗粒分布；
噪声传感器用于监测离心泵运行过程中的噪声；
中控室包括数据采集装置和计算机；流量显示仪、泥沙颗粒分析仪和噪声传感器分别与数据采集装置相连接；数据采集装置与计算机相连接，计算机中内置有时钟和报警器。
2.根据权利要求1所述的多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置，其特征在于：噪声传感器与离心泵之间的距离不超过1m。
3.根据权利要求1所述的多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置，其特征在于：进水管与进水池连接部位安装有泥沙过滤网，泥沙颗粒分析仪安装在进水管中。
4.根据权利要求1所述的多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置，其特征在于：泥沙颗粒分析仪的型号为KWC-610-颗粒粒径测试仪。
5.根据权利要求1所述的多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置，其特征在于：超声波流量计探头型号为TUF-2000外夹式超声波流量计探头。
6.根据权利要求1所述的多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置，其特征在于：噪声传感器为CRY2110系列噪声传感器。
Priority Applications (1)
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| CN202021914337.0U CN213235479U (zh) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | 一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114909301A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-16 | 武汉大学 | 一种离心泵叶轮泥沙磨损实验装置及实验方法 |
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2020
- 2020-09-04 CN CN202021914337.0U patent/CN213235479U/zh active Active
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| CN114909301A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-16 | 武汉大学 | 一种离心泵叶轮泥沙磨损实验装置及实验方法 |
| CN114909301B (zh) * | 2022-05-23 | 2023-02-24 | 武汉大学 | 一种离心泵叶轮泥沙磨损实验装置及实验方法 |
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