RU139008U1

RU139008U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF THE PUMP

Info

Publication number: RU139008U1
Application number: RU2013107528/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Воробьев
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2014-03-27

Abstract

Устройство для определения технического состояния насоса, содержащее замкнутый контур, в состав которого входит насос, входной и выходной патрубки, регулируемый дроссель; датчик температуры жидкости на входе в насос, датчики давления на входе и выходе насоса, датчик расхода на выходе насоса, компаратор, индикатор, счетчик циклов и вычислительное устройство, отличающееся тем, что в состав замкнутого гидравлического контура включен резервуар, емкость которого подобрана в соответствии с производительностью насоса, при этом замкнутый гидравлический контур вместе с резервуаром теплоизолирован; устройство снабжено блоком запрета, включенным между блоком управления и вычислительным устройством, соединенным с блоком индикации; к блоку запрета подключены также датчики температуры, расхода и времени.A device for determining the technical condition of the pump, containing a closed circuit, which includes a pump, inlet and outlet nozzles, an adjustable throttle; a liquid temperature sensor at the pump inlet, pressure sensors at the pump inlet and outlet, a flow sensor at the pump outlet, a comparator, an indicator, a cycle counter and a computing device, characterized in that a reservoir is included in the composition of the closed hydraulic circuit, the capacity of which is selected in accordance with pump performance, while the closed hydraulic circuit along with the tank is thermally insulated; the device is equipped with a prohibition unit included between the control unit and the computing device connected to the display unit; temperature, flow and time sensors are also connected to the prohibition unit.

Description

Устройство относится к гидромашиностроению и может быть использовано при оценке технического состояния насосов как в стендовых условиях, так и в системах диагностики силовых и энергетических установок различного назначения.The device relates to hydraulic engineering and can be used to assess the technical condition of pumps both in bench conditions and in diagnostic systems for power and power plants for various purposes.

Известно устройство для определения КПД насоса (SU 1101585, опубл., 07.07.1984), которое содержит входной и выходной патрубки, соединенные между собой перепускным трубопроводом с дросселем, датчики давления, установленные на входном патрубке и перепускном трубопроводе, а также компараторы, вычислительное устройство и индикатор.A device for determining the efficiency of the pump (SU 1101585, publ., 07/07/1984), which contains the inlet and outlet pipes interconnected bypass pipe with a throttle, pressure sensors installed on the inlet pipe and the bypass pipe, as well as comparators, a computing device and indicator.

Недостатком описанного устройства является недостаточная точность диагностирования, связанная с незначительным изменением измеряемой разности температур.The disadvantage of the described device is the lack of diagnostic accuracy associated with a slight change in the measured temperature difference.

Известно также устройство, реализующее способ для диагностирования технического состояния насоса, включающее входной и выходной патрубки, соединенные между собой байпасной магистралью с регулируемым дросселем, датчик температуры жидкости на входе в насос, датчики давления на входе и выходе насоса и датчик расхода на выходе насоса, компаратор, индикатор, счетчик циклов и вычислительное устройство (SU 1513196, опубл., 07.10.1982).It is also known a device that implements a method for diagnosing the technical condition of the pump, including the inlet and outlet nozzles interconnected by a bypass with an adjustable choke, a liquid temperature sensor at the pump inlet, pressure sensors at the pump inlet and outlet, and a flow sensor at the pump outlet, a comparator , indicator, cycle counter and computing device (SU 1513196, publ., 10/07/1982).

Недостатком данного устройства является то, что у мощных насосов нагрев фиксированного объема жидкости до предельно-допустимых значений температур происходит достаточно быстро, что не позволяет насосу выйти на заданный режим. Кроме того, не учитываются тепловые потери в окружающую среду, что снижает точность диагностирования. Еще одним недостатком данного устройства является недостаточная информативность, так как он не позволяет выделить долю объемных потерь энергии из общей суммы гидравлических и объемных потерь.The disadvantage of this device is that high-power pumps heat a fixed volume of liquid to the maximum permissible temperature values quickly enough, which does not allow the pump to reach the specified mode. In addition, heat losses to the environment are not taken into account, which reduces the accuracy of diagnosis. Another disadvantage of this device is the lack of information, since it does not allow to separate the fraction of volumetric energy losses from the total sum of hydraulic and volumetric losses.

Задачей заявленной полезной модели является повышение точности и информативности диагностирования состояния насоса при использовании устройства. Для достижения данной задачи в состав замкнутого гидравлического контура включен резервуар, емкость которого подобрана в соответствии с производительностью насоса, при этом замкнутый гидравлический контур вместе с резервуаром теплоизолирован; устройство снабжено блоком запрета, включенным между блоком управления и вычислительным устройством, соединенным с блоком индикации; к блоку запрета подключены также датчики температуры, расхода и времени.The objective of the claimed utility model is to increase the accuracy and information content of diagnosing the state of the pump when using the device. To achieve this task, a reservoir is included in the composition of the closed hydraulic circuit, the capacity of which is selected in accordance with the pump capacity, while the closed hydraulic circuit together with the tank is thermally insulated; the device is equipped with a prohibition unit included between the control unit and the computing device connected to the display unit; temperature, flow and time sensors are also connected to the prohibition unit.

На чертеже представлена схема устройства для определения технического состояния насоса.The drawing shows a diagram of a device for determining the technical condition of the pump.

Устройство для диагностирования технического состояния насоса включает в себя замкнутый контур 1, содержащий исследуемый насос 2, входной 3 и выходной 4 патрубки, регулируемый дроссель 5 и резервуар 6. На входном патрубке 3 установлены датчик температуры 7 и датчик давления 8 жидкости на входе в насос 2, а на выходном патрубке 4 - датчик давления 9 жидкости на выходе насоса 2 и датчик расхода 10. Устройство снабжено вентилями 11 и 12, вентиль 11 служит для заполнения замкнутого гидравлического контура фиксированным объемом жидкости перед испытанием насоса 2, вентиль 12 - для слива жидкости после испытания. Выходы датчиков давления 8 и 9 подключены к компаратору 13, который в свою очередь соединен с индикатором 14 и блоком управления 15. Выходы датчика температуры 7, датчика расхода 10 и счетчика времени 16 соединены с блоком запрета 17. Выход с блока запрета соединяется с вычислительным устройством 18, к которому в свою очередь подключен блок индикации 19. Замкнутый гидравлический контур 1, включающий исследуемый насос 2, входной 3 и выходной 4 патрубки, регулируемый дроссель 5 и резервуар 6 покрывают теплоизоляционным материалом. Емкость резервуара 6 подбирают в соответствии с производительностью исследуемого насоса.A device for diagnosing the technical condition of the pump includes a closed circuit 1, containing the test pump 2, input 3 and output 4 nozzles, an adjustable throttle 5 and a reservoir 6. A temperature sensor 7 and a pressure sensor 8 of liquid at the inlet to pump 2 are installed on the inlet pipe 3 and at the outlet pipe 4 there is a liquid pressure sensor 9 at the outlet of the pump 2 and a flow sensor 10. The device is equipped with valves 11 and 12, valve 11 is used to fill a closed hydraulic circuit with a fixed volume of liquid before testing pump 2, valve 12 - to drain the liquid after the test. The outputs of the pressure sensors 8 and 9 are connected to the comparator 13, which in turn is connected to the indicator 14 and the control unit 15. The outputs of the temperature sensor 7, the flow sensor 10 and the time counter 16 are connected to the prohibition unit 17. The output from the prohibition unit is connected to the computing device 18, to which, in turn, an indication unit 19 is connected. A closed hydraulic circuit 1, including a test pump 2, input 3 and output 4 pipes, an adjustable choke 5 and a tank 6 are coated with a heat-insulating material. The capacity of the tank 6 is selected in accordance with the performance of the investigated pump.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В запланированные моменты времени последовательно проводят испытания насоса 2. Предварительно при каждом испытании замкнутый гидравлический контур насоса заполняют фиксированным объемом жидкости, затем производят прокачивание насосом 2 фиксированного объема жидкости через замкнутый гидравлический контур 1. Во всех испытаниях устанавливают одинаковым создаваемый насосом 2 перепад давления ΔP=P₂-P₁ с помощью регулируемого дросселя 5, контроль заданного перепада давления осуществляют по показаниям индикатора 14. При этом измерение давления на входе и выходе насоса осуществляется датчиками давления 8 и 9, вычисление разности давлений - с помощью компаратора 13, сигнал с которого подается на индикатор 14 и на блок управления 15. При достижении заданной величины перепада давления ΔР блок управления 15 выдает разрешающий сигнал на блок запрета 17, обеспечивая прохождение сигналов с датчика температуры 7, датчика расхода 10 и счетчика времени 16 в вычислительное устройство 18. Вычислительное устройство 18 работает в режиме непрерывной регистрации сигналов с датчика температуры (Т) 7, датчика расхода (Q) 10 и счетчика времени (Δτ) 16, а также измерения изменения температуры (ΔТ), суммарного объема прокачанной жидкости (Q·Δτ), количества циклов прокачивания N. Число циклов прокачивания N определяется по измеренным значениям фиксированного объема (v) и суммарного расхода жидкости (Q·Δτ):At the scheduled times, tests of pump 2 are carried out sequentially. Before each test, the closed hydraulic circuit of the pump is filled with a fixed volume of liquid, then the pump 2 is pumped a fixed volume of liquid through the closed hydraulic circuit 1. In all tests, the pressure difference ΔP = P created by pump 2 is the same ₂ -P ₁ using an adjustable throttle 5, the control of a given pressure drop is carried out according to the indications of indicator 14. In this case, the pressure measurement pressure at the inlet and outlet of the pump is carried out by pressure sensors 8 and 9, the pressure difference is calculated using a comparator 13, the signal from which is fed to the indicator 14 and to the control unit 15. When the specified pressure drop ΔР is reached, the control unit 15 gives an enable signal to the unit prohibition 17, providing the passage of signals from the temperature sensor 7, the flow sensor 10 and the time counter 16 to the computing device 18. The computing device 18 operates in a mode of continuous registration of signals from the temperature sensor (T) 7, yes flow meter (Q) 10 and time counter (Δτ) 16, as well as measuring temperature changes (ΔТ), the total volume of pumped liquid (Q · Δτ), the number of pumping cycles N. The number of pumping cycles N is determined by the measured values of the fixed volume (v ) and the total fluid flow rate (Q · Δτ):

,

где N - число циклов;where N is the number of cycles;

Q - расход жидкости;Q is the fluid flow rate;

v - фиксированный объем жидкости;v is a fixed volume of liquid;

Δτ - время.Δτ is the time.

После достижения заданного числа циклов прокачивания N подаются сигналы на закрытие блока запрета 17 и на блок индикации 19 (на выключение насоса). На блок индикации выводятся также результаты обработки измеренных данных: изменения температуры (ΔТ), количества циклов прокачивания N, времени, за которое жидкость проходит заданное число циклов (Δτ) и (или) текущего расхода жидкости (Q_i).After reaching the specified number of pumping cycles N, signals are sent to close the prohibition block 17 and to the display unit 19 (to turn off the pump). The display unit also displays the results of processing the measured data: temperature changes (ΔТ), the number of pumping cycles N, the time during which the liquid passes the specified number of cycles (Δτ) and (or) the current fluid flow rate (Q _i ).

По изменению температуры перекачиваемой жидкости за определенное число циклов ее прокачки по замкнутому контуру оценивают общие потери (полный КПД насоса), а по времени, за которое проходит жидкость заданное число циклов или значению текущего расхода жидкости, оценивают объемные потери (объемный КПД насоса).The total losses (total efficiency of the pump) are estimated by changing the temperature of the pumped liquid over a certain number of cycles of pumping it in a closed circuit, and the volume losses (volumetric efficiency of the pump) are estimated by the time during which the liquid passes the specified number of cycles or the value of the current fluid flow rate.

Разность между значениями изменения температуры после заданного числа циклов прокачки, определенного при первом диагностировании (для нового насоса) и последующих диагностированиях будет характеризовать изменение полных потерь насоса при эксплуатации.The difference between the values of the temperature change after a given number of pumping cycles determined during the first diagnosis (for a new pump) and subsequent diagnoses will characterize the change in the total losses of the pump during operation.

Разность между значениями расхода или времени прокачки заданного числа циклов, определенного при первом диагностировании (для нового насоса) и последующих диагностированиях будет характеризовать изменение объемных потерь насоса при эксплуатации.The difference between the values of the flow rate or the pumping time of a given number of cycles determined during the first diagnosis (for a new pump) and subsequent diagnoses will characterize the change in the volumetric losses of the pump during operation.

Контроль технического состояния насоса служит для своевременного установления момента проведения ремонта или иного вида технического воздействия. В свою очередь своевременное проведение технических воздействий позволит наиболее полно использовать ресурс насоса и снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения времени непроизводительной работы насоса.Monitoring the technical condition of the pump serves to timely determine the moment of repair or other type of technical impact. In turn, the timely implementation of technical influences will allow the most complete use of the pump resource and reduce operating costs by reducing the time of non-productive operation of the pump.

Использование предлагаемого устройства позволит снизить текущие затраты на техническое обслуживание и ремонт насоса путем повышения точности и информативности диагностирования.Using the proposed device will reduce current costs for maintenance and repair of the pump by improving the accuracy and information content of the diagnosis.

Claims

A device for determining the technical condition of the pump, containing a closed circuit, which includes a pump, inlet and outlet nozzles, an adjustable throttle; a liquid temperature sensor at the pump inlet, pressure sensors at the pump inlet and outlet, a flow sensor at the pump outlet, a comparator, an indicator, a cycle counter and a computing device, characterized in that a reservoir is included in the composition of the closed hydraulic circuit, the capacity of which is selected in accordance with pump performance, while the closed hydraulic circuit along with the tank is thermally insulated; the device is equipped with a prohibition unit included between the control unit and the computing device connected to the display unit; temperature, flow and time sensors are also connected to the prohibition unit.