RU156585U1 - Устройство для определения технического состояния центробежного насоса - Google Patents

Abstract

Устройство для определения технического состояния центробежного насоса, содержащее насос с подсоединенными к нему входной магистралью и выходной магистралью с вентилем, теплоизолированный трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки с вентилем, датчики давления, установленные на входной и выходной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, датчики температуры, установленные на входной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, блоки сравнения давлений и температур, блок управления, блок запрета, вычислительное устройство и блок индикации, отличающееся тем, что устройство содержит дополнительный датчик температуры, установленный в выходной магистрали и соединенный с блоком сравнения температур.

Description

Полезная модель относится к энергетическому машиностроению и может быть использована при оценке технического состояния центробежных насосов, имеющих узлы разгрузки вала от осевых усилий с регламентированной утечкой перекачиваемой среды, например, гидропяту, барабан, в которых разгрузка осуществляется перекачиваемой средой.

Известно устройство (RU 98501, опубл. 20.10.2010), позволяющее определять техническое состояние центробежного насоса путем определения его КПД, включающее насос с подсоединенными к нему входной и выходной магистралями, теплоизолированный трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки с вентилем, датчики давления, установленные на входной и выходной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, датчики температуры, установленные на входной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки.

Недостатком описанного устройства является низкая точность диагностирования, обусловленная тем, что измеряемые для определения технического состояния параметры зависят от режима работы насоса.

Наиболее близким техническим решением заявляемому является устройство (RU 148779, опубл. 20.12.2014), включающее насос с подсоединенными к нему входной магистралью и выходной магистралью с вентилем, теплоизолированный трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки с вентилем, датчики давления, установленные на входной и выходной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, датчики температуры, установленные на входной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, блоки сравнения давлений и температур, блок управления, блок запрета, вычислительное устройство и блок индикации, при этом входы блоков сравнения давлений и температур соединены соответственно с датчиками давления на входной и выходной магистрали и датчиками температур, выход блока сравнения давлений соединен с блоком управления, а выходы блока управления и блока сравнения температур соединены последовательно с блоком запрета, вычислительным устройством и блоком индикации.

Недостатком описанного устройства является недостаточная информативность при определении технического состояния насоса.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение информативности диагностирования насоса.

Решение указанной задачи достигается тем, что, согласно известному устройству, включающему насос с подсоединенными к нему входной магистралью и выходной магистралью с вентилем, теплоизолированный трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки с вентилем, датчики давления, установленные на входной и выходной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, датчики температуры, установленные на входной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, блоки сравнения давлений и температур, блок управления, блок запрета, вычислительное устройство и блок индикации, предлагаемое устройство содержит дополнительный датчик температуры, установленный в выходной магистрали и соединенный с блоком сравнения температур. Входы блоков сравнения давлений и температур соединены соответственно, с датчиками давления и датчиками температур, выход блока сравнения давлений соединен с блоком управления, а выходы блока управления и блока сравнения температур соединены последовательно с блоком запрета, вычислительным устройством и блоком индикации.

На чертеже изображена гидравлическая схема предлагаемого устройства.

К насосу 1 подсоединены входная 2 и выходная 3 магистрали и трубопровод 4 для отвода утечек из узла разгрузки. На входной магистрали 2 установлены датчик давления 5 и датчик температуры 6. На выходном патрубке 3 установлен датчик давления 7 и датчик температуры 8. На трубопроводе 4 для отвода утечек из узла разгрузки установлены датчик температуры 9 и датчик давления 10. Трубопровод 4 снабжен вентилем 11, а выходная магистраль - вентилем 12. Трубопровод 4 для отвода утечек из узла разгрузки соединяется с входным патрубком 2 (см. чертеж) или дренажной емкостью (не показано). Трубопровод 4 для отвода утечек из узла разгрузки, с целью уменьшения теплоотдачи в окружающую среду, и соответственно, снижения погрешности при измерении температуры, теплоизолирован. Выходы датчиков давления 5 и 7 соединены последовательно с блоком сравнения давлений 13 и блоком управления 14. Выходы датчиков температур 6, 8 и 9 соединены с блоком сравнения температур 15. Выходы блоков управления 14 и сравнения температур 15 соединены последовательно с блоком запрета 16, вычислительным устройством 17 и блоком индикации 18.

Устройство работает следующим образом.

Перекачиваемая жидкость, имеющая давление P₁ и температуру T₁, подается к насосу 1, в котором происходите ее сжатие до давления Р₂ и повышение температуры до T₂. Далее основная масса перекачиваемой жидкости подается в выходную магистраль 3, а часть ее (1,5-6% для насосов типа ЦНС-180) после выхода из последней ступени насоса с целью уравновешивания осевого усилия, действующего на ротор, направляется в кольцевой зазор узла разгрузки, образованный втулкой разгрузки и дистанционной втулкой, и далее - кольцевую щель между диском и кольцом узла разгрузки.

При прохождении жидкости через зазор и щель узла разгрузки происходит снижение ее давления по изоэнтальпийному закону до P₃ и повышение ее температуры до T₃. С помощью вентиля 11 устанавливается равенство давлений перекачиваемой жидкости во входной магистрали 2 и трубопроводе 4 для отвода утечек из узла разгрузки (P₁=P₃). Контроль давлений P₁ и P₃ осуществляют с помощью датчиков давления 5 и 10. С помощью вентиля 12 в выходной магистрали 3 устанавливается номинальное значение перепада давления на насосе 1, контроль разности давлений P₁ и P₂ осуществляют с помощью датчиков давления 5 и 7 и блока сравнения давлений 13. При номинальном значении перепада давления на насосе 1 блок управления 14 выдает разрешающий сигнал на блок запрета 16, обеспечивая прохождение сигнала с блоков сравнения давлений 13 и температур 15 в вычислительное устройство 17, где рассчитываются значения диагностических параметров. В качестве диагностических параметров используются разности температур, определяемые в блоке сравнения 15.

С помощью датчиков температуры 9 и 6 определяется разность температур, характеризующая состояние насоса в целом, по датчикам 9 и 8 - разность температур, характеризующая состояние гидропяты, и по датчикам 8 и 6 - разность температур, характеризующая состояние проточной части насоса.

Значение вычисленных диагностических параметров выводятся на блок индикации 18.

Если измеренное при текущем диагностировании значение разности температур перекачиваемой жидкости между выходом из гидропяты и входом в насос (ΔT_н=T₃-T₁) превысит максимально допустимый предел, это свидетельствует о необходимости прекращения эксплуатации насоса, при этом превышение значения разности температур жидкости между выходом из гидропяты и выходом их насоса (ΔT_гп=T₃-T₂) над ее предельным уровнем свидетельствует об износе гидропяты, а превышение значения разности температур жидкости между выходом из насоса и входом в него (ΔT_пч=T₂- T₁) над своим предельным уровнем свидетельствует об износе проточной части.

Значения предельных уровней диагностических параметров определяют на основе предварительных научно-исследовательских работ.

Использование предлагаемого устройства позволит снизить текущие затраты на техническое обслуживание и ремонт насоса путем повышения информативности диагностирования.

Claims (1)

1. Устройство для определения технического состояния центробежного насоса, содержащее насос с подсоединенными к нему входной магистралью и выходной магистралью с вентилем, теплоизолированный трубопровод для отвода утечек из узла разгрузки с вентилем, датчики давления, установленные на входной и выходной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, датчики температуры, установленные на входной магистрали и на трубопроводе для отвода утечек из узла разгрузки, блоки сравнения давлений и температур, блок управления, блок запрета, вычислительное устройство и блок индикации, отличающееся тем, что устройство содержит дополнительный датчик температуры, установленный в выходной магистрали и соединенный с блоком сравнения температур.

   

Images